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TPM-ONLINE, ya disponible

RENOVETEC ha desarrollado la aplicación web TPM-ONLINE, que en la práctica supone eliminar el papel en la realización de check list, comprobaciones y tomas de datos, cargándolos directamente de forma muy cómoda en formato digital desde cualquier tablet y teléfono inteligente, sin importar el sistema operativo que emplee. La aplicación es, además, gratuita, y al ser una aplicación web no requiere la instalación de ninguna aplicación en el dispositivo.

Infórmate y accede a la  aplicación TPM-Online en esta dirección:

www.tpm-online.org

RENOVETEC promueve la participación del departamento de producción en tareas básicas de mantenimiento, dentro de la estrategia de Mantenimiento 3.0, uno de cuyos puntos básicos es precisamente la realización de determinadas tareas de mantenimiento por parte del personal de operación.

Esta forma de actuar se engloba dentro del denominado TPM, o Total Productive Maintenance, técnica originaria de Japón que tiene como objetivo la implicación de todo el personal, y principalmente el personal de operación, en el mantenimiento de la instalación, es decir, en la realización de tareas que tratan de compensar la degradación que el tiempo y el uso provocan en los equipos productivos. Puedes conocer más sobre TPM y sobre sus ventajas pinchan do aquí:

¿QUÉ ES TPM?

El primero de los problemas a los que debe enfrentarse es la alta frecuencia con la que hay que realizar dichas tareas: diaria, en cada turno, etc. Eso hace que las órdenes de trabajo, documento habitual en el que mantenimiento refleja el resultado de las tareas que lleva a cabo, sea poco práctico, ya que en general abrir, reportar y cerrar O.T. conlleva un trabajo burocrático difícilmente asumible si la frecuencia es diaria. Por otro lado, el formato utilizado para reflejar los datos de dichos check lists es habitualmente el papel un formato obsoleto, anacrónico y poco prácticom que supone, si se quiere digitalizar dicha información, tener que procesar nuevamente los datos obtenidos con el consumo de tiempo y recursos que supone. Además, el formato papel no permite graficar resultados ni permite el acceso inmediato por otros departamentos o por otros responsables a los datos y resultados obtenidos en la realización de dichas rutas de operación.

Las tareas a realizar son habitualmente de tres tipos:

  1. -          Inspecciones sensoriales, cuyo resultado es ok- no ok, bien/mal, etc, de forma que el operario anota si observa algo anormal en el punto indicado o por el contrario todo es conforme.
  2. -          Lecturas de parámetros, como presiones, temperaturas, niveles, caudales, parámetros químicos, etc, sobre todo de instrumentación local que no tiene conexión con el sistema de control.
  3. -          Realización de determinadas tareas de forma sistemática o condicional, cuyo resultado a reflejar será realizado/no realizado. Algunas de estas tareas son las siguientes:
  •             Arranque de equipos normalmente parados
  •             Puesta en marcha de equipos en stand-by
  •             Rotación de equipos redundantes
  •             Cambios de filtros
  •             Verificación y relleno de fluidos (lubricantes, fluidos caloportadores, refrigerantes, etc.)
  •             Sustitución de consumibles
  •             Etc.

TPM ONLINE

La aplicación web TPM-ONLINE permite registrar directamente los resultados de los checklist empleados por operación directamente en un formato digital, en una base de datos accesible a todo el personal de la planta con autorización para acceder a dichos datos. Para ello, se emplea cualquier tablet o teléfono inteligente con conexión a internet, reflejándose todos los resultados obtenidos sin necesidad de tener que volver a introducir o digitar los datos en una aplicación. TPM-ONLINE, al ser una aplicación web, no requiere la instalación de ningún software en el tablet o teléfono, de forma que pueden utilizarse en cualquier dispositivo sin importar el sistema operativo que emplee (windows, android o iOS).

TPM ONLINE

El siguiente video es el tutorial de uso de la aplicación:

En la aplicación TPM-ONLINE podrás dar de alta una planta, crear tantas rutas como desees y en cada una de las rutas podrás detallar las tareas a realizar, de tres tipos: tareas tipo bien/mal, tomas de datos y tareas tipo realizado/no realizado. Además, podrás consultar los resultados de una ruta en concreto, seleccionando la planta, la ruta y la fecha, o bien conocer como evoluciona una tarea concreta, seleccionando la planta, la ruta, la tarea y el rango de fechas a mostrar.

Accede a la aplicación en la siguiente dirección:

www.tpm-online.org  

RENOVETEC PUBLICA UNA VIDEOSERIE DEDICADA A LA ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO 3.0

RENOVETEC ha publicado una VIDEOSERIE dedicada al Mantenimiento 3.0, la estrategia basada en la tercera generación de mantenimiento que busca una significativa reducción de costes de mantenimiento y a la vez, un aumento de disponibilidad. La estrategia Mantenimiento 3.0 se fundamental en 15 bases tácticas, y cada una de las cuales constituye un pilar fundamental en la implementación de esta interesante estrategia de mantenimiento.

ACCEDE DESDE AQUÍ A LOS 16 VIDEOS QUE COMPONEN LA SERIE:


MANTENIMIENTO 3.0 es una estrategia dirigida a empresas que quieren o necesitan un cambio en su gestión del mantenimiento. Si una empresa está satisfecha con los resultados que está obteniendo de su departamento de mantenimiento, en relación al coste de mantenimiento, a las horas que la instalación está fuera de servicio por mantenimiento correctivo o por mantenimiento programado y está satisfecha también con el estado de la instalación, no debe hacer nada, solo continuar la política que esté aplicando. Pero si se requiere un cambio, bien porque desee reducir sus costes o bien porque necesita aumentar el tiempo de producción, no puede seguir haciendo las cosas del mismo modo. MANTENIMIENTO 3.0 indica cual debe ser el camino del cambio si lo que se busca es mejorar los resultados.

MANTENIMIENTO 3.0 trata de huir del mantenimiento sistemático, fomentado en muchos casos por los propios fabricantes de los equipos, que determinan las intervenciones a realizar por horas de funcionamiento o por periodos de tiempo. De acuerdo con la estrategia 3.0, las tareas sistemáticas responden a los intereses de los fabricantes, pero no de los propietarios de las instalaciones. El mantenimiento sistemático no ha dado los resultados esperados, ni en coste ni en aumento de la disponibilidad, y por ello se impone un cambio en la gestión que incluye, entre otros, los siguientes puntos:

  • Eliminación de las paradas programadas establecidas por horas de funcionamiento
  • El mantenimiento por condición, suma de tareas de diagnóstico más mantenimiento correctivo programado decidido a partir de la realización de dichas tareas, como base del mantenimiento
  • Creación de ventanas de mantenimiento, un concepto diferente al concepto de parada, cuyo número, duración y determinación exacta se decide de acuerdo con un factor limitante, y en las que se realizan las tareas de mantenimiento correctivo programado
  • Investigación de averías, sobre todo las que afectan a producción y las que tienen carácter repetitivo
  • Adaptación del organigrama de mantenimiento a las nuevas necesidades, que implican generalmente una reducción en el número de personas habituales y un cambio en su estructura.
  • Gestión de los contratistas, que ahora pasan a ocupar un papel fundamental en la gestión del mantenimiento correctivo programado que se realiza en ventanas de mantenimiento
  • Gestión del repuesto, basado en kits de rotación
  • Gestión de la obsolescencia
  • Determinación de una serie de indicadores clave, que difieren de los indicadores tradicionales.

portada guia 3 mantenimiento 3.0

GUÍA 3 IRIM: MANTENIMIENTO 3.0, LA TERCERA GENERACIÓN DE MANTENIMIENTO

Infórmate en www.renovetec.com/irim

 

 

IRIM publica el protocolo estandarizado de mantenimiento de bombas centrífugas

El Comité de Normalización del Instituto RENOVETEC de Ingeniería del Mantenimiento ha publicado las Normas IRIM 1001-20100101 a IRIM 1001-20100107, referidas a las tareas de mantenimiento mínimas que deben aplicarse a bombas centrífugas de todo tipo. Dichas normas contienen los protocolos normalizados de mantenimiento de diferentes tipos de bombas centrífugas (monoetapa, multietapa, horizontales, verticales, gran potencia, pequeña potencia), en los que se detallan las tareas de mantenimiento que deben figurar COMO MÍNIMO en el plan de mantenimiento de uno de estos equipos. 

bomba centrifuga


¿Quieres conseguir todos los protocolos normalizados IRIM? Tienes varias formas de hacerlo:

1. El software RENOVEFREE ya incorpora directamente todos los protocolos editados hasta el momento, y que incluyen los principales equipos y sistemas de las instalaciones industriales y de edificación más habituales

2. El software PM HELPER incluye los mismos protocolos.

3. Guías Técnicas IRIM 6 y 7

Ponte en contacto con IRIM por email (Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. ), skype (renovetec skype) o por teléfono (+34) 91 126 37 66


La elaboración de protocolos normalizados de mantenimiento facilita enormemente la tarea de elaborar el plan de mantenimiento de una instalación, ya que pueden ser usados directamente o bien con pequeñas adaptaciones para cada planta.

norma irim bombas centrifugas

IRIM está elaborando más de 500 protocolos de mantenimiento, que estarán respaldados por la consiguiente Norma IRIM, y cuyo objetivo es que fabricantes de bombas centrífugas, instaladores e ingenierías incluyan dichas instrucciones mínimas en sus manuales de operación y mantenimiento de estos equipos. Además, están dirigidas a los profesionales de mantenimiento que tengan la intención de revisar el plan de mantenimiento programado de su planta, y deseen comprobar si están incluyendo las instrucciones consideras como mínimas a su planta.

Los protocolos IRIM siguen una estrategia condicional, huyendo en su mayor parte de los cambios sistemáticos de piezas. Así, casi el 90% de las instrucciones contenidas en los protocolos IRIM son verificaciones de funcionamiento, inspecciones sensoriales con y sin desmontaje, comprobraciones que pueden realizarse sin grandes esfuerzos o costes y aplicación de técnicas técnicas mal llamadas 'predictivas' (análisis de vibraciones, ultrasonidos, termografía, análisis de aceites, etc). Con ello se pretende verificar LA CONDICIÓN del equipo para decidir si es necesario o no realizar una intervención correctiva programada, una sustitución de un consumible, etc. 

La lista de protocolos que ha desarrollado IRIM o que están en fase de desarrollo incluye 10 familias de equipos genéricos:

10 OBRA CIVIL
20 MECÁNICOS
30 ELÉCTRICOS
40 ELECTRÓNICOS
50 AGUA
60 CLIMATIZACIÓN
70 VEHÍCULOS
80 GENERACIÓN ELÉCTRICA
90 SERVICIOS AUXILIARES INDUSTRIALES

Dichas familias se desglosan en un total de 50 subfamilias:

10100 EDIFICIOS
10200 SALAS Y DEPENDENCIAS INTERIORES
10300 PUERTAS Y VENTANAS
10400 INFRAESTRUCTURA TERRENO
10500 ILUMINACIÓN
10600 DEPENDENCIAS ESPECIALES
20100 MECÁNICOS ROTATIVOS
20200 TURBINAS
20300 MOTORES ALTERNATIVOS
20400 MECÁNICOS ESTATICOS
20500 CALDERAS, GENERADORES DE VAPOR Y EQ AUXILIARES
20600 NEUMÁTICA
20700 OLEO HIDRÁULICA
20800 MEDIOS DE ELEVACIÓN DE MATERIALES
20900 MEDIOS DE ELEVACIÓN DE PERSONAS
30100 SISTEMAS ELÉCTRICOS ALTA TENSIÓN
30200 SISTEMAS ELÉCTRICOS MEDIA TENSIÓN
30300 GENERADORES ELÉCTRICOS
30400 SISTEMAS ELÉCTRICOS BAJA TENSIÓN
40100 INSTRUMENTACIÓN
40200 SISTEMAS DE CONTROL
40300 SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
40400 SISTEMAS DE VIGILANCIA
50100 RED DE AGUA POTABLE
50200 AGUA CALIENTE SANITARIA
50300 AGUAS RESIDUALES URBANAS
50400 AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
50500 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA
50600 SISTEMA CONTRA INCENDIOS
60100 EQUIPOS DE CALOR
60200 EQUIPOS DE FRÍO
60300 EQUIPOS DE VENTILACIÓN
60400 CANALIZACIÓN DE AIRE Y ACCESORIOS
60500 CONTROL Y ALIMENTACIÓN CLIMATIZACIÓN
70100 VEHÍCULOS TERRESTRES
70200 VEHÍCULOS MARINOS
70300 VEHÍCULOS AERONÁUTICOS
80100 PLANTAS FOTOVOLTAICAS
80200 CENTRALES TERMOSOLARES
80300 PARQUES EÓLICOS
80400 PLANTAS DE BIOMASA
80500 CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
80600 CENTRALES TÉRMICAS DE CICLO COMBINADO
80700 PLANTAS DE COGENERACIÓN
80800 CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
80900 CENTRALES NUCLEARES
90100 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL
90200 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA
90300 PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES INDUSTRIALES
90400 SISTEMA DE LUCHA CONTRAINCENDIOS
90500 SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

Por último estas subfamilias se desglosan en más de 500 equipos genéricos.Contacta con IRIM si quieres saber cómo obtener la lista completa de protocolos de mantenimiento estandarizados.

RENOVETEC aplicará técnicas de Ingeniería del Mantenimiento

en Central Hidroeléctrica de Angola

renovetec ha sido adjudicataria de un contrato para la implantación de técnicas de ingenieria del mantenimiento en una central eléctrica en angola

RENOVETEC ha sido la adjudicataria de un contrato para la implantación de determinadas técnicas de ingeniería del mantenimiento en una de las centrales hidroeléctricas más importantes de Angola, de nueva construcción. Según el acuerdo, RENOVETEC desarrollará el Plan de Mantenimiento de la central, desarrollará un simulador específico para facilitar el trabajo del ingenierio de proceso y poder evaluar en continuo las prestaciones de la central e implantará su software de gestión de activos para el control y seguimiento de las actividades de mantenimiento en la planta. Además, llevará a cabo un programa intensivo de capacitación para la formación integral de toda la plantilla.    

RENOVETEC llevará a cabo la implantación de una serie de técnicas de ingeniería del mantenimiento como apoyo al personal responsable de la explotación de la central. Entre las técnicas que debe desarrollar e implantar figuran las siguientes:

- Desarrollo del plan de mantenimiento específico de la central, que incluirá el mantenimiento programado y el mantenimiento predictivo a la que debe someterse la instalación para asegurar sus valores de disponibilidad y fiabilidad.

- Implantación del software RENOVEFREE, en su versión más completa, que incluye la gestión integral del plan de mantenimiento, la gestión del mantenimiento correctivo, la gestión de compras y almacenes, el control de costes, la evaluación técnica de la instalación, la realización periódica de auditorías de mantenimiento y la determinación de los principales indicadores de mantenimiento.

- Realización de un simulador personalizado, que reproduzca fielmente el comportamiento de la planta, para poder evaluar de forma continua si su comportamiento se corresponde con el de diseño o la central está sufriendo algún tipo de anomalía en su funcionamiento.

simulador de centrales hidroelectricas, que reproduce fielmente el comportamiento de una central hidraulica

Además, RENOVETEC desarrollará un plan de formación integral para el personal que forma parte del equipo de explotación, con un amplio programa que durará varias semanas, y que se impartirá íntegramente en portugués. 

RENOVETEC tiene una fuerte presencia, cada vez mayor, en el pais africano, donde está desarrollando en la actualidad diversos proyectos relacionados con el mundo energético. Angola es un país en crecimiento con una fuerte demanda de servicios técnicos especializados. El último servicio llevado a cabo en los primeros meses de 2014 consistió en la formación integral del equipo de operació y mantenimiento responsable de la explotación de una central eléctrica de ciclo combinado. 

VIDEO INFORME "ANÁLISIS DE CAUSA RAIZ"

RENOVETEC ha publicado el VIDEOINFORME "ANALISIS DE CAUSA RAIZ", un video de descarga gratuita que detalla la forma de llevar a cabo estudios de averías que permiten determinar la causa o causas últimas que provocan un fallo o que agravan las consecuencias de éstos. Esta metodología es empleada habitualmente en el ámbito industrial y en otros ámbitos, como la investigación de accidentes aéreos. La metodología descritaen este videoinforme, que consta de un total de 13 pasos, es empleada habitualmente por los técnicos de RENOVETEC para analizar averías con fines técnicos, extrajudiciales o judiciales. 

 

REPRODUCE O DESCÁRGATE ESTE VIDEOINFORME pinchando en la imagen

 

(si te ha gustado el video, regálanos un "me gusta" en youtube)

RENOVETEC ha intervenido en multitud de averías y siniestros a petición de alguna de las partes, para tratar de investigar y determinar la causa o causas últimas que han provocado un determinado fallo. Los fallos que se investigan habitualmente son las grandes averías de consecuencias econímicas elevadas o las averías de carácter repetitivo, tengan o no grandes consecuencias económicas.

Para el estudio de esas averías es necesario un método de trabajo, fundamentalmente para evitar cometer un error en la determinación. Todos las investigaciones y sus conclusiones pueden tener errores, pero la posibilidad de que esto ocurra se minimiza enormemente empleando un método adecuado.

En los trabajos de investigación que RENOVETEC lleva a cabo ha desarrollado un método de trabajo, que es una aplicación al mundo industrial de la metodología ya usada en otros campos, como la investigación de accidentes aéreos, por lo que en sí misma la metodología mostrada en este documento no es novedosa, sino que es una aplicación práctica de la que se lleva a cabo en otros campos.

analisis de causa raiz

La dirección de RENOVETEC siempre ha pensado que la información técnica y sobre todo, la metodología para realizar determinados trabajos, debe ser compartida entre técnicos. Por ello, RENOVETEC pone a disposición de todos los profesionales interesados las técnicas  que emplea, para que cualquier profesional de mantenimiento que se vea involucrado en una investigación técnica disponga de un método para llevar a cabo un estudio que le permita alcanzar conclusiones válidas que o bien puedan fijar una responsabilidad o bien permita establecer medidas que eviten los fallos en el futuro.

TIPOS DE MANTENIMIENTO

Este artículo trata de mostrar los diferentes tipos de mantenimiento aplicables en una instalación. Cuando se habla de tipos de mantenimiento, es más correcto hablar de tipos de tareas de mantenimiento, y en este sentido, existen diferentes clasificaciones de las tareas según distintos criterios. La clasificación más extendida se refiere a la naturaleza de las tareas, y así, el mantenimiento puede distinguirse en correctivo, preventivo, conductivo, predictivo, cero horas, y modificativo. 

Tradicionalmente, se han distinguido seis tipos de tareas de mantenimiento, que se diferencian entre sí por el carácter de las tareas que incluyen:

  • Tareas de mantenimiento correctivo: lo componen el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos que se van presentando en los distintos equipos y que son normalmente comunicados al departamento de mantenimiento por los usuarios de los mismos.
  • Tareas de mantenimiento programado: lo componen el conjunto de tareas de mantenimiento que tienen por misión mantener un nivel de servicio determinado en los equipos, programando las revisiones e intervenciones de sus puntos vulnerables en el momento más oportuno. Suelen tener un carácter sistemático, es decir, se interviene aunque el equipo no haya dado ningún síntoma de tener un problema.
  • Mantenimiento predictivo: lo componen el conjunto de tareas que persiguen conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de las instalaciones mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables, representativas de tal estado y operatividad. Para aplicar este tipo de tareas de mantenimiento, es necesario identificar variables físico-químicas (composición, temperatura, vibración, consumo de energía, etc.) cuya variación sea indicativa de problemas que puedan estar apareciendo en el equipo. Es el tipo de mantenimiento más tecnológico, pues requiere de medios técnicos avanzados, y a veces de fuertes conocimientos matemáticos, físicos y técnicos.
  • Mantenimiento ‘cero horas’: lo componen el conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos a intervalos programados bien antes de que aparezca ningún fallo, bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que resulta arriesgado hacer previsiones sobre su capacidad productiva. La aplicación de este conjunto de tareas tienen como objetivo dejar el equipo a cero horas de funcionamiento, es decir, como si éste fuera nuevo. En estas revisiones se sustituyen o se reacondicionan todos los elementos sometidos a desgaste. Se pretende asegurar, con gran probabilidad, un tiempo de buen funcionamiento fijado de antemano. A veces se denomina a estas intervenciones Paradas u Overhaul.
  • Mantenimiento conductivo: es el conjunto de tareas de mantenimiento básico de un equipo realizado por los usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es necesario una gran formación, sino tan solo un entrenamiento breve. Este tipo de mantenimiento es la base del TPM (Total Productive Maintenance, Mantenimiento Productivo Total).
  • Mantenimiento modificativo: Consiste en modificar la instalación para evitar que sucedan determinadas averías. Es cuestionable si realmente se trata de tareas de mantenimiento u otro tipo de actividad. En muchas instalaciones, no obstante, para conseguir los objetivos de disponibilidad y fiabilidad, es imprescindible modificar la instalación para corregir o mejorar un diseño.

¿ES POSIBLE ELABORAR UN PLAN DE MANTENIMIENTO EN MENOS DE 22 MINUTOS? EN ESTE VIDEO TE EXPLICAMOS COMO HACERLO 

LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO CORRECTIVO, CON EL SOFTWARE DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO DESARROLLADO POR RENOVETEC

¿QUIERES DESCARGAR E INSTALAR LA VERSIÓN DEMO DE RENOVEFREE?
EN ESTE VIDEO TE MOSTRAMOS COMO HACERLO

 

    • ARTICULOS SOBRE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Pincha sobre el artículo que quieras consultar:  

 


 EL MANTENIMIENTO, LA ASIGNATURA PENDIENTE EN MUCHAS INSTALACIONES INDUSTRIALES Y EDIFICIOS

El mantenimiento es sin duda la asignatura pendiente de muchas instalaciones industriales. El video que se muestra a continuación explica por qué y qué puede hacerse para evitar una situación que puede degenerar en un aumento de las averías, una disminución de la disponibilidad y de la fiabilidad y un acortamiento de la vida útil de la instalación.

 

¿SABES QUÉ ES RCM?

Reability Centered Maintenance (RCM) es una técnica de determinación de la estrategia de mantenimiento y de elaboración del plan de mantenimiento óptimo para obtener los mejores resultados posibles en mantenimiento. RCM3® es la aplicacion de RCM más efectiva y directa que cumple con los estándares establecidos en SAE JA 1011. La Guía técnica IRIM Nº4 te enseña a aplicar RCM3 en instalaciones de todo tipo, e incluye el software RCM3 Helper que te facilitará la implantación. 

Más información aquí

GUIA PARA LA IMPLEMENTACION DE RCM


INDICADORES EN MANTENIMIENTO

Uno de los problemas a los que se enfrenta un responsable de mantenimiento que quiere mejorar los resultados del departamento a su cargo es que debe MEDIR la evolución de los aspectos más importantes que definen o determinan la calidad de su trabajo. ¿pero cuales son esos indicadores? ¿Qué parámetros determinan que el trabajo de un departamento se está haciendo bien o mal?  

por Santiago García Garrido

Indice:

  • Datos e información útil
  • Indices de Disponibilidad
  • Indicadores de Gestión de Órdenes de Trabajo
  • Indices de coste
  • Indices de proporción de tipo de mantenimiento
  • Indices de Gestión de Almacenes y Compras
  • Índices de Seguridad y Medio Ambiente
  • Indices de formación
  • Resumen de indicadores

Datos e información útil

Un sistema de procesamiento es aquel que convierte datos en información útil para tomar decisiones. Para conocer la marcha del departamento de mantenimiento, decidir si debemos realizar cambios o determinar algún aspecto concreto, debemos definir una serie de parámetros que nos permitan evaluar los resultados que se están obteniendo en el área de mantenimiento. Es decir: a partir de una serie de datos, nuestro sistema de procesamiento debe devolvernos una información, una serie de indicadores en los que nos basaremos para tomar decisiones sobre la evolución del mantenimiento.

Una de las cosas que debemos definir es, pues, cuales serán esos indicadores. Hay que tener cuidado en la elección, pues corremos el riesgo de utilizar como tales una serie de números que no nos aporten ninguna información útil. Corremos el riesgo de tomar datos, procesarlos y obtener a cambio otros datos.

Imaginemos el caso de elegir la disponibilidad de equipos como un indicador. Si listamos todas las paradas de cada uno de los equipos de la planta, la fecha y hora en que han ocurrido y su duración, la lista resultante serán datos, pues tal y como se nos presenta no podemos tomar decisiones basándonos en ella.

Si ahora procesamos esta lista, sumando los tiempos de parada de cada equipo y calculando el tiempo que han estado en disposición de producir, obtenemos una lista con la disponibilidad de cada equipo. En una planta industrial con, por ejemplo, 500 equipos, esta lista contendrá de nuevo datos, no información. Como mucho, contendrá algo de información mezclada con muchos datos.

Si en esa lista agrupamos los equipos por líneas, áreas, zonas, etc., y procesamos los datos de manera que obtengamos la disponibilidad de una de las líneas, áreas o zonas en su conjunto, el nuevo listado ahora sí contendrá información. Esta información nos permitirá, tras un análisis más o menos rápido, tomar decisiones acertadas sobre las actuaciones que debemos realizar para mejorar los resultados.

A continuación se describen los indicadores más usuales que se emplean en un departamento de mantenimiento. Insisto en el hecho de que no todos son necesarios: entre todos ellos habrá que elegir aquellos que sean realmente útiles, aquellos que aporten información, para evitar convertirlos en una larga lista de datos. Además, hay que tener en cuenta que en la mayoría de los casos es necesario adaptarlos a cada planta concreta, efectuando pequeñas modificaciones que hagan que los indicadores seleccionados estén perfectamente adaptados a las necesidades concretas de información de una planta.

Cuando se dispone de un sistema GMAO (Gestion de mantenimiento asistido por ordenador), el cálculo de estos indicadores suele ser bastante más rápido. Debemos tener la precaución de automatizar su cálculo, generando un informe que los contenga todos. Una ventaja adicional es que, una vez automatizado, podemos generar informes con la periodicidad que queramos, con un esfuerzo mínimo.

En caso de que el Sistema de Información sea el soporte papel, para el cálculo de estos indicadores es conveniente desarrollar pequeñas aplicaciones (una hoja de cálculo puede ser suficiente) para obtener estos índices. En este caso hay que seleccionar mucho más cuidadosamente los indicadores, pues es más costoso calcularlos. Además la frecuencia con que los obtengamos deberá ser menor.

Es importante tener en cuenta que no sólo es valioso conocer el valor de un indicador o índice, sino también su evolución. Por ello, en el documento en el que expongamos los valores obtenidos en cada uno de los índices que se elijan deberíamos reflejar su evolución, mostrando junto al valor actual los valores de periodos anteriores (meses o años anteriores) para conocer si la situación mejora o empeora. También es importante fijar un objetivo para cada uno de estos índices, de manera que la persona que lea el documento donde se exponen los valores alcanzados en el periodo que se analiza comprenda fácilmente si el resultado obtenido es bueno o malo. En resumen, junto al valor del índice, deberían figurar dos informaciones más:

  • Valor de índice en periodos anteriores
  • Objetivo marcado

 


¿Conoces RENOVEFREE? Observa en este video como se elaborar un plan de mantenimiento en tan solo 22 minutos con el software de gestión del mantenimiento desarrollado por RENOVETEC 


Indices de Disponibilidad

1.      Disponibilidad total 

Es sin duda el indicador más importante en mantenimiento, y por supuesto, el que más posibilidades de 'manipulación' tiene. Si se calcula correctamente, es muy sencillo: es el cociente de dividir el nº de horas que un equipo ha estado disponible para producir y el nº de horas totales de un periodo:

En plantas que estén dispuestas por líneas de producción en las que la parada de una máquina supone la paralización de toda la línea, es interesante calcular la disponibilidad de cada una de las líneas, y después calcular la media aritmética. 

En plantas en las que los equipos no estén dispuestos por líneas, es interesante definir una serie de equipos significativos, pues es seguro que calcular la disponibilidad de absolutamente todos los equipos será largo, laborioso y no nos aportará ninguna información valiosa. Del total de equipos de la planta, debemos seleccionar aquellos que tengan alguna entidad o importancia dentro del sistema productivo.

Una vez obtenida la disponibilidad de cada uno de los equipos significativos, debe calcularse la media aritmética, para obtener la disponibilidad total de la planta.

2.   Disponibilidad por averías

Intervenciones no programadas:

La disponibilidad por avería no tiene en cuenta, pues, las paradas programadas de los equipos.

Igual que en el caso anterior, es conveniente calcular la media aritmética de la disponibilidad por avería, para poder ofrecer un dato único.

3.      MTBF (Mid Time Between Failure, tiempo medio entre fallos)

Nos permite conocer la frecuencia con que suceden las averías:

 

4.      MTTR (Mid Time To Repair, tiempo medio de reparación)

Nos permite conocer la importancia de las averías que se producen en un equipo considerando el tiempo medio hasta su solución:

Por simple cálculo matemático es sencillo deducir que:

Indicadores de Gestión de Órdenes de Trabajo

5.      Nº de Órdenes de trabajo generadas en un periodo determinado

Es discutible si el número de órdenes de trabajo es un indicador muy fiable sobre la carga de trabajo en un periodo, ya que 100 órdenes de trabajo de una hora pueden agruparse en una sola orden de trabajo con un concepto más amplio. No obstante, dada la sencillez con que se obtiene este dato, suele ser un indicador muy usado. La información que facilita este indicador es más representativa cuanto mayor sea la cantidad media de O.T que genera la planta. Así, es fácil que en una planta que genera menos de 100 O.T. de mantenimiento mensuales la validez de este indicador sea menor que una planta que genera 1000 O.T.

Además,  es posible estimar el rendimiento de la plantilla a partir del número de órdenes de trabajo.

6.      Nº de Órdenes de trabajo generadas por sectores o zonas

Igual que en el caso anterior, solo la sencillez de su cálculo justifica emplear esta indicador.

7.      Nº de Órdenes de trabajo acabadas

Suele ser útil conocer cual es el número de Ordenes de trabajo acabadas, sobre todo en relación al número de órdenes generadas. Es muy importante, como siempre, seguir la evolución en el tiempo de este indicador

8.      Nº de Órdenes de trabajo pendientes

Este indicador nos da una idea de la eficacia en la resolución de problemas. Es un indicador abosultamente imprescindible, junto con los indicadores de disponibilidad, los de coste o el de emergencias. Es conveniente distinguir entre las O.T que están pendientes por causas ajenas a mantenimiento (pendientes por la recepción de un repuesto, pendientes porque producción no da su autorización para intervenir en el equipo, etc) de las debidas a la acumulación de tareas o a la mala organización de mantenimiento.

Por ello, es conveniente dividir este indicador en otros tres:

8.1.   Pendientes de repuesto

8.2.   Pendientes de parada de un equipo

8.3.   Pendientes por otras causas

9.      Nº de Órdenes de trabajo de Emergencia (prioridad máxima)

Una referencia muy importante del estado de la planta es el número de O.T de emergencia que se han generado en un periodo determinado. Si ha habido pocas o ninguna, tendremos la seguridad de que el estado de la planta es fiable. Si por el contrario, las ordenes de prioridad máxima que se generan son muchas, se podrá pensar que el estado de la planta es malo. Como siempre, es igualmente importante observar la evolución de este indicador respecto a periodos anteriores.

10.  Horas estimadas de trabajo pendiente

Es la suma de las horas estimadas en cada uno de los trabajos pendientes de realización. Es un parámetro más importante que el nº de órdenes pendientes, pues nos permite conocer la carga de trabajo estimada por realizar.

11.  Indice de cumplimiento de la planificación

A pesar de que resulta muy lógico el empleo de este indicador, en realidad son muy pocas las plantas que lo tienen implementado.

Es la proporción de órdenes que se acabaron en la fecha programada o con anterioridad, sobre el total de órdenes totales. Mide el grado de acierto de la planificación.

12.  Desviación media del tiempo planificado

Es el cociente de dividir la suma de horas de desviación sobre el tiempo planificado entre el nº total de órdenes de trabajo

Puede haber dos versiones:

a)      Desviación media sobre el momento de finalización. Cociente de dividir la suma del nº de horas en que se ha rebasado cada una de las órdenes sobre el momento estimado de finalización:

b)      Desviación media de las horas/hombre empleadas en un O.T. sobre las horas/hombre previstas:

 

13.  Tiempo medio de resolución de una O.T.

Es el cociente de dividir el nº de O.T. resueltas entre el nº de horas que se han dedicado a mantenimiento:

Indices de coste

Aunque los costes no parecen en principio un indicador habitual para mantenimiento, nada está más alejado de esa realidad. El coste, junto con la disponibilidad, son los dos parámetros que el responsable de mantenimiento maneja constantemente, y eso es porque la información que le aportan es determinante en su gestión.

La cantidad de índices que hacen referencia a los costes del departamento de mantenimiento es inmensa. Aquí se exponen algunos que pueden resultar prácticos.

14.  Coste de la Mano de Obra por secciones

Si la empresa se divide en zonas o secciones, es conveniente desglosar este coste para cada una de las zonas o secciones. Si éstas tienen personal de mantenimiento permanente, el coste será el del personal adscrito a cada una de ellas. Si se trata de un departamento central, el coste por secciones se calculará a partir de las horas empleadas en cada una de las intervenciones.

15.  Proporción de coste de la Mano de Obra de Mantenimiento

Es el cociente de dividir el nº total de horas empleadas en mantenimiento entre el coste total de la mano de obra:

16.  Coste de materiales

Se pueden hacer tantas subdivisiones como se crea conveniente: por secciones, por tipo (eléctrico, mecánico, consumibles, repuestos genéricos, repuestos específicos, etc.)

17.  Coste de subcontratos

También pueden hacerse las subdivisiones que se considere oportunas. Algunas subdivisiones comunes suelen ser:

  • Subcontratos a fabricantes y especialistas
  • Subcontratos de inspecciones de carácter legal
  • Subcontratos a empresas de mantenimiento genéricas

18.  Indice de Mantenimiento Programado

Es la suma de todos los medios auxiliares que ha sido necesario alquilar o contratar: grúas, carretillas elevadoras, alquiler de herramientas especiales, etc. 

Con todos los índices referentes a costes puede prepararse una Tabla de Costes, como la que se muestra en la figura adjunta. En ella pueden visualizarse con rapidez todos gastos de mantenimiento de la planta, divididos en conceptos y en secciones. Presentarlos de esta manera facilitará su lectura y la toma de decisiones consecuente.

 

Indices de proporción de tipo de mantenimiento

19.  Indice de Mantenimiento Programado

Porcentaje de horas invertidas en realización de Mantenimiento Programado sobre horas totales.

20.  Indice de Correctivo

Porcentaje de horas invertidas en realización de Mantenimiento Correctivo sobre horas totales

Una variante de este indicador es el cálculo del IMC sobre número de órdenes de trabajo correctivas sobre el número total de órdenes de trabajo. Es más sencillo, aunque la información que proporciona es de menor calidad y más fácilmente manipulable. De todas formas, una y otra forma de cálculo son perfectamente válidas para ver la situación en un momento determinado y para estudiar la evolución de este parámetro. 

El IMC es un indicador tremendamente útil cuando se está tratando de implementar un plan de mantenimiento preventivo en una planta en la que no existía tal plan; también es muy útil cuando se están implementando cambios en el departamento; y por último, es muy interesante cuando se trata de evaluar el trabajo de un contratista de mantenimiento en contratos de gran alcance en los que la gestión del mantenimiento recae en el contratista (los buenos contratistas tienen un IMC muy bajo)

21.  Indice de Emergencias

Porcentaje de horas invertidas en realización de O.T. de prioridad máxima:

La importancia de este indicador radica en que cuanto mayor sea el número de Ordenes de Trabajo de emergencia, peor es la gestión que se hace del mantenimiento. El caso extremo es el de plantas que no tienen implementado ningún plan de mantenimiento preventivo, en el que el mantenimiento se basa en 'crisis' (de ahí que a veces se denomine 'mantenimiento de crisis'). En ellas el índice es el 100%. Por extraño que pueda parecer son muchas las plantas en las que este índice alcanza su valor máximo.

Una variante mas sencilla de este índice es realizar el cálculo no sobre horas invertidas en OT de prioridad máxima, sino en el número de OT de prioridad máxima sobre el número de OT total. Aunque es más fácil de implementar y de calcular, evidentemente la información que aporta es menos concluyente.

 

Indices de Gestión de Almacenes y Compras

Los resultados de mantenimiento se ven enormemente afectados por la eficacia de los procesos de compra o de almacén. Estas dos áreas pueden estar dentro de las responsabilidades de mantenimiento o puede estar gestionadas por otros departamentos. En cualquier caso, es conveniente conocer si el funcionamiento de estas áreas, que afectan a los resultados, es la adecuada, y qué mejor manera que definir unos indicadores sencillos que permitan conocer si se gestionan con eficacia.

22.  Consumo de materiales

Miden el consumo de repuestos y consumibles en actividades propias de mantenimiento  en relación con el consumo total de materiales. Este dato puede ser importante cuando la planta tiene consumo de materiales del almacén de repuesto adicionales a la actividad de mantenimiento (mejoras, nuevas instalaciones, etc).

Es un índice relativamente poco usual. Es útil cuando se está tratando de optimizar el coste de materiales y se desea identificar claramente las partidas referentes a mantenimiento, a modificaciones y a nuevas instalaciones.

23.  Rotación del Almacén

Es el cociente de dividir el valor de los repuestos consumidos totales y el valor del material que se mantiene en stock(valor del inventario de repuestos).

Hay una variación interesante de este índice, cuando se pretende determinar si el stock de repuestos y consumibles está bien elegido. Si es así, la mayor parte del material que consume mantenimiento lo toma del almacén, y solo una pequeña parte de lo comprado es de uso inmediato. Para determinarlo, es más útil dividir este índice en dos:

Otra forma de conocer si el almacén de mantenimiento está bien dimensionado es determinando la proporción de piezas con movimientos de entradas y salidas. Una utilidad de este índice es determinar que porcentaje de piezas tienen escaso movimiento, para tratar de eliminarlas, desclasificarlas, destruirlas, venderlas, etc.:

24.  Eficiencia en la cumplimentación de pedidos

Proporción entre las peticiones de materiales a compras no atendidas con una antigüedad superior a 3 meses y el total de pedidos cursados a compras.

25.  Tiempo medio de recepción de pedidos

Es la media de demora desde que se efectúa un pedido hasta que se recibe. Este índice se puede calcular por muestreo (tomar al azar un numero determinado de pedidos cursados y realizar la media aritmética del tiempo transcurrido desde su petición hasta su recepción en cada uno de ellos) o a partir del total de pedidos realizados.

 

Índices de Seguridad y Medio Ambiente

26.  Indice de frecuencia de accidentes

 

Indica la proporción entre el número de accidentes con baja y el total de horas trabajadas 

27.  Indice de jornadas perdidas

Proporción entre las horas pérdidas por bajas laborales y las horas trabajadas.

28.  Indice de tiempo medio de permanencia de residuos en planta

Es el tiempo medio que transcurre desde que se genera un residuo hasta que lo retira de la planta un gestor de residuos autorizado.

29.  Indice de frecuencia de incidentes ambientales

Es el cociente entre en nº de incidentes ambientales graves y el número de horas trabajadas:

 

Indices de  formación

30.  Proporción de horas dedicadas a formación

Porcentaje de horas anuales dedicadas a formación, sobre el número de horas de trabajo total.

31.  Proporción de desarrollo del programa

 Porcentaje de horas de formación realizadas, sobre el total de horas de formación programadas.

 

Resumen de indicadores

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VIBRACIÓN EN TURBINAS DE VAPOR

La vibración en una turbina de vapor no es una avería en sí misma, sino un síntoma de un problema que existe en la máquina y que pude derivar en graves consecuencias. Por esta razón, las turbinas de vapor están especialmente protegidas para detectar un alto nivel de vibraciones y provocar la parada ésta antes de que lleguen a producirse graves daños.

por Santiago García Garrido

Figura 0: Interior de una turbina SKODA de 3,5 MW. Se ha sacado el rotor completo para comprobar su estado. Pueden apreciarse las diferentes filas de álabes

La vibración tiene muy diversas causas, por lo que cuando se presenta es hace necesario estudiar cual de ellas está provocando el fenómeno, para, por supuesto, corregirlo.

La vibración se hace especialmente evidente durante el proceso de arranque, ya que durante este periodo se atraviesan una o varias velocidades críticas de la turbina, velocidades en las que la vibración, por resonancia molecular, se ve notablemente amplificada. Es un error muy habitual no estudiar y corregir el problema que está provocando ese anormalmente alto nivel de vibraciones y limitarse a tomar alguna medida puntual que facilite el arranque; los daños que pueden producirse pueden llegar a ser muy altos. Normalmente, detrás de una avería grave de turbina suele estar una negligencia grave de operación y/o mantenimiento.

Las once causas más habituales que provocan un alto nivel de vibración son las siguientes:

  • Mal estado de los sensores de vibración o de las tarjetas acondicionadoras de señal. Es posible que lo que estemos considerando como una vibración sea en realidad una falsa señal, que tenga como origen el mal funcionamiento del sensor encargado de detectarlo. Cuando se produce un disparo por altas vibraciones es conveniente estudiar detenidamente la gráfica de vibraciones del sensor que ha provocado el disparo del periodo anterior a éste (quizás 2-4 horas antes). Una indicación del mal estado de un sensor suele ser que el aumento de vibración no se produce de forma gradual, sino que en la gráfica se refleja un aumento momentáneo muy alto de la vibración. Mecánicamente es muy difícil que este fenómeno se produzca (el aumento instantáneo del nivel de vibración), por lo que si esto se observa, probablemente sea debido a una señal espúrea provocada por el mal estado del sensor o por la influencia de un elemento externo que está provocando una alteración en la medición.
  • Desalineación entre turbina y caja de engranajes desmultiplicadora (reductor). Es la causa de al menos el 20% de los casos de altos niveles de vibración en turbina. A pesar de que el acoplamiento es elástico y en teoría soporta cierta desalineación, casi todos los fabricantes de acoplamientos elásticos recomiendan alinear éste como si fuera un acoplamiento rígido. Es importante respetar las tolerancias indicadas por el fabricante, tanto horizontales como verticales, con el reductor. También hay que tener en cuenta que la alineación en caliente y en frío puede variar. Por ello, es necesario realizar una alineación inicial en frío, preferentemente con un alineador láser (por su precisión), y realizar después una alineación en caliente para ver la variación. Si en esta segunda es necesario corregir algo, es conveniente anotar la desalineación que es necesario dejar en frío (en el eje horizontal y/o en el eje vertical) por si en el futuro hay que realizar un desmontaje y es necesario repetir estas alineaciones

Figura 1. Técnico comprobando la alineación entre turbina y reductor, con un alineador láser SKF

  • Mal estado del acoplamiento elástico entre turbina y desmultiplicador. Es conveniente realizar una inspección visual periódica del acoplamiento (al menos una vez al año) y vigilar sobre todo la evolución de las vibraciones.
  • Mal estado del acoplamiento desmultiplicador-alternador. Este es un caso típico de vibración inducida por un equipo externo a la turbina pero unido a ésta. La vibración no es realmente de la turbina, sino que proviene de una causa externa. Igual que en el caso anterior, es conveniente realizar inspecciones visuales periódicas del acoplamiento y vigilar la evolución del nivel de vibración.
  • Vibración del alternador o del desmultiplicador, que se transmite a la turbina. Es otro caso de vibración detectada en la turbina pero proveniente de un equipo externo a ésta. La vibración en el alternador o en desmultiplicador se verá más adelante.
  • Problema en la lubricación de los cojinetes, que hace que el aceite de lubricación no llegue correctamente (en caudal o en presión) a dichos cojinetes. Hay que diferenciar los problemas relacionados con caudal y presión con los problemas relacionados con la calidad del aceite. En referencia a los primeros, la obstrucción de los conductos por los que circula el aceite, el mal estado de los filtros y una avería en las bombas de lubricación (recordemos que una turbina suele llevar varias: una bomba mecánica cuya fuerza motriz la proporciona el propio eje de la turbina; una bomba de prelubricación, eléctrica, para arranques; y una bomba de emergencia, que se pone en marcha ante un fallo eléctrico). Al ser la cantidad de aceite insuficiente, la posición del eje y el cojinete varían de forma cíclica, dando lugar a la vibración. En casos más graves, el eje y el cojinete se tocan sin película lubricante, que provoca una degradación del eje de forma bastante rápida.
  • Mala calidad del aceite. El aceite lubricante, con el tiempo, pierde algunas de sus propiedades por degradación de sus aditivos y se contamina con partículas metálicas y con agua. La presencia de agua, de espumas, la variabilidad de la viscosidad con la temperatura, el cambio de viscosidad en un aceite degradado suelen ser las causas que están detrás de una vibración provocada por la mala calidad del aceite. De ellas, es la presencia de agua la más habitual, por lo que el análisis periódico del aceite, el purgado de agua y la reparación de la causa que hace que el agua entre en el circuito de lubricación son las mejores medidas preventivas.
  • Mal estado de cojinetes. Los tres cojinetes de los que suele disponer una turbina de vapor de las usadas en plantas de cogeneración (delantero, trasero o de empuje o axial) sufren un desgaste con el tiempo, aún con una lubricación perfecta. Estos cojinetes están recubiertos de una capa de material antifricción, que es la que se pierde. Por esta razón, es necesario medir periódicamente las holguras entre eje y cojinetes, y el desplazamiento del eje, para comprobar que los cojinetes aún están en condiciones de permitir un funcionamiento correcto de la turbina. Estas tolerancias están indicadas siempre en el libro de operación y mantenimiento que el fabricante entrega, y es necesario respetar los intervalos de medida de estas holguras y el cambio si esta comprobación revela la existencia de un problema. El adecuado mantenimiento del sistema de lubricación contribuye de una manera innegable a alargar la vida de estos cojinetes, y de la misma forma, un mantenimiento incorrecto del aceite, sus presiones y sus caudales provoca una degradación acelerada de éstos.

Figura 2: Cojinete radial o de apoyo en mal estado, con marcas de roce metal-metal entre el eje y el cojinete

  • Mal estado del eje en la zona del cojinete. Si una turbina ha estado funcionando con el aceite en mal estado, o con una lubricación deficiente, es posible que sus cojinetes estén en mal estado, pero también es posible que hayan terminado por afectar al eje. Si uno y otro rozan en algún momento, es posible que este último presente arañazos o marcas que provocarán vibraciones y pueden dañar el nuevo cojinete. En caso de detectarse daños en el eje, es necesario repararlos, con un lijado, un rectificado in-situ o en taller, aporte de material, etc. La mejor forma de prevenir este daño es análisis periódico de la calidad del aceite, su sustitución en caso necesario, el adecuado mantenimiento del sistema de lubricación, y la sustitución del cojinete cuando se detecta que la holgura supera los límites indicados por el fabricante o cuando una inspección visual de éste así lo aconseja.

 

Figura 3. En la figura puede apreciarse el eje de una turbina apoyando sobre el cojinete radial o de apoyo. El eje presentaba marcas. Aunque se cambie el cojinete, mientras el eje esté dañado y presente marcas provocará turbilencias en el aceite y hará que la capa de lubricante no sea continua y homogénea. Esto provocará vibraciones. En la figura se aprecia muy bien el cojinete de apoyo o radial, y en la parte inferior, el comienzo del cojinete axial o de empuje

  • Desequilibrio del rotor por suciedad o incrustaciones en álabes. El desequilibro es la causa más habitual de vibraciones en máquinas rotativas, representando aproximadamente un 40% de los casos de vibración. Un tratamiento químico inadecuado del agua de caldera y del vapor que impulsa la turbina termina dañando no solo ésta, sino también el ciclo agua-vapor y la propia caldera. El tratamiento químico del agua de caldera es tan importante como el control del aceite de lubricación: sin estos dos puntos perfectamente resueltos es imposible mantener adecuadamente una instalación de cogeneración equipada con una turbina de vapor. El primer problema que se manifestará por un tratamiento químico inadecuado será la presencia de partículas extrañas depositadas en los álabes de la turbina. Como esta deposición no se hará nunca por igual en todos los elementos rotativos, el rotor presentará un desequilibrio que se traducirá en alto nivel de vibraciones. Las incrustraciones en los álabes de la turbina pueden estar provocadas por niveles inadecuados de carbonatos, sílice, hierro, sodio u otros metales. Para eliminarlas, será necesaria una limpieza de los álabes, que en ocasiones severas puede significar un chorreado de éste. Posteriormente a la limpieza, será necesario realizar un equilibrado dinámico de la turbina.
  • Desequilibrio en el rotor por rotura de un álabe. No es frecuente, pero si una partícula extraña entra la turbina y golpea un álabe puede provocar una pérdida de material o un daño que afectará al equilibrado del rotor. Para evitarlo, se colocan unos filtros que retienen objetos de cierto tamaño que puedan estar en circulación por las tuberías de vapor. Si este filtro está dañado o se ha retirado, partículas grandes podrían dañar los álabes. La reparación significa sustituir los álabes dañados, realizar una limpieza interior de la turbina y equilibrar. Se trata de una avería cara. Para evitarla, hay que asegurarse de que no puede desprenderse ningún elemento que pueda estar en circulación por las tuberías de vapor y que el filtro de vapor se encuentra en condiciones de realizar perfectamente su función. Es conveniente realizar inspecciones visuales con la un boroscopio o endoscopio, para poder observar el estado de la superficie de los álabes sin necesidad de desmontar la carcasa de la turbina. (Ver apartado dedicado al mantenimiento predictivo)

En otras ocasiones el daño en álabes puede estar provocado por roce entre éstos y partes fijas de la turbina. En estos casos el origen del fallo pudo ser el mal estado de cojinetes de apoyo o de empuje que hicieron que la posición del eje rotor estuviera fuera de su especificación. El síntoma que revela que está habiendo un problema es un alto nivel de vibración. Si se detecta un nivel de vibración elevado y aún así se mantiene la turbina en marcha, se está dejando la puerta abierta a que se produzca este grave fallo.

 

Figura 4. Las marcas de rozaduras entre partes fijas y partes móviles de la turbina pueden apreviarse en esta figura. Pueden apreciarse los arañazos en el 'shroud' o aro que protege la parte más exterior de los álabes. Esos arañazos y esas rozaduras eran las responsables de las vibraciones que se apreciaban en esta tubina de 3,5 MW, marca SKODA, instalada en una planta de producción de energía eléctrica con biomasa

  • Desequilibrio en rotor por mal equilibrado dinámico, o por pérdida o daño en algún elemento que gira (tornillos, arandelas, tuercas). El desequilibrio puede ser un fallo de origen (el equilibrado inicial de la turbina fue deficiente) o puede ser un fallo sobrevenido. En ese segundo caso, es importante que al efectuar reparaciones en el rotor de la turbina no quede ningún elemento sin montar o montado de forma inadecuada. Es incluso conveniente numerar los tornillos y arandelas que se desmontan para montarlos exactamente igual. Si es el eje el que está dañado, hay que reparar el daño aportando material, rectificando, limpiando, lijando, etc. Es conveniente tener un espectro de vibraciones desde la puesta en servicio del equipo. Este primer espectro será de gran utilidad, y siempre será una referencia para saber si hay problema inicial o sobrevenido.
  • Curvatura del rotor debido a una parada en caliente con el sistema virador parado. Las turbinas de vapor están equipadas con un sistema virador que facilita que el eje no se curve cuando está caliente. La misión de este sistema es redistribuir los pesos uniformemente sobre el eje de rotación, y evitar curvaturas que desequilibrarían el rotor. Si la turbina se para en caliente y el sistema virador no entra en marcha es posible que el eje se curve hacia arriba. El problema se detecta siempre al intentar arrancar, y comprobar que el nivel de vibración es más alto del permitido. Si es así, la solución más adecuada es mantener la turbina girando sin carga y a una velocidad inferior a la nominal durante varias horas. Transcurrido ese tiempo, si ésta es la causa del problema, la vibración habrá desaparecido y volverá a valores normales.
  • Eje curvado de forma permanente. El eje puede estar curvado de forma permanente, es decir, con una deformación no recuperable siguiendo el procedimiento indicado en el apartado anterior. No es fácil que esto suceda después de la puesta en marcha inicial de la turbina, y habitualmente se debe a un fallo preexistente, y que proviene del proceso de fabricación. Es habitual que el equilibrado dinámico haya enmascarado el problema, aunque en el espectro inicial de vibración, el que es recomendable realizar el inicio de la operación del equipo, es seguro que estará presente.
  • Fisura en el eje. En ocasiones, un defecto superficial del eje avanza y termina convirtiéndose en una fisura o grieta, que provoca un desequilibrio en el eje. Puede ocurrir por un defecto de fabricación del eje (lo más habitual) o puede estar relacionado con corrosiones que el rotor puede estar sufriendo. Cuando esto ocurre, se detecta a través del análisis de vibraciones, y en la mayoría de los casos son visibles a simple vista o con ayuda de algún elemento de aumento. La solución suele ser cambiar el eje del rotor, aunque en algunos casos es posible la reparación en empresas especializadas en este tipo de trabajos en metales especiales, mediante saneamiento, aportación de material, rectificado y tratamiento de alivio de tensiones. Será necesario volver a realizar un equilibrado del eje. Como medida preventiva para evitar corrosiones que convierten un defecto superficial en una grieta o fisura, está el control químico del vapor a turbina.
  • Corrosión o incrustaciones en el eje, álabes, etc. Si el acondicionamiento del vapor no ha sido el adecuado, pueden producirse corrosiones en los álabes o deposiciones de materiales extraños a la turbina en éstos. Estas incrustaciones y corrosiones desequilibran la turbina al modificar el reparto de pesos a lo largo del eje de rotación. Cuando esto se produce la solución es la limpieza del conjunto rotor por chorreado o por limpieza mecánica. Habitualmente hay que extraer el rotor y realizar esta limpieza fuera de la turbina. En caso de incrustación, es conveniente tomar muestras de los materiales depositados y analizarlos, para conocer el origen de las partículas extrañas y tomar las medidas correctoras oportunas. Una vez limpiado el eje, será necesario equilibrarlo de nuevo. La mejor medida preventiva es realizar un cuidadoso control químico en el agua de aportación, en el desgasificador, en los condensados, en el agua del calderín y en el vapor.
  • Presencia de agua o partículas en el vapor. Si el vapor a la entrada a turbina tiene partículas de agua líquida, el choque de las gotas contra la turbina puede provocar vibraciones y desequilibrios. El vapor puede contener agua líquida por fallo en el sobrecalentamiento, por una atemperación excesiva, porque la válvula de atemperación esté en mal estado, o porque en el camino entre la válvula de atemperación y la entrada a turbina sufra un enfriamiento anormal. Si esto se produce es necesario detectarlo y corregirlo cuando antes, pues provocará una erosión en los álabes de la turbina, y se dañarán. El análisis de vibración y las inspecciones boroscópicas ayudarán en la tarea de detección temprana del problema. La solución consiste inevitablemente en corregir el problema que esté causando la presencia de agua en el vapor.
  • Defecto en la bancada. Una bancada mal diseñada o mal ejecutada pueden provocar vibración. Cuando se detecta una vibración, es conveniente en primer lugar verificar el estado de la bancada, intentando descubrir grietas, falta de material, etc. Si la vibración está presente desde la puesta en marcha y se han descartado otras causas, es muy probable que el problema esté relacionado con el diseño o con la ejecución de la bancada. La solución, en este caso, será revisar el diseño de la bancada, y si es éste es correcto, volver a ejecutarla.
  • Defecto en la sujeción a la bancada. A pesar de que la bancada pueda estar bien ejecutada, la turbina puede no estar convenientemente sujeta a esta. Esto puede ocurrir porque los tornillos de sujeción no tengan el par de apriete apropiado o porque los tornillos no anclen correctamente a la bancada. Este fallo es mucho más habitual de lo que pueda parecer. Algunos autores denominan a este fallo ‘pedestal cojo’, y el análisis de vibración revela este fallo con relativa facilidad. Cuando este problema ocurre, se observa que aflojando uno de los tornillos de sujeción (el que causa el problema) el nivel de vibraciones extrañamente disminuye.
  • Tensión de tuberías de vapor. Si el alineamiento de tuberías no es perfecto o no se han considerado correctamente los efectos térmicos de la dilatación, pueden provocarse tensiones en tuberías que hagan que se ejerza una fuerza extraña sobre la carcasa de la turbina. Estas fuerzas pueden provocar vibraciones, entre otras cosas. La tubería de entrada de vapor en turbinas pequeñas suele ser flexible, y la salida suele ir equipada con un compensador que une la carcasa de la turbina a la tubería de salida. Para comprobar si existe algún problema en este sentido, es conveniente soltar las tuberías de entrada y salida y comprobar cual es su posición natural sin estar unidas a la turbina.

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TIPOS DE MANTENIMIENTO 


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1. TIPOS DE MANTENIMIENTO

Tradicionalmente, se han distinguido 5 tipos de mantenimiento, que se diferencian entre sí por el carácter de las tareas que incluyen:

  • Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos que se van presentando en los distintos equipos y que son comunicados al departamento de mantenimiento por los usuarios de los mismos.
  • Mantenimiento Preventivo: Es el mantenimiento que tiene por misión mantener un nivel de servicio determinado en los equipos, programando las intervencions de sus puntos vulnerables en el momento más oportuno. Suele tener un carácter sistemático, es decir, se interviene aunque el equipo no haya dado ningún síntoma de tener un problema. 

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  • Mantenimiento Predictivo: Es el que persigue conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de las instalaciones mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables, representativas de tal estado y operatividad. Para aplicar este mantenimiento, es necesario identificar variables físicas (temperatura, vibración, consumo de energía, etc.) cuya variación sea indicativa de problemas que puedan estar apareciendo en el equipo. Es el tipo de mantenimiento más tecnológico, pues requiere de medios técnicos avanzados, y en ocasiones, de fuertes conocimientos matemáticos, físicos y/o técnicos.
  • Mantenimiento Cero Horas (Overhaul): Es el conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos a intervalos programados bien antes de que aparezca ningún fallo, bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que resulta arriesgado hacer previsiones sobre su capacidad productiva. Dicha revisión consiste en dejar el equipo a Cero horas de funcionamiento, es decir, como si el equipo fuera nuevo. En estas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgaste. Se pretende asegurar, con gran probabilidad un tiempo de buen funcionamiento fijado de antemano.
  • Mantenimiento En Uso: es el mantenimiento básico de un equipo realizado por los usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es necesario una gran formación, sino tal solo un entrenamiento breve. Este tipo de mantenimiento es la base del TPM (Total Productive Maintenance, Mantenimiento Productivo Total).

2. LA DIFICULTAD PARA ENCONTRAR UNA APLICACIÓN PRÁCTICA A LOS TIPOS DE MANTENIMIENTO

Esta división de Tipos de Mantenimiento presenta el inconveniente de cada equipo necesita una mezcla de cada uno de esos tipos, de manera que no podemos pensar en aplicar uno solo de ellos a un equipo en particular.

Así, en un motor determinado nos ocuparemos de su lubricación (mantenimiento preventivo periódico), si lo requiere, mediremos sus vibraciones o sus temperaturas (mantenimiento predictivo), quizás le hagamos una puesta a punto anual (puesta a cero) y repararemos las averías que vayan surgiendo (mantenimiento correctivo). La mezcla más idónea de todos estos tipos de mantenimiento nos la dictarán estrictas razones ligadas al coste de las pérdidas de producción en una parada de ese equipo, al coste de reparación, al impacto ambiental, a la seguridad y a la calidad del producto o servicio, entre otras.

El inconveniente, pues, de la división anterior es que no es capaz de dar una respuesta clara a esta pregunta:

¿Cuál es el mantenimiento que debo aplicar a cada uno de los equipos que componen una planta concreta?

Para dar respuesta a esta pregunta, es conveniente definir el concepto de Modelo de Mantenimiento. Un Modelo de Mantenimiento es una mezcla de los anteriores tipos de mantenimiento en unas proporciones determinadas, y que responde adecuadamente a las necesidades de un equipo concreto. Podemos pensar que cada equipo necesitará una mezcla distinta de los diferentes tipos de mantenimiento, una mezcla determinada de tareas, de manera que los modelos de mantenimiento posibles serán tantos como equipos puedan existir. Pero esto no es del todo correcto. Pueden identificarse claramente 4 de estas mezclas, complementadas con otros dos tipos de tareas adicionales, según veremos más adelante.

3. MODELOS DE MANTENIMIENTO

Cada uno de los modelos que se exponen a continuación incluyen varios de los tipos anteriores de mantenimiento, en la proporción que se indica. Además, todos ellos incluyen dos actividades: inspecciones visuales y lubricación. Esto es así porque está demostrado que la realización de estas dos tareas en cualquier equipo es rentable. Incluso en el modelo más sencillo (Modelo Correctivo), en el que prácticamente abandonamos el equipo a su suerte y no nos ocupamos de él hasta que nos se produce una avería, es conveniente observarlo al menos una vez al mes, y lubricarlo con productos adecuados a sus características. Las inspecciones visuales prácticamente no cuestan dinero (estas inspecciones estarán incluidas en unas gamas en las que tendremos que observar otros equipos cercanos, por lo que no significará que tengamos que destinar recursos expresamente para esa función). Esta inspección nos permitirá detectar averías de manera precoz, y su resolución generalmente será más barata cuanto antes detectemos el problema. La lubricación siempre es rentable. Aunque sí representa un coste (lubricante y la mano de obra de aplicarlo), en general es tan bajo que está sobradamente justificado, ya que una avería por una falta de lubricación implicará siempre un gasto mayor que la aplicación del lubricante correspondiente.

Hecha esta puntualización, podemos definir ya los diversos modelos de mantenimiento posibles.

A. Modelo Correctivo

Este modelo es el más básico, e incluye, además de las inspecciones visuales y la lubricación mencionadas anteriormente, la reparación de averías que surjan. Es aplicable, como veremos, a equipos con el más bajo nivel de criticidad, cuyas averías no suponen ningún problema, ni económico ni técnico. En este tipo de equipos no es rentable dedicar mayores recursos ni esfuerzos.

B. Modelo Condicional

Incluye las actividades del modelo anterior, y además, la realización de una serie de pruebas o ensayos, que condicionarán una actuación posterior. Si tras las pruebas descubrimos una anomalía, programaremos una intervención; si por el contrario, todo es correcto, no actuaremos sobre el equipo.

Este modelo de mantenimiento es válido en aquellos equipos de poco uso, o equipos que a pesar de ser importantes en el sistema productivo su probabilidad de fallo es baja.

C. Modelo Sistemático

Este modelo incluye un conjunto de tareas que realizaremos sin importarnos cual es la condición del equipo; realizaremos, además, algunas mediciones y pruebas para decidir si realizamos otras tareas de mayor envergadura; y por ultimo, resolveremos las averías que surjan. Es un modelo de gran aplicación en equipos de disponibilidad media, de cierta importancia en el sistema productivo y cuyas averías causan algunos trastornos. Es importante señalar que un equipo sujeto a un modelo de mantenimiento sistemático no tiene por qué tener todas sus tareas con una periodicidad fija. Simplemente, un equipo con este modelo de mantenimiento puede tener tareas sistemáticas, que se realicen sin importar el tiempo que lleva funcionando o el estado de los elementos sobre los que se trabaja. Es la principal diferencia con los dos modelos anteriores, en los que para realizar una tarea debe presentarse algún síntoma de fallo.

Un ejemplo de equipo sujeto a este modelo de mantenimiento es un reactor discontinuo, en el que las materias que deben reaccionar se introducen de una sola vez, tiene lugar la reacción, y posteriormente se extrae el producto de la reacción, antes de realizar una nueva carga. Independientemente de que este reactor esté duplicado o no, cuando está en operación debe ser fiable, por lo que se justifica realizar una serie de tareas con independencia de que hayan presentado algún síntoma de fallo.

Otros ejemplos:

  • El tren de aterrizaje de un avión
  • El motor de un avión

D. Modelo de Mantenimiento de Alta Disponibilidad

Es el modelo más exigente y exhaustivo de todos. Se aplica en aquellos equipos que bajo ningún concepto pueden sufrir una avería o un mal funcionamiento. Son equipos a los que se exige, además, unos niveles de disponibilidad altísimos, por encima del 90%. La razón de un nivel tan alto de disponibilidad es en general el alto coste en producción que tiene una avería. Con una exigencia tan alta, no hay tiempo para el mantenimiento que requiera parada del equipo (correctivo, preventivo sistemático). Para mantener estos equipos es necesario emplear técnicas de mantenimiento predictivo, que nos permitan conocer el estado del equipo con él en marcha, y a paradas programadas, que supondrán una revisión general completa, con una frecuencia generalmente anual o superior. En esta revisión se sustituyen, en general, todas aquellas piezas sometidas a desgaste o con probabilidad de fallo a lo largo del año (piezas con una vida inferior a dos años). Estas revisiones se preparan con gran antelación, y no tiene porqué ser exactamente iguales año tras año.

Como quiera que en este modelo no se incluye el mantenimiento correctivo, es decir, el objetivo que se busca en este equipo es CERO AVERÍAS, en general no hay tiempo para subsanar convenientemente las incidencias que ocurren, siendo conveniente en muchos casos realizar reparaciones rápidas provisionales que permitan mantener el equipo en marcha hasta la próxima revisión general. Por tanto, la Puesta a Cero anual debe incluir la resolución de todas aquellas reparaciones provisionales que hayan tenido que efectuarse a lo largo del año.

Algunos ejemplos de este modelo de mantenimiento pueden ser los siguientes:

  • Turbinas de producción de energía eléctrica.
  • Hornos de elevada temperatura, en los que una intervención supone enfriar y volver a calentar el horno, con el consiguiente gasto energético y con las pérdidas de producción que trae asociado.
  • Equipos rotativos que trabajan de forma continua.
  • Depósitos reactores o tanques de reacción no duplicados, que sean la base de la producción y que deban mantenerse en funcionamiento el máximo número de horas posible.

4. OTRAS CONSIDERACIONES

En el diseño del Plan de Mantenimiento, deben tenerse en cuenta dos consideraciones muy importantes que afectan a algunos equipos en particular. En primer lugar, algunos equipos están sometidos a normativas legales que regulan su mantenimiento, obligando a que se realicen en ellos determinadas actividades con una periodicidad establecida.

En segundo lugar, algunas de las actividades de mantenimiento no podemos realizarlas con el equipo habitual de mantenimiento (sea propio o contratado) pues se requiere de conocimientos y/o medios específicos que solo están en manos del fabricante, distribuidor o de un especialista en el equipo.

Estos dos aspectos deben ser valorados cuando tratamos de determinar el modelo de mantenimiento que debemos aplicar a un equipo.

a. Mantenimiento Legal

Algunos equipos están sometidos a normativas o a regulaciones por parte de la Administración. Sobre todo, son equipos que entrañan riesgos para las personas o para el entorno. La Administración exige la realización de una serie de tareas, pruebas e inspecciones, e incluso algunas de ellas deben ser realizadas por empresas debidamente autorizadas para llevarlas a cabo. Estas tareas deben necesariamente incorporarse al Plan de Mantenimiento del equipo, sea cual sea el modelo que se decida aplicarle.

Algunos de los equipos sometidos a este tipo de mantenimiento son los siguientes:

  • Equipos y aparatos a presión
  • Instalaciones de Alta y Media Tensión
  • Torres de Refrigeración
  • Determinados medios de elevación, de cargas o de personas
  • Vehículos
  • Instalaciones contraincendios
  • Tanques de almacenamiento de determinados productos químicos

b. Mantenimiento subcontratado a un especialista

Cuando hablamos de un especialista, nos referimos a un individuo o empresa especializada en un equipo concreto. El especialista puede ser el fabricante del equipo, el servicio técnico del importador, o una empresa que se ha especializado en un tipo concreto de intervenciones. Como hemos dicho, debemos recurrir al especialista cuando:

  • No tenemos conocimientos suficientes
  • No tenemos los medios necesarios

Si se dan estas circunstancias, algunas o todas las tareas de mantenimiento deberemos subcontratarlas a empresas especializadas.

El mantenimiento subcontratado a un especialista es en general la alternativa más cara, pues la empresa que lo ofrece es consciente de que no compite. Los precios no son precios de mercado, sino precios de monopolio. Debe tratar de evitarse en la medida de lo posible, por el encarecimiento y por la dependencia externa que supone. La forma más razonable de evitarlo consiste en desarrollar un Plan de Formación que incluya entrenamiento específico en aquellos equipos de los que no se poseen conocimientos suficientes, adquiriendo además los medios técnicos necesarios.


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SOFTWARE DE MANTENIMIENTO (GMAO)

RENOVEFREE vs PMX PRO

RENOVETEC desarrolla y promociona diversos programas de gestión del mantenimiento (GMAO), que pueden ayudar a los responsables de este departamento en su tarea de gestionar el mantenimiento de las instalaciones a su cargo. Al lado de los programas comerciales más conocidos, como PRISMA, MAXIMO o SAP PM, conviven otros de carácter más económico tan eficaces como los anteriores para pequeñas y medianas empresas, con la ventaja de que tienen un coste bastante más reducido: RENOVEFREE, desarrollado por RENOVETEC, y PMX PRO, desarrollado por CWORKS 

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Los GMAO o programas de Gestión de Mantenimiento Asistido por Ordenador han sido sin duda una gran ayuda para la gestión del mantenimiento de muchas plantas industriales y edificios. Los programas de Gestión de Mantenimiento (CMMS según su acrónimo en inglés) permite llevar un control del mantenimiento programado de cualquier instalación, la carga de trabajo de cada uno de los técnicos, trabajo pendiente, gestión del repuesto, costes y gestión económica, etc. 

Las grandes plantas industriales requieren de un software complejo, con multiples opciones y con una capacidad inmensa de tratamiento de información. No obstante, el mantenimiento de la mayor parte de los edificios, las plantas de cogeneración, las plantas de biomasa y ciertas plantas termosolares pueden gestionarse PERFECTAMENTE con aplicaciones más sencillas que pueden obtenerse incluso de forma gratuita en internet. 

El coste medio de un software GMAO para la gestión del mantenimiento puede costar desde 60.000 euros, para los programas más básicos hasta los 600.000 para los programas de mayor coste. MAXIMO (R)  es una elección perfecta para determinadas plantas complejas, ya que sin duda es el software más versatil y completo; SAP PM, de mayo coste, tiene una perfecta integración en el paquete SAP con el que se gestionan otras áreas de la planta, especialmente el área financiera; PRISMA es una excelente opción, completa y sencilla de manejo. Pero no hay que olvidar que EL 90% DE LAS OPCIONES DE UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE ALTO COSTE NO SE UTILIZAN NUNCA aunque se paga un alto precio por ellas.

El software GMAO RENOVEFREE, desarrollado por RENOVETEC, permite gestionar PERFECTAMENTE la mayor parte de las plantas pequeñas y medianas, permitiendo además adaptarlo a las necesidades concretas de cada una de ellas. Permite una parametrización completa del programa de forma sencilla y versátil. Permite implementar el arbol jerárquico de equipos y sistemas, personal, costes y control de stocks. Permite incluso elaborar un plan de mantenimiento preventivo completo introduciendo tan solo los equipos con los que cuenta la planta, y permite obtener los indicadores de mantenimiento más habituales y útiles. 

PMX PRO es otro de los programas de carácter gratuito. Más básico que RENOVEFREE, está basado en ACCESS, y por ello admite algunas interesantes posibilidades de personalización y configuración de informes. La versión gratuita no trabaja en red.

Descárgate en este enlace el programa PMX-PRO y compáralo con RENOVEFREE:

www.cworks.com.my

PARTES DE UNA TURBINA DE VAPOR

 La turbina se compone de tres partes principales:

  •     El cuerpo del rotor, que contiene las coronas giratorias de alabes.
  •     La carcasa, conteniendo las coronas fijas de toberas.
  •     Alabes.

Además, tiene una serie de elementos estructurales, mecánicos y auxiliares, como son cojinetes, válvulas de regulación, sistema de lubricación, sistema de refrigeración, virador, sistema de control, sistema de extracción de vahos, de aceite de control y sistema de sellado del vapor.

El rotor:

El rotor de una turbina de acción es de acero fundido con ciertas cantidades de Niquel o cromo para darle tenacidad al rotor, y es de diámetro aproximadamente uniforme. Normalmente las ruedas donde se colocan los alabes se acoplan en caliente al rotor. También se pueden fabricar haciendo de una sola pieza forjada al rotor, maquinando las ranuras necesarias para colocar los alabes.

Los alabes se realizan de aceros inoxidables, aleaciones de cromo-hierro, con las curvaturas de diseño según los ángulos de salida de vapor y las velocidades necesarias. Son criticas las ultimas etapas por la posibilidad de existencia de partículas de agua que erosionarían a los alabes. Por ello se fija una cinta de metal satélite soldado con soldadura de plata en el borde de ataque de cada alabe para retardar la erosión.

La carcasa:

La carcasa se divide en dos partes: la parte inferior, unida a la bancada y la parte superior, desmontable para el acceso al rotor. Ambas contienen las coronas fijas de toberas o alabes fijos. Las carcasas se realizan de hierro, acero o de aleaciones de este, dependiendo de la temperatura de trabajo, obviamente las partes de la carcasa de la parte de alta presión son de materiales mas resistentes que en la parte del escape. La humedad máxima debe ser de un 10% para las últimas etapas.

Normalmente se encuentra recubierta por una manta aislante que disminuye la radiación de calor al exterior, evitando que el vapor se enfríe y pierda energía disminuyendo el rendimiento de la turbina. Esta manta aislante suele estar recubierta de una tela impermeable que evita su degradación y permite desmontarla con mayor facilidad.

Alabes:

Los alabes fijos y móviles se colocan en ranuras alrededor del rotor y carcasa. Los alabes se pueden asegurar solos o en grupos, fijándolos a su posición por medio de un pequeño seguro, en forma perno, o mediante remaches. Los extremos de los alabes se fijan en un anillo donde se remachan, y los mas largos a menudo se amarran entre si con alambres o barras en uno o dos lugares intermedios, para darles rigidez.

Válvula de regulación:

Regula el caudal de entrada a la turbina, siendo de los elementos mas importantes de la turbina de vapor. Es accionada hidráulicamente con la ayuda de un grupo de presión de aceite (aceite de control) o neumáticamente. Forma parte de dos lazos de control: el lazo que controla la velocidad de la turbina y el lazo que controla la carga o potencia de la turbina.

Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales:

Sobre ellos gira el rotor. Suelen ser de un material blando, y recubiertos de una capa lubricante que disminuya la fricción. Son elementos de desgaste, que deben ser sustituidos periódicamente, bien con una frecuencia establecida si su coste es bajo respecto de su producción, o bien por observación de su superficie y cambio cuando se encuentren en un estado deficiente.

Cojinete de empuje o axial:

El cojinete axial, o de empuje impide el desplazamiento del rotor en la dirección del eje, Evitando el empuje axial que sufre el eje por el efecto del vapor repercuta en el reductor, dañándolo seriamente. No se encuentra en contacto con el eje si no que hace tope con un disco que forma parte solidaria con el eje.

El cojinete esta construido en un material blando y recubierto por una capa de material que disminuya la fricción entre el disco y el cojinete. Además, debe encontrarse convenientemente lubricado.

Para comprobar el estado de ese cojinete, ademas de la medida de la temperatura y de las vibraciones del eje, se mide de forma constante el desplazamiento axial. Si se excede el limite permitido, el sistema de control provoca la parada de la turbina o impide que esta complete su puesta en marcha.

Sistema de lubricación:

Proporciona el fluido lubricante, generalmente aceite. Para asegurar la circulacion del aceite en todo momento el sistema suele estar equipado con tres bombas:

  • Bomba mecánica principal: Esta acoplada al eje de la turbina, de forma que siempre que este girando la turbina esta girando la bomba, asegurándose así la presión de bombeo mejor que con una bomba eléctrica. No obstante, en los arranques esta bomba no da presión suficiente, por lo que es necesario que el equipo tenga al menos una bomba adicional
  • Bomba auxiliar: Se utiliza exclusivamente en los arranques, y sirve para asegurar la correcta presión de aceite hasta que la bomba mecánica puede realizar este servicio. Se conecta antes del arranque de la turbina y se desconecta a unas revoluciones determinadas durante el arranque, cambiándose automáticamente de la bomba auxiliar a la bomba principal. También se conecta durante las paradas de la turbina.
  • Bomba de emergencia: Si se produce un problema de suministro eléctrico en la planta, esta queda sin tensión, durante la parada habría un momento en que las turbina se quedaría sin lubricación, ya que la bomba auxiliar no tendría tensión. Para evitar este problema, las turbinas suelen ir equipadas con una bomba de emergencia que funciona con corriente continua proveniente de un sistema de baterias.

Sistema de extracción de vahos:

El deposito de aceite suele estar a presión inferior a la atmosférica para facilitar la extracción de vapores de aceite y dificultar una posible fuga de aceite al exterior. Para conseguir este vacío, el sistema de lubricación suele ir equipado con un extractor.

Sistema de refrigeración de aceite:

El aceite en su recorrido de lubricación se calienta modificando su viscosidad, y por tanto, sus características lubricantes, llegando a degradarse si el calor es excesivo. Para evitarlo, el sistema de lubricación dispone de unos intercambiadores que enfrían el aceite, estos intercambiadores pueden ser aire-aceite, de forma que el calor del aceite se evacua a la atmósfera, o agua-aceite, de forma que el calor se transfiere al circuito cerrado de refrigeración con agua de la planta.

Sistema de aceite de control:

Cuando la válvula de regulación se acciona oleohidraulicamente el conjunto de turbina va equipado con un grupo de presión para el circuito de aceite de control. Este, debe mantener la presión normalmente entre los 50 y los 200 bares de presión hidráulica. El sistema de control gobierna la válvula de salida del grupo, que hace llegar al aceite hasta la válvula de regulación de entrada de vapor con la presión adecuada.

Sistema de sellado de vapor:

Las turbinas de vapor están equipadas con sellos de carbón, que se ajustan al eje, y/o con laberintos de vapor. Con esto se consigue evitar que el vapor salga a la atmósfera y disminuyan la eficiencia térmica de la turbina.

Virador:

El sistema virador consiste en un motor eléctrico o hidráulico (normalmente el segundo) que hace girar lentamente la turbina cuando no esta en funcionamiento. Esto evita que el rotor se curve, debido a su propio peso o por expansión térmica, en parada. La velocidad de este sistema es muy baja (varios minutos para completar un giro completo de turbina), pero se vuelve esencial para asegurar la correcta rectitud del rotor. Si por alguna razón este sistema se detiene (avería del rotor, avería de la turbina, inspección interna con desmontaje) es necesario asegurar que, antes de arrancar, estará girando varias horas con el sistema virador.

Compensador:

Es el elemento de unión entre la salida de la turbina y el resto de la instalación (generalmente las tuberías que conducen al condensador o el propio condensador). Ya que la carcasa de la turbina sufre grandes cambios de temperatura, este elemento de unión es imprescindible para controlar y amortiguar el efecto de dilataciones y contracciones.

MANTENIMIENTO DE TURBINAS DE VAPOR

La mayor parte de la energía generada en el mundo se produce con turbinas de vapor. Se trata de un equipo robusto, bien conocido y muy experimentado. Casi la mayor parte de los problemas que puede tener se conocen bien, y se conoce además como solucionarlos. Por ello, respetar las instrucciones de operación y realizar un mantenimiento adecuado conduce a una alta disponibilidad y a bajos costes de mantenimiento.

LA TURBINA DE VAPOR, UN EQUIPO BIEN CONOCIDO

La turbina de vapor de una planta de producción de energía es un equipo sencillo, y como máquina industrial, es una máquina madura. La turbina de vapor es una máquina muy conocida para los diseñadores, constructores, instaladores y mantenedores. Se conoce casi todo de ella, y de hecho, más del 70% de la energía eléctrica generada en el mundo se produce diariamente con turbinas de vapor. 

El funcionamiento es muy sencillo: se introduce vapor a una temperatura y presión determinadas y este vapor hace girar unos álabes unidos a un eje rotor; a la salida de la turbina, el vapor que se introdujo con un nivel energético determinado tiene una presión y una temperatura inferior, es decir, ha cedido energía. Parte de la energía perdida por el vapor se emplea en mover el rotor. Necesita también de unos equipos auxiliares muy sencillos, como un sistema de lubricación, de refrigeración, unos cojinetes de fricción, un sistema de regulación y control, y poco más. Así de simple. 

 

Fig 2 Esquema de funcionamiento de una planta con turbina de vapor

La turbina es un equipo tan conocido y tan robusto que si no se hacen barbaridades con él tiene una vida útil larguísima y exenta de problemas. Eso sí, hay que respetar cinco normas muy sencillas:

  • Utilizar un vapor de las características físico-químicas apropiadas
  • Respetar las instrucciones de operación en arranques, durante la marcha y durante las paradas del equipo
  • Vigilar muy especialmente el aceite de lubricación. Realizar análisis periódicos y comprobar que la calidad del aceite, su presión, temperatura, y presencia de contaminantes está dentro de los márgenes adecuados
  • Respetar las consignas de protección del equipo (valores de alarma y disparo para cada uno de los parámetros controlados por el sistema de control). Si la turbina da algún síntoma de mal funcionamiento (vibraciones, temperaturas elevadas, falta de potencia, etc) parar y revisar el equipo: nunca sobrepasar los límites de determinados parámetros para  poder seguir con ella en producción o incluso para poder arrancarla.
  • Realizar los mantenimientos programados con la periodicidad prevista.
  • Si se produce una parada por alguna causa, investigar y solucionar el problema antes de poner el equipo en marcha nuevamente. 

Son normas muy sencillas, y sin embargo, casi todos los problemas que tienen las turbinas, grandes o pequeñas, se deben a no respetar alguna o algunas de esas cinco sencillas normas.

PRINCIPALES AVERÍAS

Igual que sucede en otras máquinas térmicas, detrás de cada avería grave suele haber una negligencia de operación o de mantenimiento, ya que las turbinas suelen ser equipos diseñados a prueba de operadores.

Los principales problemas que pueden presentarse en una turbina de vapor se indican a continuación: 

  • ALTO NIVEL DE VIBRACIONES (ver cuadro adjunto)
  • DESPLAZAMIENTO EXCESIVO DEL ROTOR POR MAL ESTADO DEL COJINETE DE EMPUJE O AXIAL
  • FALLOS DIVERSOS DE LA INSTRUMENTACIÓN
  • VIBRACIÓN EN REDUCTOR O ALTERNADOR
  • FUGA DE VAPOR
  • FUNCIONAMIENTO INCORRECTO DE LA VÁLVULA DE CONTROL
  • DIFICULTAD O IMPOSIBILIDAD DE LA SINCRONIZACIÓN
  • BLOQUEO DEL ROTOR POR CURVATURA DEL EJE
  • GRIPAJE DEL ROTOR

Fig 3 Causas habituales de vibración

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

Una turbina de vapor es un equipo especialmente agradecido con el mantenimiento preventivo. Al ser un equipo en general bien conocido (es la máquina térmica más antigua), los fabricantes suelen haber resuelto ya la mayor parte de sus problemas de diseño. Por tanto, una operación cuidadosa y un adecuado plan de mantenimiento programado se traducen necesariamente en una alta disponibilidad.

Fig 4 Rotor de turbina durante una revisión

Mantenimiento Operativo Diario

  • Comprobación de alarmas y avisos
  • Vigilancia de parámetros (niveles de vibración, revoluciones, temperaturas de entrada y salida del vapor, presiones de entrada y salida, presión, temperatura y caudal de aceite de lubricación, presión de vacío del depósito de aceite de lubricación, comprobación de nivel de aceite, presión diferencial de filtros, entre otros)
  • Inspección visual de la turbina y sus auxiliares (fugas de aceite, fugas de vapor, fugas de agua de refrigeración, ruidos y vibraciones anormales, registro de indicadores visuales) 

Mantenimiento Quincenal 

  • Inspección visual de la turbina
  • Inspección de fugas de aceite
  • Limpieza de aceite (si procede)
  • Comprobación del nivel de aceite
  • Inspección de fugas de vapor
  • Inspección de fugas de agua de refrigeración
  • Lectura de vibraciones (amplitud)
  • Inspección visual de la bancada
  • Purga de agua del aceite de lubricación
  • Inspección visual del grupo hidráulico de aceite de control
  • Inspección visual del sistema de eliminación de vahos 

Tareas de mantenimiento de carácter mensual 

  • Muestra de aceite para análisis
  • Purga de agua del aceite
  • Comprobación de lubricación de reductor y de alternador
  • Análisis del espectro de vibración en turbina, reductor y alternador, a velocidad nominal
  • Revisión anual

Si se realizan todas las actividades que se detallan en esta lista, en realidad se están eliminando todas las causas que provocan las averías más frecuentes. Si se compara esta lista de tareas con la lista de averías más frecuentes se puede comprobar que esta revisión esta orientada a evitar todos los problemas habituales de las turbinas. La razón de la alta disponibilidad de estos equipos cuando se realiza el mantenimiento de forma rigurosa es que realmente se está actuando sobre las causas que provocan las principales averías.

Fig 5 Analizador de vibraciones

  • Análisis del espectro de vibración de turbina, reductor y alternador, a distintas velocidades y en aceleración. Se verifica así la posible ausencia de problemas en cojinetes, el estado de la alineación y el equilibrado de los tres equipos. Es importante tener en cuenta que es mucho más adecuado realizar el análisis con los detectores de posición del eje con los van equipados las turbinas, en vez de hacerlo con sensores tipo ‘acelerómetro’ que se instalan en la carcasa.
  • Inspección boroscópica de álabes. Con esta tarea se comprueba el estado de los álabes, las posibles incrustaciones que puedan haber aparecido en la superficie de éstos y defectos en algunos de ellos, por roces o impactos 
  • Apertura de cojinetes y comprobación del estado. Cambio de cojinetes si procede. La mayor parte de los cojinetes pueden cambiarse o revisarse sin necesidad de abrir la turbina. Esto garantiza un funcionamiento ausente de vibraciones causadas por el mal estado de los cojinetes de apoyo y/o empuje. 
  • Cambio de aceite, si procede (según análisis). Si es necesario se sustituye el aceite, pero no es habitual cambiar el aceite de forma sistemática sin haber detectado síntomas de que está en mal estado. Esta acción evita trabajar con un aceite en mal estado y garantiza la ausencia de problemas de lubricación
  • Cambio de filtros de aceite. Esto garantiza el buen estado del aceite y la filtración de partículas extrañas
  • Inspección de la válvula de regulación de turbina. Esto garantiza el buen estado de los elementos internos de la válvula, su correcto funcionamiento, y la comprobación del filtro de vapor de la válvula, lo que hará que la regulación sea la correcta, no haya problemas de sincronización ni de regulación y no pasen elementos extraños a la turbina que puedan haber sido arrastrados por el vapor
  • Inspección del grupo hidráulico. Cambio de filtros y de aceite, si procede
  • Inspección del sistema de eliminación de vahos. El funcionamiento a vacío del depósito de aceite garantiza que los vapores que se produzcan, especialmente los relacionados con el agua que pueda llevar mezclado el aceite, se eliminan. Eso ayudará a que la calidad del aceite de lubricación sea la adecuada
  • Comprobación de pares de apriete de tornillos. El apriete de los tornillos de sujeción a la bancada y los tornillos de la carcasa, entre otros, deben ser revisado. Esto evitará, entre otros, problemas de vibraciones debidos a un deficiente anclaje  
  • Comprobación de alineación de turbina-reductor y reductor-alternador. Se haya detectado o no en el análisis de vibraciones, es conveniente comprobar la alineación mediante láser al menos una vez al año. Esto evitará problemas de vibraciones
  • Comprobación del estado de acoplamiento turbina reductor y reductor-alternador. La comprobación visual de estos acoplamientos elásticos evitará entre otros efectos la aparición de problemas de vibración
  • Calibración de la instrumentación. Muchas de las señales incorrectas y medidas falsas que provocarán un mal funcionamiento de la turbina pueden ser evitados con una calibración sistemática de toda la instrumentación
  • Inspección visual de los sellos laberínticos, por si se hubieran dañado desde la última inspección
  • Comprobación de la presión del vapor de sellos. La presión de sellos debe estar regulada a una presión determinada, ni más ni menos. Una menor presión hará que el vapor escape al exterior, se pierda energía y se puedan provocar algunos daños (en algunos casos la contaminación del aceite, al entrar ese vapor en el cojinete, que suele estar muy cerca; en otros, puede afectar a algún sensor de medida no preparado para recibir el vapor caliente)
  • Termografía de la turbina. Esta prueba, a realizar con la turbina en marcha,  permitirá saber si se están produciendo pérdidas de rendimiento por un deficiente aislamiento o por fugas de vapor
  • Limpieza y mantenimiento del cuadro de control. Curiosamente, muchas averías en sistemas eléctricos y electrónicos están causados por la suciedad. Mantener los cuadros en su correcto estado de limpieza garantiza la ausencia de estos problemas
  • Inspección del virador. El virador es un elemento importantísimo durante las paradas. Un mal funcionamiento supondrá una dificultad o imposibilidad de arrancar la turbina. La inspección es sencilla y garantiza el correcto arranque tras una parada
  • Prueba de potencia. Al finalizar la inspección será conveniente comprobar las prestaciones de la turbina, especialmente la potencia máxima que es capaz de alcanzar
  • Limpieza de alternador. La limpieza interior del alternador especialmente los que se refrigeran por aire, suelen realizarlo empresas especializadas, con productos especiales. Garantiza la ausencia de graves averías, como
  • Verificación eléctrica del alternador. Es necesario verificar tanto el alternador como sus protecciones. En el caso de que el personal habitual no tenga los conocimientos oportunos es conveniente realizarlo con empresas especializadas
  • Cambio de filtros del alternador. Los filtros de aire del alternador, especialmente en los refrigerados con aire, tienen como misión garantizar que aire en contacto con los bobinados está limpio. La comprobación del estado de estos filtros y su sustitución aprovechando la parada anual suelen garantizar la ausencia de problemas en la filtración del aire. 

Fig 6 Rotor de turbina durante una revisión

Fig 7 Cojinete de apoyo o radial 

Fig 8 Alineación por láser de turbina de vapor

PRINCIPALES REPUESTOS

Del análisis de las averías que puede sufrir una turbina se deduce el material que es necesario tener en stock para afrontar el mantenimiento. Todas las piezas que la componen pueden dividirse en cuatro categorías:

  • Tipo A: Piezas que es necesario tener en stock en la planta, pues un fallo supondrá una pérdida de producción inadmisible. Este, a su vez, es conveniente dividirlo en tres categorías:

Material que debe adquirirse necesariamente al fabricante del equipo. Suelen ser piezas diseñadas por el propio fabricante.

Material estándar. Es la pieza incorporada por el fabricante del equipo y que puede adquirirse en proveedores locales

Consumibles. Son aquellos elementos de duración inferior a un año, con una vida fácilmente predecible, de bajo coste, que generalmente se sustituyen sin esperar a que den síntomas de mal estado. Su fallo y su desatención pueden provocar graves averías.

  • Tipo B: Piezas que no es necesario tener en stock, pero que es necesario tener localizadas. En caso de fallo, es necesario no perder tiempo buscando proveedor o solicitando ofertas. De esa lista de piezas que es conveniente tener localizadas deberemos conocer, pues, proveedor, precio y plazo de entrega.
  • Tipo C: Consumibles de uso habitual. Se trata de materiales que se consumen tan a menudo que es conveniente tenerlos cerca, pues ahorra trámites burocráticos de compra y facilita la operatividad del mantenimiento.
  • Tipo D: Piezas que no es necesario prever, pues un fallo en ellas no supone ningún riesgo para la producción de la planta (como mucho, supondrá un pequeño inconveniente).

 En cuanto a los criterios de selección del stok, hay que tener en cuenta cuatro aspectos:

  • Criticidad del fallo. Los fallos críticos son aquellos que, cuando suceden, afectan a la seguridad, al medioambiente o a la producción. Por tanto, las piezas necesarias para subsanar un fallo que afecte de manera inadmisible a cualquiera de esos tres aspectos deben ser tenidas en cuenta como piezas que deben integrar el stock de repuesto.
  • Consumo. Tras el análisis del histórico de averías, o de la lista de elementos adquiridos en periodos anteriores (uno o dos años), puede determinarse que elementos se consumen habitualmente. Todos aquellos elementos que se consuman de forma habitual y que sean de bajo coste deben considerarse como firmes candidatos a pertenecer a la lista de repuesto mínimo. Así, los elementos de bombas que no son críticas pero que frecuentemente se averían, deberían estar en stock (retenes, rodetes, cierres, etc.). Determinados elementos sensores, como termopares, sensores de posición, presostatos, etc., que trabajan en condiciones difíciles  que por tanto sufren averías frecuentes, suelen formar parte de este stock por su alto consumo. Por último, aquellos consumibles de cambio frecuente (aceites, filtros) deberían considerarse.
  • Plazo de aprovisionamiento. Algunas piezas se encuentran en stock permanente en proveedores cercanos a la planta. Otras, en cambio, se fabrican bajo pedido, por lo que su disponibilidad no es inmediata, e incluso, su entrega puede demorarse meses. Eso puede suponer una alta indisponibilidad del motor, en caso de llegar a necesitarse. Por tanto, aquellas piezas necesarias para la reparación de un fallo no crítico cuya entrega no sea inmediata y pueda demorarse durante meses, podría ser interesante que en algunos casos formaran parte del almacén de repuesto.
  • Coste de la pieza. Puesto que se trata de tener un almacén con el menor capital inmovilizado posible, el precio de las piezas formará parte de la decisión sobre el stock de las mismas. Aquellas piezas de gran precio (grandes ejes, coronas de gran tamaño, equipos muy especiales) no deberían mantenerse en stock en la planta, y en cambio, deberían estar sujetas a un sistema de mantenimiento predictivo eficaz. Para estas piezas también debe preverse la posibilidad de compartirse entre varias plantas. Algunos fabricantes motores ofrecen este interesante servicio.

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