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República Bolivariana de Venezuela
Universidad Rafael Urdaneta
Facultad de Ingeniería
Escuela de Eléctrica
DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE POTENCIA DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE LA
EMPRESA ENELVEN
Trabajo Especial de Grado para optar al Título de
Ingeniero Electricista
Presentado por:
Br. Reyes García, Carlos Román
C.I. 16.296.054
Br. Chirinos Guerrero, Johan Alberto
C.I. 15.981.593
Maracaibo, Abril 2006
DERECHOS RESERVADOS
República Bolivariana de Venezuela
Universidad Rafael Urdaneta
Facultad de Ingeniería
Escuela de Eléctrica
DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE POTENCIA DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE LA
EMPRESA ENELVEN
Trabajo Especial de Grado para optar al Título de
Ingeniero Electricista
Presentado por: Tutor Académico:
Ing. Luis Pirela
Br. Chirinos Guerrero, Johan Alberto C.I.8.502.007
C.I. 15.981.593 Tutor Industrial:
Br. Reyes Garcia, Carlos Roman Ing. Isrrael Izarra
C.I. 16.296.054 C.I. 13.781.025
Maracaibo, Abril 2006
DERECHOS RESERVADOS
DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE POTENCIA DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE LA
EMPRESA ENELVEN
Presentado por:
_________________________ _________________________
Br. Chirinos Guerrero, Johan Alberto Br. Reyes Garcia, Carlos Roman
C.I. 15.981.593 C.I. 16.296.054
Tutor Académico: Tutor Industrial:
________________________ ________________________
Ing. Luis Pirela Ing. Isrrael Izarra
C.I.8.502.007 C.I. 13.781.025
DERECHOS RESERVADOS
DERECHOS RESERVADOS
5
ACEPTACIÓN
Este jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado titulado: “DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE POTENCIA DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE LA EMPRESA ENELVEN.” presentado por los bachilleres
Reyes Garcia, Carlos Roman; titular de la cédula de identidad N° 16.296.054 y
Chirinos Guerrero, Johan Alberto; titular de la cédula de identidad N° 15.981.593,
en cumplimiento de los requisitos señalados, para optar al titulo de “INGENIERO ELECTRICISTA”
Maracaibo, Abril 2006
_________________________ _________________________
Msc. Rosa Zamora Ing. Vitaliano Giannangeli
C.I. 13.737.474 C.I. 9.792.332
Tutor Académico Jurado
_________________________ _________________________
Ing. José Bohórquez Ing. Carlos Urdaneta
C.I. 13.379.454 C.I. 8.985.945
Decano de la Facultad de Director de la Escuela de
Ingeniería Computación
DERECHOS RESERVADOS
6
DEDICATORIA
Quiero muy personalmente dedicarle este trabajo especial de grado, como
también este titulo de Ingeniero Electricista, a las personas más importantes de mi
vida como son, dios por darme salud y vida, mi papá Jorge Antonio de quien me
siento sumamente orgulloso, por ser quien es, y por su fuerza incomparable para
saber llevarnos a mí y a mis hermanos por el camino de un triunfo, que a partir de
hoy comienza para mi, también quiero dedicarle especialmente a mi madre
Xiomara, que aunque no se encuentra físicamente con nosotros, se que su amor
y cariño siempre nos acompaña, y con este Título, estoy cumpliendo uno de sus
sueños mas grandes.
Johan
DERECHOS RESERVADOS
7
DEDICATORIA
A DIOS, fuente de la Vida y la Sabiduría, por protegerme y darme la fuerza e
iluminar el sendero de mí vida para que todos mis éxitos se cumplan.
A MI MAMÁ, fuente inagotable de amor y cariño que desde el día en que me
concibió se ha encargado de llevarme de la mano para alcanzar esta meta.
A MI PADRE, ejemplo de constancia y superación en la lucha cotidiana de la vida
y portador de un don especial para dar siempre un buen ejemplo.
A MIS HERMANOS, grata compañía, unas personas excepcionales con la cuales
se puede contar tanto en los chistes como en las lágrimas,
A MIS FAMILIARES, grandes personas que siempre confiaron en que yo
alcanzaría ésta meta y me motivaron con sus palabras.
Carlos Roman
DERECHOS RESERVADOS
8
AGRADECIMIENTO
Antes de todo a Dios, ya que a través de él todos los sueños son posibles.
A mis padres y hermanos por brindarme todo el amor y apoyo, para lograr esta
meta.
A mis Abuelos, tíos y primos, por siempre estar allí en los momentos más
difíciles, sin importar los sacrificios que fuesen necesarios.
A la Gerencia de ENELVEN por permitirme realizar este trabajo especial de
grado, y también quiero agradecer a todo personal de esta empresa que labora
en Centro de control caujuarito, especialmente al personal de la Gerencia de
operación y mantenimiento de transmisión por todo su apoyo y apreció que
tuvieron para mi persona.
A la PROFESORA NANCY MORA, por ser la profesora que me ayudo, apoyo y
que estuvo presente durante un largo período de mi carrera.
AL PROFESOR LARGO, por su gran ayuda durante todas las etapas de mi
carrera en la institución.
A CARLOS, por ser un gran apoyo durante todo este tiempo en que se realizo
este trabajo especial de grado y ser mi compañero de estudio durante la mayor
parte de mi carrera. Gracias por brindarme tu amistad incondicional.
A mis amigos y compañeros, que juntos pudimos terminar satisfactoriamente
nuestras carreras, y también a las personas, que muy dedicadamente de dieron
su ayuda para desarrollar este trabajo especial.
Johan
DERECHOS RESERVADOS
9
AGRADECIMIENTO
A DIOS, por iluminarme y guiar mis pasos por el camino correcto para alcanzar
mis metas y objetivos.
A MIS PADRES, por darme la vida y su cariño, regaños, gritos, peleas y aliento
que me dieron durante esta fase de mi vida. Ustedes son los mejores padres del
mundo...los quiero demasiado. Este triunfo también es suyo...
A MIS HERMANOS (DANIEL Y CAROLA), por ser las únicas personas en este
mundo que saben como sacarme la piedra de una manera fácil. Gracias por
enseñarme a ser tolerante...
A la UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA, por ser mi casa de estudio y darme la
oportunidad de demostrar todos mis conocimientos y aptitudes.
A la PROFESORA NANCY MORA , por ser las única profesora que siempre
encontraba una explicación lógica a las situaciones de la vida y que estuvo
presente durante un largo período de mi carrera.
AL PROFESOR LARGO, por su gran ayuda durante todas las etapas de mi
carrera en la institución.
AL LUIS PIRELA, ISRRAEL, MARCOS, GUILLERMO, ALENIO, LINO, CARLA MONTERO Y A TODO EL PERSONAL DE GOM-T , de ENELVEN, por brindarme
esta gran oportunidad de poder realizar esta investigación junto a ustedes y llegar
a conocerlos.
DERECHOS RESERVADOS
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A DANIELA Y EULISE, por acompañarme durante esta travesía de esta etapa de
mi vida y por siempre estar ahí ofreciendo su amistad incondicional. Aunque a la
final se graduaron antes y se empataron ...
A JOHAN, por soportarme durante todo este tiempo y ser mi compañero de
estudio durante la mayor parte de mi carrera. Gracias por brindarme tu amistad
incondicional.
A ERIKA, DANNY, FABIOLA, JOSE, DANIEL, GUILLE Y ANDRES, por
brindarme una amistad incondicional.
A MIS FAMILIARES, Por siempre estar conmigo ahí cuando los necesite.
A todas aquellas personas que contribuyeron a lograr esta meta y en este
momento se escapan de mi mente, pero que siempre estarán en mi corazón.
Gracias...
Carlos Roman
DERECHOS RESERVADOS
11
Reyes, Carlos, Chirinos, Johan. “DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE POTENCIA DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE LA EMPRESA ENELVEN” Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Eléctrica. Trabajo Especial de Grado para Optar al Titulo de Ingeniero Electricista. Maracaibo, Enero 2006.
RESUMEN Esta investigación tuvo como objetivo la diseñar el plan de mantenimiento de equipos de potencia de subestaciones eléctricas de la empresa enelven, el cual fue elaborado en el departamento de la gerencia de operación y mantenimiento de transmisión, en el centro de control Caujarito, con el fin de lograr aumentar la disponibilidad y confiabilidad de sus activos. Para ello, se aplico un análisis de criticidad, sé jerarquizaron las subestaciones que componen el sistema de la empresa ENELVEN con la finalidad de poder determinar cual de ellos es él mas crítico. Luego de estudiarse las diversas técnicas. Se tomo como base primordial la técnica de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, como herramienta base de la metodología del Mejoramiento de la Confiabilidad Operacional al sistema determinado como más Critico. Se estructuraron los nuevos planes de Mantenimiento de la subestación Tarabas. Como resultado de la investigación se obtuvo que los equipos de la subestación Tarabas, específicamente los transformadores se encuentran en buenas condiciones operativas, así como se les determino el plan de mantenimiento a aplicar a estos equipos, el cual fue desarrollado con la aplicación de la técnica se conformó un equipo multidisciplinario de trabajo, el cual concluyó que el sistema en estudio es de alto riesgo y baja confiabilidad, por lo cual le atribuye tareas especiales. Finalmente se conformaron los nuevos planes de Mantenimiento para los interruptores y transformadores de la subestación Tarabas.
DERECHOS RESERVADOS
12
ÍNDICE GENERAL
ACEPTACIÓN.................................................................................................... 5
DEDICATORIA .................................................................................................. 6
RESUMEN ....................................................................................................... 11
INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 16
CAPITULO I: EL PROBLEMA......................................................................... 19
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................... 19
1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ..................................... 22
1.2.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................... 22
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................ 22
1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN............................................. 23
1.4 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .............................................. 24
CAPITULO II MARCO TEÓRICO .................................................................... 27
2.1 ANTECEDENTES................................................................................... 27
2.2 RESEÑA HISTÓRICA DE ENELVEN ..................................................... 29
2.3 BASES TEÓRICAS................................................................................. 34
2.3.1 EQUIPOS DE POTENCIA DE SUB-ESTACIONES ELÉCTRICAS: 34
2.3.1.1 TRANSFORMADOR DE POTENCIA: ...................................... 34
2.3.1.2 INTERRUPTORES: .................................................................. 37
2.3.1.3 TRANSFORMADOR DE CORRIENTE:.................................... 38
2.3.1.4 TRANSFORMADOR DE TENSIÓN O POTENCIAL: ................ 38
2.3.1.5 TRANSFORMADOR DE SERVICIOS AUXILIARES: ............... 39
2.3.1.6 SECCIONADOR: ...................................................................... 39
2.3.2 EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO............................................. 39
2.3.3 MANTENIMIENTO........................................................................... 41
2.3.3.1 OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO....................................... 42
2.3.3.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO.................................................. 44
a. Mantenimiento Preventivo ............................................................... 44
b. Mantenimiento Predictivo................................................................. 45
c. Mantenimiento Correctivo ................................................................ 45
DERECHOS RESERVADOS
13
2.3.3.3 PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO ..................................... 46
2.3.3.4 SISTEMAS DE MANTENIMIENTO........................................... 47
a. Planeación.................................................................................... 47
b. Obtención De Información............................................................ 47
b.1 Documentación del Fabricante Y/O Proveedor......................... 48
b.2 Rutinas de mantenimiento para equipos de potencia según
fabricantes........................................................................................... 49
b.2.1 Transformadores de potencia ................................................... 49
b.2.2 Interruptores de potencia .......................................................... 50
2.3.3.5 NORMAS INTERNACIONALES ............................................... 52
a. Transformadores de potencia ................................................ 53
b. Interruptores de potencia ....................................................... 57
2.3.3.6 PROGRAMA ESPECÍFICO DE MANTENIMIENTO. ................ 66
a. Especificaciones de Los Trabajos. ......................................... 67
b. Programación......................................................................... 67
2.3.3.7 COSTOS DE MANTENIMIENTO.............................................. 68
a. Elementos de Los Costos. ..................................................... 68
b. Clasificación de los Costos de Mantenimiento. ...................... 69
2.3.3.8 ANÁLISIS DE DATA EN OPERACIÓN..................................... 71
a. Técnicas de Predicción Físicas.............................................. 71
2.3.4 CONFIABILIDAD EN EL MANTENIMIENTO ................................... 72
2.3.5 MEJORAMIENTO DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL (MCO)
81
2.3.6 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (MCC)... 82
2.3.7 FILOSOFIA DEL TPM.................................................................... 102
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO................................................... 113
3.1 TIPO DE INVESTIGACION................................................................... 113
3.2 DISEÑO DE INVESTIGACION ............................................................. 114
3.3 POBLACIÓN Y MUESTRA ................................................................... 114
3.4 TECNICA DE RECOLECCION DE DATOS .......................................... 115
3.4.1 OBSERVACIÓN DIRECTA............................................................ 115
DERECHOS RESERVADOS
14
3.4.2 ENCUESTAS ESTRUCTURADAS ................................................ 116
3.4.3 ENTREVISTA NO ESTRUCTURADA............................................ 117
3.4.4 OBSERVACIÓN DOCUMENTAL................................................... 117
3.5 FASES DE LA INVESTIGACIÓN. ......................................................... 118
CAPITULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS...................................... 123
4.1 Fase I .................................................................................................... 123
4.2 Fase II ................................................................................................... 127
4.3 Fase III .................................................................................................. 128
CONCLUSIONES .......................................................................................... 184
RECOMENDACIONES .................................................................................. 186
Bibliografía.................................................................................................... 187
DERECHOS RESERVADOS
15
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Estructuración organizativa actual de la empresa……………………34
Figura 2. Elementos que conforman un Transformador...................................37
Figura 3. Evolución del Mantenimiento…………………………………………...41
Figura 4. Curva de la Bañera………………………………………………………43
Figura 5. Aplicaciones de la Confiabilidad………………………………………..75
Figura 6. Diagrama de Aplicación de Confiabilidad……………………………..76
Figura 7. Medición de Disponibilidad……………………………………………..79
Figura 8. Análisis de la Disponibilidad……………………………………………80
Figura 9. Preguntas básicas del MCC……………………………………………84
Figura 10. Esquema para conducir el MCC……………………………………...85
Figura 11. Intervalo P-F…………………………………………………………….91
Figura 12. Patrones de Fallas……………………………………………………..92
Figura 13. Diagrama de EPS (Entrada-Proceso-Salida) de la subestación
Tarabas……………………………………………………………………………..141
Figura 14. Diagramas Causa- efecto subestación Tarabas………... ………..167
DERECHOS RESERVADOS
16
INTRODUCCIÓN
Todas las Empresas y compañías buscan constantemente vías para mejorando
su rendimiento, con el objeto de aumentar su rentabilidad. Para ello, ponen
especial interés en los planes de mantenimiento de sus instalaciones y equipos
mas importantes, buscando diferentes técnicas que le ayuden a optimizar los
costos que involucran el mantenimiento de los mismos. La industria Eléctrica no
puede ser la excepción: es por ello que se ha propuesto adecuar sus instalaciones
y actividades de mantenimiento a un nivel considerado de Clase Mundial, que es
básicamente un nivel de referencia asociado a empresas que han logrado la
excelencia en su gestión corporativa y el reconocimiento internacional en la
calidad y rentabilidad de sus servicios, así como elevados niveles de motivación y
satisfacción de su personal.
El propósito de este estudio es el de diseñar un plan de mantenimiento para
equipos de potencias en subestaciones eléctricas de la empresa ENELVEN,
mediante la aplicación de nuevas técnicas de mantenimiento, que garanticen la
continuidad operacional y la confiabilidad de sus activos. En busca de este fin, la
investigación pretende conseguir la técnica que se adapte mejor a los
requerimientos y necesidades de la empresa, para poder preservar los activos del
sistema específicamente transformadores e interruptores, así como la reducción
de los costos de mantenimiento.
El siguiente trabajo se estructuró dé acuerdo con las normas de Metodología, en
cuatro, de los cuales se realiza una breve reseña del contenido de cada uno de
ellos.
En el primer Capítulo se muestra el planteamiento y formulación del problema, se
establecen los objetivos, la justificación e importancia de la investigación, asi como
la delimitación y alcance de la investigación.
DERECHOS RESERVADOS
17
En el segundo Capítulo, se establecen los antecedentes históricos del problema,
de la investigación y de los problemas de la empresa, explicándose
adicionalmente la terminología utilizada, también se encuentran los fundamentos
teóricos que sustentan la investigación.
En el tercer Capítulo se plasma la metodología utilizada durante la realización de
la investigación.
En el cuarto Capítulo, denominado análisis de resultados, se plantea el análisis e
interpretación de los resultados aportados por el estudio.
DERECHOS RESERVADOS
18
_____________________________________
CAPÍTULO I EL PROBLEMA
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
19
CAPITULO I: EL PROBLEMA
En éste capítulo se presenta el problema a estudiar en esta investigación,
se realiza la formulación del mismo, los objetivos que se desean alcanzar, la
justificación e importancia así como también la delimitación espacial y temporal.
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Actualmente la energía eléctrica es uno de los recursos naturales más
importantes; ésta ha venido siendo indispensable para el desarrollo del ser
humano y su entorno, dado que una vez producida y puesta a disposición se
transforma en diversas formas pudiendo brindar: calor, luz, movimiento y todos los
aspectos esenciales para el desarrollo de la misma.
Para su consumo la energía previamente debe pasar por varias etapas, las
que estan conformadas por: la generación que inicia generalmente en plantas
eléctricas, las que se conforman de distintos equipos que transforman los distintos
recursos naturales en energía eléctrica.
Luego de ésta se realiza la etapa de transmisión, que consiste en elevar los
niveles de tensión por medio de transformadores de potencia con el fin de
transportar la energía a largas distancias por medio de interconexiones entre
subestaciones y líneas de transmisión, con las mínimas pérdidas posibles.
Después sigue la etapa de distribución, ésta consiste en transformar la
energía eléctrica a menores niveles de tensión, para este proceso es necesario un
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
20
conjunto de subestaciones y redes eléctricas, con el fin de distribuir la potencia al
consumidor.
Como ultima etapa está el proceso de cormecialización, que consiste
principalmente en el suministro y venta de la energía eléctrica a distintos
consumidores.
Según “Luces del Zulia” (2002 pag. 5). La C.A. Energía Eléctrica de
Venezuela (ENELVEN) se encarga del suministro eléctrico de la zona occidental
del lago, específicamente en el Estado Zulia, contando en su sistema con
subestaciones de Generación, Transmisión, Sub.-transmisión y Distribución, con
las que cubre la demanda de esta zona. Cada Subestación Eléctrica, cuenta con
una serie de equipos para el manejo y transporte de la energía eléctrica, éstos son
los equipos de potencia. También se cuenta con un sistema adicional que es el
sistema de protección. Todos los equipos de protección entran en funcionamiento
para mantener en resguardo y con un alto grado de confiabilidad y seguridad al
sistema en sí; por su parte un adecuado estado operativo de cada equipo de
potencia mejora la calidad y eficiencia del servicio.
ENELVEN, es la compañía de suministro eléctrico que se encarga de todo
los procesos de transmisión y distribución de la energía eléctrica. Para llevar a
cabo dicho procesos, está compuesta por unas divisiones como: Gerencia de
Operación y Mantenimiento de Transmisión (GOM-T), Gerencia de Operación y
Mantenimiento de Distribución (GOM-D), Coordinación Técnica (COTEC) y
Planificación operacional y energía (POE).
La Gerencia de Operación y Mantenimiento de Transmisión (GOM-T), se
ocupa de operar y mantener las instalaciones y equipos asociados a la red de
transmisión de energía eléctrica para contribuir al logro de un servicio de alta
calidad.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
21
Para ello la GOM-T esta compuesta por distintas áreas. Estas son: El Área
de Planificación y Programación de Mantenimiento, El Área de Ejecución de
Mantenimiento de Líneas de Transmisión, El Área de Ejecución de Mantenimiento
de Sistemas Protecciones, El Área de Ejecución de Mantenimiento de Equipos de
Potencia. Estas trabajan en conjunto y coordinadamente, con el propósito de llevar
a cabo una ejecución eficiente de los trabajos de mantenimiento.
Toda instalación eléctrica esta conformada por elementos que pueden fallar
o deteriorarse por causas naturales, de envejecimiento y/o debido al uso continúo
del mismo. Es posible que las causas de deterioro o las fallas sean inherentes a
los equipos o bien por consecuencias de factores externos.
Para obtener la máxima confiabilidad de una instalación eléctrica, su
funcionamiento debe ser óptimo. Para lograr esto, es necesario realizar un
proceso de mantenimiento que simplemente viene dado por actividades de
inspección de los equipos eléctricos, reparaciones o reemplazos, que deban ser
necesarios, todo con finalidad de obtener el funcionamiento optimo de los equipos.
Debido al la relevancia de los transformadores e interruptores que representan
para la calidad del servicio y los altos costos para la empresa, se debe velar por
su buen funcionamiento, para mantenerlos operando eficientemente.
Debido a esto las empresa ENELVEN se ha visto en la necesidad de crear
planes de mantenimiento y llevarlos acabo para el mejoramiento de la eficiencia
su sistema de potencia.
Actualmente la empresa ENELVEN realiza estrategias de mantenimiento a
los equipos de potencia basados bajo el criterio de frecuencia de mantenimiento,
por lo que se generan gastos innecesarios en equipos en los cuales no es
primordial realizar mantenimientos, de acuerdo a lo antes mencionado se hace
necesario Diseñar el plan de mantenimiento de equipos de potencia de
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
22
Subestaciones eléctricas de la empresa ENELVEN que tome en cuenta otros
criterios a ser investigados en el mercado.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Esta investigación tiene como objeto “Diseñar el plan de mantenimiento de
equipos de potencia de Subestaciones eléctricas de la empresa ENELVEN”.
1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.2.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar el plan de mantenimiento de equipos de potencia de sub-
estaciones eléctricas de la empresa ENELVEN
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Determinar los aspectos técnicos, teóricos y operativos para el diseño del
plan de mantenimiento de equipos de potencias.
• Describir el estado actual del plan de mantenimiento los equipos de
potencia en las subestaciones eléctricas de la empresa ENELVEN.
• Elaborar el diseño del plan de mantenimiento de equipos de potencias.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
23
1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Actualmente la Empresa ENELVEN mantiene un plan de manteniendo que
esta basado en la frecuencia, esto quiere decir que los equipos son intervenidos
de una manera cíclica en un tiempo determinado, por lo cual este plan de
mantenimiento no contempla la necesidad de intervenir los quipos que tienen
prioridad, si no que se le realiza el mantenimiento a todos los equipos así estos
no lo requieran, por lo cual se generan múltiples gastos, aumenta el numero de
interrupciones en el servicio, para dicha empresa
Los beneficios que genera la implementación de un adecuado plan de
mantenimiento son múltiples: disminuye los costos de reparación y los costo de
paradas imprevistas de estos, la disponibilidad de los equipos aumenta, la
inversión en hora hombre es menor, los riegos de accidente bajan, las
interrupciones en el servicio son menores, la mejora en la confiabilidad del servicio
eléctrico. Por ello las empresas eléctricas están en la necesidad de establecer
planes de mantenimientos adecuados y efectivos, para el desarrollo de dichas
actividades en las empresas.
La idea general de mantenimiento esta cambiando. Los cambios son debido
a un aumento de la mecanización, mayor complejidad de los equipos, nuevas
técnicas de mantenimiento y un nuevo enfoque de la organización y de la
responsabilidad del mismo.
Razones como estas sustentan la necesidad de implementación de un Plan
de mantenimiento en los equipos de potencia de las subestaciones de la empresa
ENELVEN con el fin de reducir los costos, el plan de mantenimiento de
“transformadores e Interruptores de potencia”, debido a esto es necesario
realizarse la revisión de los criterios actuales con los que se elaboraron los planes
de mantenimiento utilizados por la empresa hoy en día.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
24
1.4 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
La presente investigación se realizará en la empresa ENELVEN,
específicamente en la Gerencia de Operación y Mantenimiento de Transmisión, en
el área de mantenimiento de equipos de potencia en el centro de control
caujuarito.
Dicha investigación se llevará a cabo en un lapso comprendido desde
Marzo de 2005 hasta Enero del 2006, en la ciudad de Maracaibo, Estado Zulia.
DERECHOS RESERVADOS
25
_____________________________________
CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
DERECHOS RESERVADOS
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
27
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
En el presente capítulo se presenta el marco teórico, el cual se basa en la
teoría que sustenta la investigación y a su vez permite conocer y definir los
elementos básicos de la misma.
2.1 ANTECEDENTES
Entre las investigaciones realizadas anteriormente y que contienen relación
con el objeto de estudio de esta investigación se puede mencionar:
LOPEZ AULAR, Jesús Arcadio; SEGOVIA GUERRA, Eddy José. “Diseño de protocolos de mantenimiento para equipos de protección y potencia de subestaciones electricas de eneldis, basados en las normas iso 9000 y procedimiento de análisis de riesgos de trabajo (art).”.La cual fue realizada en
la Escuela de Ingeniería Eléctrica Universidad Rafael Urdaneta, Septiembre 2001
Los protocolos de mantenimiento preventivo para equipos de protección y
potencia de subestaciones eléctricas de ENELDIS, tienen como objetivo describir
en forma secuencial las actividades de mantenimiento propias de cada equipo,
para efectuarlas con una calidad esperada éstas fueron diseñadas bajo la
aplicación de un estándar de calidad como lo es la norma ISO9000 y la norma
COVENIN-ISO9000, a fin de obtener una labor apegada a un modelo de calidad.
En el aspecto técnico de las labores de mantenimiento, las mismas fueron
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
28
diseñadas basándose en las recomendaciones del fabricante, la experiencia del
personal técnico que se desempeña en estas actividades, también en normas y
estándares internacionales tales como IEC, ANSI, IEEE, NETA, NEMA, NFPA,
COVENIN, etc.
Elaborado por EGURROLA JIMÉNEZ, Hecbland José; MORA RICO,
Nehomar Jesús. “Elaboración de procedimientos para el mantenimiento preventivo de equipos de potencia y protecciones del sistema de transmisión ENELCO, aplicando técnicas de análisis de riesgo ART y control de calidad, ISO-9000”..Esta fue elaborada en la Escuela de Ingeniería
Eléctrica de La Universidad del Zulia se realizó en 2002 un Trabajo Especial de
Grado titulado
Esta tesis se dedica a elaborar un manual de procedimientos para el
mantenimiento de equipos de potencia y protecciones de subestaciones eléctricas.
Proporciona los pasos para la ejecución de las inspecciones y pruebas de
mantenimiento preventivo (mayor o clase B), en los equipos de potencia y
protecciones que se encuentran ubicados dentro de las subestaciones de alta
tensión de ENELCO. El manual esta fundamentado y desarrollado bajo el estándar
de calidad ISO-9002 y normas internacionales asociadas al campo de la ingeniería
eléctrica además de estar respaldado por el Análisis Riesgo en el Trabajo (ART).
Los resultados de este trabajo permiten realizar las labores de
mantenimiento de los equipos de potencia y protecciones basadas en principios
nacionales e internacionales de calidad y tecnicismo. Las normas aplicadas en
este manual son: la normativa vigente NETA MTS 1993, IEEE, COVENIN, NEMA,
así como la experiencia del personal calificado de la empresa, lo que constituye el
soporte y pilar de este manual. El manual suministra de manera detallada toda la
información requerida para la ejecución de las inspecciones, pruebas y labores del
mantenimiento, como lo son: objetivos, alcance, definiciones y abreviaturas,
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
29
normas y referencias, herramientas, equipos y materiales necesarios, control de
registros generados, revisiones del documento, responsabilidades relacionadas,
ejecutor del trabajo, descripción de las actividades y anexos.
El control sobre los registros generados por la aplicación del mantenimiento,
permiten determinar la frecuencia de los mantenimientos, si son realizados
correctamente y el comportamiento de los equipos en el tiempo, teniendo un
control más seguro de su vida útil.
2.2 RESEÑA HISTÓRICA DE ENELVEN
(J. Olier, 2003,) Más de cien años han pasado desde que en Venezuela se
comenzó a utilizar el alumbrado público externo. Se considera que la ciudad de
Maracaibo es la pionera en contar con el servicio eléctrico regular y continuado,
desde el 24 de Octubre de 1888, además de ser la segunda ciudad suramericana
en contar con alumbrado público eléctrico.
Año 1888:
La instalación de la electricidad fue posible gracias a la visión del
comerciante Jaime Felipe Carrillo, empresario venezolano de la época quien tuvo
a su cargo la responsabilidad de realizar las labores de instalación de una planta
cercana a la Plaza Bolívar, para alumbrarla en el acto central del centenario del
natalicio del prócer General Rafael Urdaneta.
Año 1889:
El 4 de Junio de 1889, Carrillo y otros inversionistas registran y fundan la
empresa The Maracaibo Electric Light Co.
Año 1916:
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
30
Para esta época la ciudad contaba con el servicio de electricidad las 24
horas del día. La sede estaba en lo que hoy es la avenida Libertador. The
Maracaibo Electric Light Co. funcionó hasta 1924, cuando inversionistas
canadienses adquirieron sus acciones y la denominaron Venezuela Power
Company.
Período 1926 – 1976:
Se instaló una nueva planta en el sector la Arreaga, conocida hoy como
“Central Termoeléctrica Ramón Laguna”.
Años más tardes, en 1940, todavía bajo la propiedad del consorcio
canadiense, se registra la empresa en Maracaibo y cambia la rozón social a C.A.
Energía Eléctrica de Venezuela.
Con este nombre la empresa comenzó a expandirse hacia el área rural en
la década del setenta y adquiere las plantas ubicadas en las zonas de Perijá y
Colón. Es así como fue ampliando sus áreas de influencia, hasta cubrir toda la
Costa Occidental y Sur del Lago de Maracaibo.
En 1973 se inaugura la “Central Termoeléctrica Rafael Urdaneta”, la
segunda en importancia que posee.
Para 1976, el fondo de Inversiones de Venezuela adquiere las acciones
mayoritarias de ENELVEN, convirtiéndose en empresa del Estado Venezolano.
Con ello se traspasan cincuenta y dos años de experiencia de este nuevo
consorcio a la organización, desde el punto de vista de enseñanza administrativa y
gerencial.
Período 1981 – 1988:
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
31
En 1981 se produce la interconexión de ENELVEN con el Sistema Eléctrico
Nacional (SEN) a través de un cable que pasa por debajo de la plataforma del
Puente sobre el Lago.
La segunda interconexión con el SEN entra en funcionamiento en 1985, con
la línea de 230 KV que une las subestaciones “El Rincón y “Peonías.
El tendido sublacustre permite transportar la electricidad desde El Tablazo,
en la Costa Oriental, hasta la subestación “Peonías” en la Costa Occidental.
El 11 de Marzo de 1987, se instala una línea de 24 KV desde la
subestación “Santa Bárbara” de ENELVEN hasta la subestación “San Carlos” de
CADAFE, para una tercera interconexión.
El primero de Diciembre de 1988, ENELVEN suscribe con CADAFE,
EDELCA y ELECTRICIDAD DE CARACAS el nuevo contrato de interconexión
nacional, incorporando de esta manera la vos y el voto de la empresa a las
discusiones que a nivel nacional se implementen en materia de planificación y
generación del Sistema Interconectado Nacional.
(J. Olier, 2003,)
Año 2001:
A partir del primero de Enero del 2001, ENELVEN se sumerge en un
proceso de transformación integral, debido a factores básicamente económicos
que envuelven la problemática del sistema eléctrico de Venezuela, y que se
resumen a través del mandato de segmentación contenido en el Decreto con
Rango y Fuerza de Ley del Servicio Eléctrico (1999), el cual define la separación
jurídica de las actividades que conforman el suministro de electricidad, buscando
una mayor transparencia en la gestión y regulación de las mismas.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
32
De allí se generó la nueva estructura organizativa de la empresa, resultando
5 unidades estratégicas de negocio y diversificando su servicio en las áreas de
Energía, Telecomunicaciones y Tecnología de Información.
El 3 de Agosto, ENELVEN es adscrita al Ministerio de Energía y Minas
según gaceta Oficial No. 37.253.
Año 2003:
A partir de este año se implementó una de las nuevas tecnologías a través
del Proyecto Compensación en Serie 400 KV para la subestación El Tablazo,
como parte de un plan nacional que tiene como objetivo aumentar la capacidad de
transferencia de Energía Centro Occidente, a través de la instalación de bancos
condensadores en serie en las líneas de 400 KV.
El 24 de Octubre, en el marco de los 115 años de la Corporación y en
presencia del Presidente de la República Hugo Chávez Frías, fue inaugurada la
fase de arranque de la nueva sede Central Termoeléctrica “TERMOZULIA”, con un
aporte de 300 megavatios al Sistema Interconectado Nacional (SIN).
Así mismo, desde el 29 de Diciembre del mismo año, entró en
funcionamiento la nueva plataforma SAP – CCS, estrategia enmarcada en el
Proyecto Enlace para atender la necesidad de cambiar el sistema actual de
interacción con el cliente por uno que integre las diferentes áreas de la
organización.
Entre sus bondades se puede destacar: total consistencia e integridad de
los datos, oportunidad para obtener información gerencial que facilite la toma de
decisiones, mayor integración funcional para una mejor atención y gestión de
clientes, menor tiempo de entrega de información vital, entre otros aspectos.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
33
La Corporación ENELVEN está conformada por cuatro empresas que
desempeñan actividades propias en el sector eléctrico, como lo son: ENELVEN
Generadora (Enelgen), ENELVEN Distribuidora (ENELDIS C.A.), ENELVEN Costa
Oriental (Enelco) y en el área de Telecomunicaciones y Tecnología de Información
(Procedatos).
Sin embargo a partir de la fecha 05/11/2004 en la resolución No. 2209-A la
Junta Administradora aprueba la modificación del esquema organizacional actual
de 5 Empresas (Enelven, Eneldis, Enelgen, Enelco y Procedatos) hacia uno de 3
empresas:
– Enelven, Enelco y Procedatos
• Enelven: Separación basada en Divisiones con enfoque a actividades,
manteniendo la separación contable.
– Generación, Distribución, Comercialización, Centro de Servicios Compartidos, Estrategia y Desarrollo, y Tecnología de Información.
• Este esquema permite estar preparados para cumplir con la Ley actual, así
como con los ajustes que se plantean en la misma.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
34
Figura 1. Estructuración organizativa actual de la empresa
Fuente (Chirinos y Reyes 2005)
2.3 BASES TEÓRICAS
2.3.1 EQUIPOS DE POTENCIA DE SUB-ESTACIONES ELÉCTRICAS:
2.3.1.1 TRANSFORMADOR DE POTENCIA:
Equipo estático con dos o más devanados que, mediante inducción
electromagnética, transforma un sistema de tensión y corriente alterna en otro
CORPORACION ENELVEN
ENELCO ENELVEN PROCEDATOS
AUDITORIA INTERNA
Vicepresidencia Generación
Vicepresidencia Trasmisicion y Distribución
Vicepresidencia Comercial
Vicepresidencia Centro de Servicios
Compartidos
Vicepresidencia Estrategia y Desarrollo
Vicepresidencia Telecomunicacion
es Y tecnología de
Información
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
35
sistema den tensión y corriente generalmente de diferentes valores y a la misma
frecuencia con el fin de transmitir la potencia eléctrica.
Se dice que un transformador es de potencia cuando su capacidad nominal
supera los 500 KVA. Normalmente estos transformadores son usados en niveles
de alta tensión (AT), extra alta tensión (EAT) y ultra alta tensión (UAT).
Específicamente dentro de subestaciones que se utilizan para manejar grandes
cantidades de energía.
En principio este equipo es el más importante de las sub-estaciones
eléctricas, ya que el mismo es responsable del cambio de tensión, objetivo
principal de cualquier sub-estación eléctrica. Sin él no tendría razón una sub-
estación.
Elementos que conforman un transformador 1. Bushing de alto voltaje 2. Bushing de bajo voltaje 3. Conservador
4. Relé Buchholz
5. Válvula para filtro de aceite
6. Sello de acero
7. Indicador de nivel de aceite 8. Alivio de presión
9. Relé de presión súbita 10. Terminal BCT
11. Soporte para suspensión de la tapa
12. Selector de toma manual
13. Boca de visita 14. Tanque o cuba
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
36
16. Gancho para izado 17. Termómetro 18. Radiador 19. Válvula de radiador
20. Escalera 21. Placa de datos
22. Termómetro 23. Gabinete de control
24. Válvula de drenaje de aceite 25. Base 26. Terminal de puesta a tierra
27. Perno de anclaje 28. Núcleo 29. Soporte extremos 30. Bobinas 31. Placa de presión de bobinas 32. Perno de apriete de bobinas
33. Cambiador de tomas
34. Gancho para izar núcleo y bobinas
35. Seguro de núcleo y bobinas
36. Fijación de parte activa
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
37
Figura 2. Elementos que conforman un Transformador
Fuente (Chapman 1997)
2.3.1.2 INTERRUPTORES:
Se puede definir un interruptor o disyuntor como un dispositivo diseñado
para la apertura y cierre de un circuito, por el cual circulan grandes cantidades de
corriente, este puede ser accionado de manera manual o automática.
En la actualidad existen diferentes tipos de interruptores o disyuntores como
son:
- Por su medio de extinción de arco:
• Interruptor de Bajo Volumen de Aceite
• Interruptor de gran Volumen de Aceite
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
38
• Interruptor de Hexafloruro de Azufre (SF6)
• Interruptor de botella al vació
• Interruptor de botella en gas SF6
Su función principal es disipar el arco que se forma internamente entre los
contactos al interrumpir las cargas.
- Por su medio de accionamiento:
• Interruptores mecánico
• Interruptores hidráulico
• Interruptores electromecánicos
esto permite el accionamiento mecánico par la apertura de los contactos
Estos interruptores son de gran importancia, ya que es el principal mecanismo
de protección del transformador, con él se puede dejar abrir o cerrar el circuito
cuando existen fallas que provienen de las sub-estaciones eléctricas.
2.3.1.3 TRANSFORMADOR DE CORRIENTE:
Los transformadores de corriente también llamados como instrumentales o de
medición, son utilizados para censar la magnitud de las corrientes, las cuales son
utilizadas como referencia para los equipos de protecciones y los equipos de
medición de las corrientes dentro del sistema.
2.3.1.4 TRANSFORMADOR DE TENSIÓN O POTENCIAL:
Los transformadores de potencial también llamados como instrumentales o de
medición, son utilizados para censar la magnitud de las tensiones, las cuales son
utilizadas como referencia para los equipos de protecciones y las mediciones de
los niveles de tensiones dentro del sistema.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
39
2.3.1.5 TRANSFORMADOR DE SERVICIOS AUXILIARES:
Es un equipo que sirve a los servicios internos de funcionamiento de las
sub-estaciones eléctricas tales como: sala de baterías, alumbrado, etc. Sin el
funcionamiento de éste transformador no pudiera funcionar el gabinete o celda de
protección, no existiría alumbrado de la sub-estación eléctrica y otras funciones
que para su ejecución necesita energía eléctrica.
2.3.1.6 SECCIONADOR:
Aparato mecánico de conexión que aseguran, en posición de abierto una
distancia de seccionamiento que satisface unas condiciones especificadas. Se
puede operar sobre él para abrirlo ó cerrarlo cuando el circuito está libre de carga.
Pueden ser unipolares, tripolares y tripolares deslizante.
Ya definido cada uno de los elementos de potencia, es necesario tomar en
cuenta que el mantenimiento es parte esencial para el buen funcionamiento de
estos. Es por esto que a continuación definiremos lo que es mantenimientos y su
clasificación.
2.3.2 EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO
Históricamente el mantenimiento ha evolucionado a través del tiempo,
Moubray (1997), explica en su texto que desde el punto de vista práctico del
mantenimiento, se diferencian enfoques de mejores prácticas aplicadas cada una
en épocas determinadas. Para una mejor comprensión de la evolución y desarrollo
del mantenimiento desde sus inicios y hasta nuestros días, Moubray distingue tres
generaciones a saber: (Ver Figura 1).
La Primera Generación
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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Cubre el periodo hasta la segunda Guerra Mundial. En esos días la
industria no estaba muy mecanizada, por lo que los periodos de parada no
importaban mucho. La maquinaria era sencilla y en la mayoría de los casos
diseñada para un propósito determinado. Esto hacia que fuera fiable y fácil de
reparar. Como resultado, no se necesitaban sistemas de mantenimiento
complicados, y la necesidad de personal calificado era menor que ahora.
La Segunda Generación.
Durante la Segunda Guerra Mundial las cosas cambiaron drásticamente.
Los tiempos de guerra aumentaron la necesidad de productos de toda clase
mientras que la mano de obra industrial bajó en forma considerable. Esto llevó a la
necesidad de un aumento en la mecanización. Hacia el año 1950 se habían
construido máquinas de todo tipo y cada vez más complejas.
La industria había comenzado a depender de ellas. Al aumentar esta
dependencia, el tiempo improductivo de una máquina se hizo mas patente; esto
llevó a la idea de que las fallas de la maquinaria se podían y debían prevenir, lo
que dió como resultado el nacimiento del concepto del Mantenimiento Preventivo.
En el año 1960, esto se basaba primordialmente de la revisión completa del
material a intervalos fijos.
El costo del mantenimiento comenzó también a elevarse mucho en relación
con los costos de funcionamiento. Como resultado se comenzaron a implantar
sistemas de control y planificación de mantenimiento. Esto ha ayudado a poner el
mantenimiento bajo control y se han establecido ahora como parte del mismo.
La Tercera Generación
Desde mediados de los años setenta (70), el proceso de cambio de la
industria a cobrado incluso velocidades más altas. Los cambios pueden
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
41
clasificarse bajo los tipos de nuevas expectativas, nueva investigación y nuevas
técnicas.
Nuevas Expectativas
El crecimiento continuo de la mecanización significa que los periodos
improductivos tienen un efecto más importante en la producción, costo total y
servicio al cliente. Esto se hace mas patente con el movimiento mundial hacia los
sistemas de producción justo a tiempo, en el que los reducidos niveles de stock en
curso hacen que pequeñas averías puedan causar el paro de toda una planta.
Esta consideración está causando fuertes demandas en la función de
mantenimiento.
Figura 3. Evolución del Mantenimiento
Fuente (Chirinos y Reyes 2005)
2.3.3 MANTENIMIENTO
El Centro Internacional de Educación y Desarrollo (CIED), filial de PDVSA
(1995), define al mantenimiento como: "El conjunto de acciones orientadas a
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Primera Generación
•Reparar en Caso de Averías
Segunda Generación
•Mayor disponibilidad en la maquinaria
•Mayor duración de los equipos
• Costos mas bajos
Tercera Generación
• Mayor disponibilidad y mayor fiabilidad
• Mayor seguridad
• Mejor calidad de producción
• No deteriora el medio ambiente
• Mayor duración de los equipos
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
42
conservar o restablecer un sistema y/o equipo a su estado normal de operación,
para cumplir un servicio determinado en condiciones económicamente favorable y
de acuerdo a las normas de protección integral."
Para Moubray (1997), el mantenimiento significaba "Acciones dirigidas a
asegurar que todo elemento físico continúe desempeñando las funciones
deseadas".
Por su parte Anzola (1992), lo describe como "Aquél que permite alcanzar
una reducción de los costos totales y mejorar la efectividad de los equipos y
sistemas".
En otras palabras, el objetivo tradicional de mantenimiento es el de
asegurar la máxima disponibilidad de máquinas y equipos para generar los
productos y servicios requeridos, en calidad y oportunidad. Manual de
mantenimiento de instalaciones industriales, Gustavo- Barcelona
2.3.3.1 OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO
La meta general que se persigue con el mantenimiento es la de elevar al
máximo los beneficios derivados de las oportunidades disponibles en el mercado,
y la secundaria corresponde a aspectos técnicos y económicos correspondientes a
la conservación de máquinas y herramientas; ambas, derivan en la contemplación
de aspectos como seguridad, medio ambiente, ahorro de energía, disminución del
tiempo muerto, calidad del servicio a los clientes y máxima disponibilidad de las
instalaciones y equipos. Una medida útil para aproximar el costo del desarrollo del
mantenimiento esta dado por la siguiente expresión:
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
43
Donde el Costo de mantenimiento esta dado por el valor en dinero gastado
en las operaciones desarrolladas; y los Activos fijos mantenibles son aquellos
equipos, maquinarias, y construcciones revaluados a precios corrientes y
correspondientemente depreciados. El momento ideal para llevar a cabo puede
ser determinado desde muchos puntos de vista, a los cuales les va a corresponder
un determinado tipo de mantenimiento; teóricamente existe la llamada "curva de
falla"
Figura 4. Curva de la Bañera
Fuente de Moubray (1997)
Para la consecución de estos objetivos generales se deberán alcanzar
metas específicas más concretas que se describen a continuación.
• Máxima productividad.
• Reducción de los costos causados por averías de equipos críticos.
• Aporte de sugerencias de mejora productiva, a través de la experiencia en
intervenciones de las máquinas.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
44
• Reparación en el mínimo tiempo y con la máxima durabilidad.
• Disminución de los paros no programados y realización óptima de las
actividades preventivas programadas.
• Mínimo costo.
• Aprovisionamiento de repuestos de los equipos, con una medida justa entre
la inversión realizada para la adquisición de estos y el costo que ocasiona
la parada por su ausencia.
• Prolongación de la vida de la máquina en sus condiciones originales de
calidad y de rechazo.
• Ahorro energético.
• Aseguramiento del suministro de energía eléctrica, aire comprimido, gas,
etc.
• Mínimo impacto en el medio ambiente.
• Máxima seguridad e higiene.
• Aseguramiento de la integridad de las personas, los equipos y las
instalaciones.
• Garantía de la calidad exigida.
2.3.3.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO
Existen tres tipos de mantenimiento. Según las actividades a realizar es
importante mencionar que ninguno es más importante que otro, pero cada tipo
será utilizado según los requerimientos de equipo o de empresa. Manual de
mantenimiento de instalaciones industriales, Gustavo- Barcelona.
a. Mantenimiento Preventivo
Es el mantenimiento efectuado sistemáticamente, con la intención de
mantener una instalación en condiciones específicas y reducir la posibilidad de
desperfectos o la presencia de la falla en los equipos. Es el conjunto de acciones
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
45
necesaria para conservar un equipo en buen estado, independientemente de la
aparición de las fallas. Cubre todo el mantenimiento programado que se realiza
con el fin de, Prevenir la ocurrencia de fallas. Se conoce como Mantenimiento
Preventivo Directo o Periódico -FTM (Fixed Time Maintenance) por cuanto sus
actividades están controladas por el tiempo. Se basa en la Confiabilidad de los
Equipos (MTTF) sin considerar las peculiaridades de una instalación dada.
Ejemplos: limpieza, lubricación, recambios programados.
b. Mantenimiento Predictivo
Cuando la falla se presenta de manera progresiva, pueden controlarse
ciertos parámetros físicos que permiten decidir la intervención del equipo antes de
la ocurrencia de la falla. Este tipo de mantenimiento se conoce como de condición
o predictivo ya que busca efectuar la reparación de 3 equipos en el umbral de
ocurrencia de la falla, bajo condiciones programadas, minimizando así los costos
globales de mantenimiento. Este mantenimiento se lleva a cabo usando
herramientas de predicción físicas (ultrasonidos, rayos X, termografía,
vibriometría, análisis espectográficos de lubricantes) o estadísticos (técnicas de
confiabilidad).
c. Mantenimiento Correctivo
Es el conjunto de acciones necesarias para devolver un equipo a
condiciones operativas luego de la aparición de una falla. El mantenimiento
correctivo se puede clasificar de la siguiente manera:
No planificado:
Es el mantenimiento de emergencia (reparación de roturas). Debe efectuarse
con urgencia ya sea por una avería imprevista a reparar lo más pronto posible
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
46
o por una condición imperativa que hay que satisfacer (problemas de
seguridad, de contaminación, de aplicación de normas legales, etc.).
Planificado:
Se sabe con antelación qué es lo que debe hacerse, de modo que cuando se
pare el equipo para efectuar la reparación, se disponga del personal, repuestos
y documentos técnicos necesarios para realizarla correctamente.
2.3.3.3 PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO
Según PAR Consulting Limited (1997;p89) “ se entiende por programa de
mantenimiento a todas las acciones emprendidas por una disciplina en algún lugar
o sobre un elemento de la planta, a frecuencia dada”. Los programas de
mantenimiento pueden agruparse según su frecuencia en dos clases:
Programas de Baja Frecuencia: por lo general, estos programas no tienen
una frecuencia suficiente para formar parte de una secuencia de acciones
que pueden recordarse fácilmente, por lo que deben ser definidas
detalladamente cada vez que se planifican. Debe emitirse una orden de
trabajo para la persona a cargo de ejecutar esta tarea, y en ella ha de
estipularse lo que debe hacerse, ya sea en su totalidad o por referencia a
otros procedimientos estándar.
Programas de Alta Frecuencia: Estos programas por lo general reúnen
las acciones de mantenimiento a cargo de un operador. Cuando es este el
caso, debe hacerse todo esfuerzo posible por incorporar estas actividades a
una serie de procedimientos operativos que conforman una rutina. Cuando
se realizan tareas técnicamente mas avanzadas a altas frecuencias, la
mejor práctica consiste en suministrar una orden de trabajo o lista de tareas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
47
que pueda ser utilizada para definir la tarea por referencia a estándares e
indicar la acción y el día de ejecución de la misma en un documento.
2.3.3.4 SISTEMAS DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento puede ser considerado como un sistema, con un conjunto
de actividades que contribuyen al logro de las metas de producción, al incrementar
las utilidades, minimizar el tiempo muerto de la planta, mejorar la calidad e
incrementar la productividad. (Matalobos, 1998)
Un sistema de mantenimiento puede verse como un modelo sencillo de
entrada-salida. Las entradas de dicho modelo son: mano de obra, administración,
herramientas, refacciones, equipo, etc., y la salida es un equipo funcionando,
confiable y bien configurado para lograr la operación planeada, a través de ciertas
actividades. (Duffua-Raouf, 2000)
a. Planeación.
La planeación es el proceso mediante el cual se determinan los elementos
necesarios para realizar una tarea, antes del momento en que se inicie el trabajo.
El mantenimiento planeado se refiere al trabajo que se realiza a través del manejo
de registros, previendo y controlando procesos. Incluye todos los tipos de
mantenimiento, y para desarrollarlo se necesitan todos los pasos descritos a
continuación.
b. Obtención De Información.
Sirve para determinar con precisión los trabajos necesarios para mantener
la capacidad de producción. Para conseguirlos, se utilizan los siguientes patrones:
Documentación del Proveedor.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
48
Normas internacionales.
b.1 Documentación del Fabricante Y/O Proveedor
Al adquirir un sistema o equipo debe exigírsele al fabricante la siguiente
información: (Matalobos, 2000) .
Todos los planos y esquemas lógicos del material “como construido”.
Estos planos deben incluir diagramas unifilares, planos de vistas
explotadas, de diagramas funcionales y diagramas de
instrumentación y tubería, según el tipo de instalación. Los
especialistas de mantenimiento deben confirmar la suficiencia de
estos planos y esquemas, cuya complejidad y cantidad dependerá de
la propia complejidad del material.
Información y especificaciones del sistema y sus componentes
principales.
Procedimientos de operación, incluyendo ubicación y función de
todos los controles consumibles requeridos para el mantenimiento.
Requisitos de mantenimiento preventivo, incluyendo frecuencias y
procedimientos de lubricación, inspección, sustitución programada y
otras actividades preventivas.
Ayudas para la solución de fallas, incluyendo esquemas lógicos de
búsqueda de fallas recomendaciones y procedimientos de
reparación.
Especificaciones de confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad,
seguridad, repuestos necesarios y costos esperados de operación
pueden ser requeridos del proveedor en sistemas complejos.
Requerimientos de formación de personal.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
49
b.2 Rutinas de mantenimiento para equipos de potencia según fabricantes
Estos plantean todas las recomendaciones de los fabricantes en cuanto al
mantenimiento de los equipos de potencia, dividiendo las recomendaciones por
cada uno de los equipos de potencia.
b.2.1 Transformadores de potencia
Los fabricantes recomiendan se le realice un mantenimiento incluya las
siguientes pruebas:
• Pruebas al aceite: Estas pruebas se diseñan para evaluar la capacidad del
aceite de realizar su trabajo. Las pruebas incluyen la humedad en aceite, la
tensión de cara a cara, el número de ácido, el número del color, la
representación visual, la fuerza dieléctrica, la viscosidad, la gravedad
específica, el factor de la potencia en 25C y 100C, inhibidor de la oxidación,
índice de refracción, vierten la punta, y la punta de destello.
• Pruebas cromatografía: Es una técnica que analiza y mide la
composición de un material. Se basa en la interacción selectiva de una
mezcla de proteínas u otras sustancias (en este caso pigmentos) con un
material adsorbente (en este caso el papel filtro). Esta interacción puede
tomar muchas formas como estar basada en carga positiva o negativa, en
hidrofobicidad, afinidad o tamaño. La cromatografía sirve para separar
diferentes compuestos químicos de una mezcla multicomponente que
puede llegar a tener ¡cientos de sustancias diferentes! En este experimento
demostraremos este fenómeno.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
50
• Pruebas físico química: Físico: Apariencia visual. Color Densidad Punto de anilina. Tensión
interfacial. Temperatura de inflamación °C. Temperatura de fluidez
°C. Viscosidad. Índice de viscosidad. Química: Contenido de agua ppm. Cromatografía de gases.
Determinación de PCB´s. Numero de neutralización.
• Resistencia de aislamiento.
• Relación de transformación (TTR).
• Resistencia de los devanados.
• Prueba de disparo y alarmas de temperatura.
• Pruebas de arranque de ventiladores.
b.2.2 Interruptores de potencia
Aquí se presentan las recomendaciones que los fabricantes ofrecen para el
mantenimiento de interruptores de potencia, según el medio de extinción para el
cual fue diseñado. También se hace referencia a las recomendaciones de
mantenimiento de los mecanismos de operación de dichos interruptores.
• Mantenimiento según su medio de extinción
Como se indicó anteriormente, los interruptores se fabrican de cuatro (4)
tipos diferentes según el medio de extinción del arco que se forma al interrumpir
una corriente eléctrica. Con base en esto, se presentan las siguientes
recomendaciones de fabricantes.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
51
• Interruptores en aceite
- Limpiar los Bushings del interruptor.
- Realizar la prueba de rigidez dieléctrica del aceite.
- Realizar la prueba de factor de Potencia del aislamiento del aceite (al gran
volumen de aceite).
- Realizar la prueba de aislamiento de los contactos.
- Realizar la prueba de resistencia de los contactos.
- Calibrar los contactos según las especificaciones del fabricante.
• Interruptores en SF6
- Limpiar los Bushings del interruptor.
- Realizar la prueba de aislamiento de los contactos.
- Realizar la prueba de resistencia de los contactos.
- Realizar las pruebas de punto de rocío y pureza del gas.
- Medir la Resistencia de contacto entre terminales.
• Interruptores en vacío
- Limpiar los Bushings del interruptor.
- Realizar la prueba de aislamiento de los contactos.
- Realizar la prueba de resistencia de los contactos.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
52
Rutinas y procedimientos preventivos: Basándose en la información de
requisitos de mantenimiento preventivo suministrada por el proveedor y
respaldándose cuando sea posible en la propia experiencia, los grupos técnicos
de la organizaciones de mantenimiento deben, como una de sus primeras
acciones, desarrollar rutinas y procedimientos de mantenimiento preventivo.
Rutina de mantenimientos preventivos: es un documento único para cada tipo
de equipo donde se indica el conjunto de actividades que deben realizarse de
manera sistemática sobre el equipo, indicando para cada una de ellas, la
periodicidad de su ejecución. Las actividades que tengan una misma frecuencia
pueden colocarse juntas, de manera de formar la guía de los trabajos a realizar
para el personal de ejecución. En la rutina se indicarán además horas de duración,
personal requerido y horas hombres totales necesarias para su ejecución.
Procedimiento de mantenimiento preventivo: es una guía paso a paso de cómo
realizar la actividad, que incluye esquemas y planos cuando es necesario. En el
procedimiento pueden indicarse además herramientas necesarias, materiales y
precauciones de seguridad. En general, cada actividad indicado en la rutina será
objeto de un procedimiento, a menos que no lo justifique por su naturaleza muy
simple. Ambos documentos deben permitir referencias cruzadas.
2.3.3.5 NORMAS INTERNACIONALES
Debido a que las normas nacionales no especifican ningún tipo de
recomendaciones para el mantenimiento de equipos de potencia, acá se plantean
algunas dadas por las normas internacionales.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
53
a. Transformadores de potencia
Para transformadores de potencia se tomaron en cuenta tres normas, la
NETA MTS, la ANSI/IEEE C57.12.00 y la ANSI/IEEE C.57.12.90, las cuales
recomiendan lo siguiente:
• NETA MTS-1993. Maintenance Testing Specification.
Esta norma recomienda lo siguiente para estos equipos:
1) Inspección visual y mecánica
Inspeccionar si hay daños o rajaduras en los conectores y aisladores del
transformador
Verificar el correcto funcionamiento de ventiladores e indicadores.
Verificar el nivel de aceite de los aisladores y de la cuba.
Verificar la puesta a tierra.
2) Pruebas eléctricas
Realizar la prueba de resistencia de aislamiento.
Realizar pruebas de relación de transformación (TTR) en cada posición del
cambiador de tomas.
Realizar la prueba de Factor de potencia en todos los devanados y aisladores.
Realizar prueba de corriente de excitación en cada fase.
Realizar prueba en cada devanado y en cada posición del cambiador de Toma.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
54
Realizar pruebas y ajustes en los controles de ventiladores, bombas y alarmas.
Verificar la puesta a tierra central.
3) Pruebas al aceite
Voltaje de ruptura: ASTM D-877 ó D1816.
Número de Neutralización: ASTM D974.
Gravedad específica: ASTM1298.
Tensión Interfacial: ASTM D971 ó D2285.
Color: ASTM D1500.
Condición visual: ASTM D1524.
Análisis de gases disueltos en el aceite según ANSI/IEE C57.104.
Contenido de Humedad: ASTM D1533.
Total de Gases Combustibles: ANSI/IEEE C57.104 ó ASTM D3284.
Factor de Potencia del aceite: ASTM D924.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
55
Tabla 1 Limites aceptados para pruebas en líquidos aislantes
Prueba ASTM Método de Prueba Valor límite para mantenimiento
Valor típico para líquidos nuevos
Acidez,
Aproximada
D1534-64 o D1902-64
Alguno como el número de Neutralización
Por debajo
Color, ASTM
D1500-64 (1968) (aceites derivados del petróleo) (usado también para
pruebas de mantenimiento de Askarel)
4,0 Máximo (Aceite)
2,0 Máximo (Askarel)
1,0 Máximo (Aceite y Askarel)
Voltaje de ruptura
D877-67 (Electrodos de disco) o
(D1816-67) (VDE Electrodos)
22 kV Mínimo (aceite)
25 kV Mínimo (askarel)
26 kV (aceite)
30 Kv (askarel)
Inspección visual de campo
D971-50 (1968) (Método de la campana) o D2285-68
(Peso de gota)
18 Dinas/cm. Mínimo
35 Dinas/cm.
Mínimo
Tensión interfacial
(sólo para aceites)
D974-54 (1968) o D664-58
0,40 Máximo (Aceite)
0,014 Máximo.
0,04 Máximo
(Aceite)
0,014 Máximo
(Askarel)
Número de neutralización D924-65 (1969)
1.8% Máximo (aceite)
0,5-2,0% (Askarel).
0,1% Máximo
(25°C) (Aceite)
0,2 – 0,5%
(25°C)(Askarel)
NFPA 70B-1.998. Summary of Maintenance Test for Insulating Liquids.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
56
Tabla 2 Clasificación del aceite de transformador en servicio
Prueba Aceite en servicio continuo
Aceite para ser reacondicionado
Aceite para ser regenerado
Aceite para ser desechado
Voltaje de ruptura, D877, kV,
Mínimo
24
23,5
22
17
Número de Neutralización, mg KO por g de Aceite,
Máximo.
0.36
0.4
0.4
0.75
Tensión Interfacial, Dinas por cm,
Mínimo.
21
21
18
16 Factor de
Potencia, 60 Hz, 25°C, %, Máximo.
1
1.2
18
16
Contenido de
humedad, ppm, Máximo.
25
35
60
75
ANSI/IEEE C57.106-1977. Classification of Service-Aged Transformer Oils
Tabla 3 Límites aceptados para aceites en servicio de acuerdo al nivel de tensión
Prueba Hasta
69 Kv
Más de 69 kV y
Hasta 288 kV 325 kV y más
Voltaje de ruptura, D877, kV, Mínimo 25 29 31
Número de Neutralización, mg KO por
g de Aceite, Máximo. 0.39 0.33 0.28
Tensión Interfacial, Dinas por cm, Mínimo. 20.5 21.7 30.7
Factor de Potencia, 60 Hz, 25°C, %, Máximo. 1.0 0.7 0.30
Contenido de humedad, ppm, Máximo. 30 36 15
ANSI/IEEE C57.106-1977. Acceptable Limits for Service-Aged Oil versus Voltage
Class
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
57
• ANSI/IEEE C57.12.00-1993, Standard General Requirements for Liquid- Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers.
Esta Norma se utilizó para extraer la terminología básica utilizada en los
protocolos de mantenimiento.
• ANSI/IEEE C57.12.90-1993, Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers.
Se utilizó para reforzar la información concerniente a las pruebas eléctricas.
b. Interruptores de potencia
Las normas usadas como base para definir el mantenimiento preventivo de
interruptores de potencia en esta investigación fueron la NETA MTS y la
ANSI/IEEE C37.100.
NETA MTS-1993. Maintenance Testing Specification.
Las normas NETA MTS, recomiendan para un mantenimiento preventivo de
interruptores de potencia una inspección visual y mecánica y pruebas eléctricas,
según el tipo de interruptor.
Además en las mismas se indican algunos valores de referencia y el
análisis de algunos de los resultados.
A continuación se presentan estas recomendaciones para cada tipo de
interruptor.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
58
Interruptores en aceite
1) Inspección visual y mecánica
a. Inspeccionar por daños físicos el anclaje, la estructura y la puesta a tierra
b. Verificar que las ventilas de extinción estén limpias
c. Realizar todas pruebas de operación mecánica y de alineación de los
contactos.
d. Realizar prueba de alarmas y bloqueo en los mecanismos de operación
neumáticos y/o hidráulicos según las recomendaciones del fabricante.
e. Realizar prueba del tiempo de operación del mecanismo.
Verificar la tensión de los tornillos de fijación a las barras. Usar referencias del
manual del fabricante o de las tablas suministradas en esta norma para el nivel de
torque requerido.
Tabla 4 Valores de torque recomendado para tornillos en conexiones eléctricas de
potencia.
TORQUE (Libra – pie)
MATERIAL
DIÁMETRO (Pulgadas)
SUPERFICIE NO LUBRICADA
SUPERFICIE LUBRICADA
5/16 15 10 3/8 20 14 ½ 40 25 5/8 55 40
Bronce
Silicado ¾ 70 60 5/16 - 8 3/8 - 11 ½ - 20 5/8 - 32
Aleación de Aluminio ¾ - 48
5/16 14 - 3/8 25 - ½ 45 - 5/8 60 -
Acero
Inoxidable ¾ 90 -
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
59
NETA MTS-1.993. Maintenance Testing Specifications
2) Pruebas eléctricas
a. Medir la resistencia de los contactos.
b. Tomar una muestra de aceite, para hacer las siguientes pruebas de laboratorio:
- Voltaje de ruptura dieléctrica, según norma ASTM D-877.
- Color, según norma ASTM D-1500.
- Factor de potencia, según norma ASTM D-924. (Opcional)
- Tensión Interfacial, según norma ASTM D-971 o D-2285. (Opcional)
- Condición visual, según norma ASTM D-1524.
c. Realizar la prueba de resistencia de aislamiento de polo a polo, de polo a tierra
y a través de los polos abiertos, a un voltaje mínimo de 2.500 V.
d. Realizar la prueba de resistencia de aislamiento a todo el cableado de control a
1.000 VCD.
e. Realizar pruebas de factor de potencia y factor de disipación en cada polo con
el interruptor abierto y en cada fase con el interruptor cerrado. Determinar el
índice de pérdidas en el tanque.
f. Realizar pruebas de factor de potencia y factor de disipación en cada bushing.
g. Realizar una prueba de alto potencial. (Opcional)
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
60
Tabla 5 Factor de corrección por temperatura para los valores obtenidos en la
prueba de resistencia del aislamiento, realizada sobre equipos de aislamiento
liquido
C °F Factor multiplicador 0 32 0.25 5 41 0.36 10 50 0.50 15 59 0.75 20 68 1.00 25 77 1.40 30 86 1.98 35 95 2.80 40 104 3.95 45 113 5.60 50 122 7.85 55 131 11.20 60 140 15.85 65 149 22.40 70 158 31.75 75 167 44.70 80 176 63.50
NETA MTS-1.993. Maintenance Testing Specifications
3) Referencias y análisis de los resultados
a. El nivel de torque de los tornillos debe estar de acuerdo con la tabla 2.6, a
menos que el fabricante indique otra cosa.
b. Comparar los micro-ohmios o caída de milivoltios obtenidos con los publicados
por el fabricante. En ausencia de los valores de fabricante, compare con polos
adyacentes e interruptores similares. Investigar desviaciones de más del 50%.
c. Comparar los valores de velocidad de operación del mecanismo con los
aceptados por el fabricante y con datos previos del interruptor.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
61
d. Los resultados de la prueba de aislamiento del aceite deben estar de acuerdo
con los valores de la siguiente tabla.
e. La resistencia de aislamiento del interruptor debe estar de acuerdo con la tabla
2.7
f. la resistencia de aislamiento del cableado de control debe ser como mínimo de
2 megaohmios.
g. Los resultados de la prueba de factor de potencia/factor de disipación deben
estar del 10% de los valores de placa de los bushings.
a. El aislamiento debe soportar el voltaje aplicado en la prueba de alto potencial.
Tabla 6 Valores de referencia para la prueba de resistencia del aislamiento de
interruptores.
Rango de Voltaje del equipo (VAC)
Voltaje mínimo de
prueba (VDC)
Mínima resistencia de
aislamiento recomendada
(Mega-ohmios) 0 - 250 500 50 251 - 600 1.000 100 601 - 5.000 2.500 1.000 5.001 - 15.000 2.500 5.000 5.001 - 25.000 5.000 20.000
NETA MTS-1.993. Maintenance Testing Specifications
Interruptores en SF6
1) Inspección visual y mecánica
a. Inspeccionar por fracturas en los bushings.
b. Inspeccionar anclaje y la puesta a tierra.
c. Inspeccionar, lubricar y verificar ajustes del mecanismo, según instrucciones
del fabricante.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
62
d. Inspeccionar y dar servicio al compresor de aire (en los casos en donde
aplique) de acuerdo a las instrucciones del fabricante.
e. Realizar una prueba de fuga del gas según instrucciones del fabricante.
f. Verificar la operación de todas las alarmas y bloqueos por presiones de aire (si
aplica) y gas SF6.
g. Cerrar y abrir lentamente el interruptor detectando posibles ataduras.
h. Realizar prueba del tiempo de operación del mecanismo.
i. Registrar el contador de operaciones, como se encontró y como se dejó.
j. Verificar la tensión de las conexiones y/o cables atornillados para calibrar el
torque de acuerdo a los datos publicados por el fabricante o a las tablas
suministradas por esta norma.
2) Pruebas eléctricas
a. Medir la resistencia de los contactos.
b. Realizar la prueba de resistencia de aislamiento de polo a polo, de polo a tierra
y a través de los polos abiertos, a un voltaje mínimo de 2.500 V.
c. Realizar la prueba de resistencia de aislamiento a todo el cableado de control a
1.000 VCD.
No realice esta prueba en cableado conectado a relés de estado sólido. (Opcional)
d. Realizar pruebas de factor de potencia y factor de disipación en el interruptor y
en los bushings. (Opcional)
e. Realizar una prueba de alto potencial de acuerdo a las indicaciones del
fabricante. (Opcional)
f. Realizar prueba de mínimo voltaje de arranque en bobinas de disparo y cierre.
(Opcional)
g. Verificar disparo, cierre, disparo emergente y función anti-bombeo.
h. Disparar el interruptor por operación de cada dispositivo de protección.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
63
3) Referencias y análisis de los resultados
a. El nivel de torque de los tornillos debe estar de acuerdo con la tabla 2.8, a
menos que el fabricante indique otra cosa.
b. Comparar la resistencia de contacto con los valores publicados por el
fabricante o con valores de interruptores similares.
c. Comparar los valores de velocidad de operación del mecanismo con los datos
publicados por el fabricante.
d. La resistencia de aislamiento del cableado de control debe ser como mínimo
de 2 megaohmios.
e. La resistencia de aislamiento del interruptor debe estar de acuerdo con la tabla
2.9
f. Comparar los resultados de la prueba de factor de potencia/factor de disipación
con valores de interruptores similares.
Interruptores en vacío
1) Inspección visual y mecánica
a. Inspeccionar por daño físico.
b. Inspeccionar el anclaje, estructura y puesta a tierra.
c. Realizar las pruebas de operación mecánica.
d. Medir distancias críticas a cada abertura de contacto según recomendaciones
del fabricante.
e. Verificar que la tensión de conexiones atornilladas estén de acuerdo a los
datos publicados por el fabricante o a las tablas suministradas en esta norma.
2) Pruebas eléctricas
a. Realizar prueba de resistencia de contacto.
b. Realizar prueba de velocidad y recorrido del interruptor. (Opcional)
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
64
c. Realizar prueba de mínimo voltaje de arranque de bobinas de disparo y cierre.
(Opcional)
d. Verificar disparo, cierre, disparo emergente y función anti-bombeo.
e. Disparar el interruptor por operación de cada dispositivo de protección.
f. Realizar la prueba de resistencia de aislamiento de polo a polo, de polo a tierra
y a través de los polos abiertos. Usar un voltaje de prueba mínimo de 2.500 V.
g. Realizar prueba de integridad de las botellas de vacío (alto potencial) a través
de cada botella con el interruptor en posición de abierto, en estricta
concordancia con las instrucciones del fabricante. No exceda el máximo voltaje
estipulado en esta prueba. Proveer barreras adecuadas y protección contra
Rayos-X durante esta prueba. No realice esta prueba a menos que los
desplazamientos de los contactos de cada botella esté dentro de la tolerancia
del fabricante.
h. Realizar la prueba de resistencia de aislamiento en todo el cableado de control
a 1.000 VDC.
a. (No realizar la prueba en cableado conectado a relés de estado sólido).
(Opcional)
i. Realizar la prueba de factor de potencia a cada polo con el interruptor abierto y
a cada fase con el interruptor cerrado. (Opcional)
j. Realizar la prueba de factor de potencia a cada bushing. Usar correa
conductiva y procedimiento de collar caliente en caso de que los bushings no
estén equipados con una toma capacitiva. (Opcional)
k. Realizar la prueba de alto potencial de acuerdo con las instrucciones del
fabricante. (Opcional)
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
65
3) Referencias y análisis de los resultados
a. El nivel de torque de los tornillos debe estar de acuerdo con la tabla 2.8, a
menos que el fabricante indique otra cosa.
b. Comparar la resistencia de contacto con polos adyacentes e interruptores
similares.
c. Investigar desviaciones de más del 50%. Investigar cualquier valor que exceda
la tolerancia del fabricante.
d. El desplazamiento de los contactos debe estar de acuerdo con el factor
registrado en a placa de características del interruptor o de cada botella de
vacío.
e. El interruptor debe soportar el voltaje aplicado en la prueba de alto potencial.
f. Comparar los valores de velocidad y recorrido del interruptor con los límites
aceptados por el fabricante.
g. La resistencia de aislamiento del cableado de control debe ser como mínimo
de 1 megaohmio.
h. Los resultados de la prueba de factor de potencia deben estar dentro del rango
registrado en las placas de características de los bushings.
i. El aislamiento debe soportar el voltaje aplicado en la prueba de alto potencial.
ANSI/IEEE C37.100, Standard Definitions for Power Switchgear
Esta norma se utilizó para extraer todas las definiciones referentes a las
partes de un interruptor de potencia, incluyendo las partes de su mecanismo de
operación, además se tomaron también definiciones de algunas funciones
operativas que realizan éstos equipos y que son de gran importancia en un
protocolo de mantenimiento
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
66
2.3.3.6 PROGRAMA ESPECÍFICO DE MANTENIMIENTO.
Según (Matalobos, 2000) debe elaborarse un programa específico de
mantenimiento para cada equipo; este se refiere a una lista completa de las tareas
de mantenimiento que se van a realizar en dicho equipo.
El programa incluye el nombre y número de identificación del equipo, la lista
detallada de las tareas que se llevarán a cabo (inspecciones, mantenimientos
preventivos, reemplazos) y la frecuencia de cada una; herramientas especiales
que se necesitan, materiales a utilizar y cualquier otro detalle acerca de algún
arreglo de mantenimiento por contrato.
Estos conjuntos de tareas son conocidos como instrucciones de trabajo de
mantenimiento. Deben ser desarrolladas aprovechando el conocimiento del
personal técnico de ejecución con más experiencia y las recomendaciones de los
fabricantes, las indicaciones en los catálogos y manuales; y los diseños y
referencias de profesionales con experiencia de empresas similares.
Una vez compuesta cada instrucción de trabajo es necesario estimar el
valor en Horas-Hombre para su ejecución; este “tiempo patrón” debe ajustarse a la
realidad en la medida que sean obtenidos los datos reales de cada actividad.
(Tavares, 2000).
Las instrucciones pueden ser de carácter genérico o específico, en función
del nivel de detalle deseado. Una instrucción genérica no detalla los puntos de
ejecución de cada etapa de la tarea que describe y puede ser usada en cualquier
equipo de iguales características operativas; mientras que las instrucciones de
carácter específico indican en forma detallada las tareas a ser ejecutadas.
Como variante de las instrucciones de mantenimiento: existen los archivos
de recomendaciones de seguridad, asociados regularmente a la naturaleza del
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
67
equipo, y que tienen por finalidad evitar actos inseguros durante la ejecución del
mantenimiento o el mantenimiento en condiciones inseguras.
a. Especificaciones de Los Trabajos.
La especificación del trabajo es un documento que describe el
procedimiento para cada tarea; su intención es proporcionar los detalles de cada
actividad en el programa de mantenimiento. (Duffua-Raouf, 2000)
Cada procedimiento de trabajo debe contener el número de referencia de
especificación de la labor y el número de referencia del programa de
mantenimiento, además: la frecuencia del trabajo, el tipo de mano de obra
requerida, los detalles de la tarea, los componentes que se deban reemplazar, las
herramientas y equipos especiales necesarios, planos de referencia y
procedimientos de seguridad a seguir. Estos procedimientos, con las normas y la
organización de la empresa, deben ser recopilados en un manual de
mantenimiento.
b. Programación.
La programación del mantenimiento es el proceso mediante el cual se
acoplan los trabajos con los recursos y se les asigna una secuencia para ser
ejecutada en ciertos puntos del tiempo. La programación tiene que ver con la hora
o el momento específico y el establecimiento de fases o etapas de los trabajos
planeados junto con las órdenes para efectuar el trabajo, su monitoreo, control y el
reporte de su avance. (Duffua-Raouf, 2000).
Un programa confiable debe tomar en consideración:
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
68
Una clasificación de prioridades de trabajos.
• La disponibilidad de materiales y repuestos.
• El programa maestro de producción y la coordinación con la
función de operaciones.
• Estimaciones reales del futuro.
• Flexibilidad en el programa (revisión y actualización frecuente).
2.3.3.7 COSTOS DE MANTENIMIENTO.
Los costos de mantenimiento son aquellos en los que la empresa incurre
para mantener sus instalaciones y equipos en el nivel de eficiencia deseado, es
decir, rendimiento y utilización.
Los costos de mantenimiento constituyen la base esencial para la
evaluación del desempeño y toma de decisiones gerenciales en una empresa y
son significativos en los niveles de costo de capital de la misma, por lo tanto, es
esencial el conocimiento de estos ya que pueden afectar severamente el
desarrollo de la producción.
a. Elementos de Los Costos.
Los elementos del total de los costos de mantenimiento son:
• Costo de materiales: Representa el costo de los materiales a emplear
en las intervenciones de los equipos, tanto en almacén como cuando
son comprados especialmente para su utilización.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
69
• Costo de mano de obra directa: La mano de obra directa es imputada
a cada una de las intervenciones y no comprende la mano de obra
aplicada a la administración. (oficina, almacén, limpieza, etc.)
(Cartay, 1994; Duffua-Raouf, 2000)
b. Clasificación de los Costos de Mantenimiento.
A continuación se presenta la clasificación de los costos de mantenimiento:
Por su concepto:
Costos directos: Son aquellos costos que están ligados estrechamente al
esfuerzo del mantenimiento; se clasifican en:
• Equipos: Son costos en los que se incurre al utilizar los equipos
necesarios para realizar el trabajo de mantenimiento.
• Materiales: es el costo de los materiales utilizados en las labores de
mantenimiento, correctivo o preventivo.
• Mano de obra: es el costo que se incurre por pago de servicios del
personal técnico u obrero que dedica su tiempo a las actividades de
mantenimiento.
• Transporte: son los costos incurridos cuando se traslada un equipo para
su mantenimiento rutinario o reparación, al igual que la mano de obra y
los materiales a utilizar; desde el lugar de origen hasta donde se
requiera su servicio.
• Servicios contratados: son los costos generados por los servicios de
ejecución de trabajos, a un contratista o proveedor.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
70
Costos indirectos: Son los que no pueden cargarse directamente a
unidades específicas de trabajo.
Por su comportamiento:
• Costos fijos: Son aquellos que seguirán iguales ya sea que se adopten o
no en las políticas de operación.
• Costos variables: Son los que se originan como resultado de un cambio
en las políticas de operación, representa en consecuencia los aumentos
y disminuciones reales en los costos resultantes del cambio en las
políticas.
Por su naturaleza:
• Costos controlables: Son los que están directamente influenciados por
un gerente, dentro de un lapso definido.
• Costos no controlables: Son los que no están influenciados por algún
gerente en un lapso determinado.
Hasta ahora sólo se han considerado los costos tangibles relacionados con
la operación y manejo de un equipo; sin embargo existen otros costos que se dan
cuando el equipo está fuera de servicio, por falta de mantenimiento y hay pérdida
de producción; estos se denominan costos de penalización.
La medición del costo (de mantenimiento) presenta muchas dificultades de
carácter subjetivo, sin embargo estas pueden ser superadas mediante una
adecuada organización en la recolección de los datos. (Perozo, 1998)
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
71
2.3.3.8 ANÁLISIS DE DATA EN OPERACIÓN
Todo equipo dispuesto en un sistema refleja distintos comportamientos que
nos pueden dar previa identificación de posibilidades de falla. Estos
comportamientos pueden ser identificados y estudiados a través las (Técnicas de
Predicción Física y las Técnica de Predicción Estadística o de Confiabilidad).
a. Técnicas de Predicción Físicas
Vibrometría:
Los análisis de vibraciones son de tres tipos principales:
• De tendencia de ancha banda, o general aplicada en varios puntos
del equipo.
• De banda estrecha, o aplicada a componentes específicos.
• De análisis de firma (signature analysis), el mas común, que permite
la representación visual de cada frecuencia.
Termografía:
Es la medición de las emisiones de energía infrarroja. El análisis de puntos
calientes en maquinaria compleja y en equipos eléctricos puede ayudar a
detectar fallas incipientes, como fuga o daños a enrollados eléctricos.
• Análisis de aceites lubricante(viscosidad, contaminación, ácidos
totales, número de base).
• Análisis de partículas de desgaste.
• Ferrografía
• Análisis espectografíco de los lubricantes.
Otros tipos de ensayos no destructivos
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
72
Otras numerosas técnicas son posibles. Entre ellas de destacan:
• Ensayos con líquidos penetrantes. Permiten descubrir grietas
ocultas.
• Ensayos con partículas magnéticas. Permiten descubrir defectos en
el material.
• Pruebas con ultrasonidos. Usadas para detectar fallas superficiales
de espesor en el material.
2.3.4 CONFIABILIDAD EN EL MANTENIMIENTO
Por la confiabilidad se entiende el conjunto de disciplinas, de naturaleza
probabilística, de la confiabilidad propiamente dicha, la mantenibilidad, la
disponibilidad y la seguridad (también conocidas por sus iniciales en ingles, RAMS
o reliability, availability, maintainability, and safery), que estudian las
características de funcionamiento de los equipos y sistemas desde el punto de
vista de la aparición de fallas, sus reparaciones y tiempos de funcionamiento, que
forman el corazón de la ingeniería de mantenimiento.
La confiabilidad está dada en función de:
• La disponibilidad de los elementos que componen el sistema.
• La disposición lógica de esos elementos (interconexión lógica o
esquema de Confiabilidad).
• Las políticas de mantenimiento y el diseño de mantenibilidad del
mismo.
• El tiempo esperado de misión y factores ambientales que rodean a la
misma.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
73
Algunas Definiciones Relacionadas con la Confiabilidad
DISPONIBILIDAD.
Las necesidades del mantenimiento están unidas al concepto de
disponibilidad. Este puede expresarse, en una primera aproximación, como la
proporción de tiempo que un equipo se encuentra apto para cumplido su misión
en condiciones dadas, respecto al tiempo que debió haber cumplido su misión y
no lo hizo. Este ultimo periodo se denomina indisponibilidad y es, obviamente,
improductivo. El mantenimiento organizado es la herramienta adecuada para
reducir los periodos de indisponibilidad.
Formalmente la disponibilidad puede ser expresada como:
“Probabilidad de que el equipo se encuentre en condiciones de cumplir su misión en un instante cualquiera.”
CONFIABILIDAD: Probabilidad de que un equipo cumpla una misión
específica bajo condiciones de uso determinadas en un periodo.
MANTENIBILIDAD: “Probabilidad de que un dispositivo sea devuelto a un
estado en el que pueda cumplir su misión en un tiempo dado, luego de la
aparición de una falla y cuando el mantenimiento es realizado en las
condiciones y con los medios y procedimientos preestablecidos.”
SEGURIDAD: Característica del sistema relativa a su capacidad para
prevenir accidentes o para minimizar su ocurrencia y severidad. Considera
los riesgos que afectan a personas y propiedades.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
74
Aplicaciones de la Confiabilidad
La aplicación de la técnicas RAMS permite:
Conocer con precisión el comportamiento de los equipos y sistemas y aislar
equipos o componentes problemas.
Predecir ocurrencia de fallas.
Determinar las políticas de mantenimiento más adecuadas según el
comportamiento del equipo.
Determinar los intervalos de sustitución óptimos de componentes y equipos
sujetos a desgastes.
Determinar frecuencia de preventivo.
Determinar recursos requeridos.
Involucrarse en cláusulas RAMS en grandes contratos.
Elaborar instrumentos de diagnostico.
Mejorar equipos disminuir fallas y facilitar el mantenimiento.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
75
Figura 5. Aplicaciones de la Confiabilidad
FUENTE: Ángel Matalobos
Relación entre Disponibilidad, Confiabilidad y Mantenibilidad
La relación entre los conceptos de disponibilidad, confiabilidad y
mantenibilidad puede ser visualizada en la Figura 6:
Relación entre la Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
76
Figura 6. Diagrama de Aplicación de Confiabilidad
FUENTE: ANGEL MATALOBOS
Donde:
1= Condicion operacional del equipo.
0= Condicion no operacional del equipo.
Fi= Falla i-esima.
TTF= Time to fail, tiempo hasta fallar ( usado en equipos no reparables, que solo
fallan una vez).
UT= Up time to repair o tiempos necesario para reparar.
DT= Down time o tiempo no operativo entre fallas.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
77
TTR= Time to repair o tiempo necesario para reparar.
De aquí derivamos los siguientes parámetros para un numero de fallas = m.
MTBF= Mean time between failures, tiempo medio entre fallas= £TBF/m
MTU=Mean up time, tiempo medio de funcionamiento entre fallas = £UT/m.
MDT= Mean down time, tiempo medio de indisponibilidad entre fallas =£DT/m.
MTRR= Mean time to repair, tiempo medio para reparar = £TTR/m.
Puede demostrar se que, si t es suficientemente grande:
Disponibilidad = EUT/(EUT+EDT) = MUT/(MUT+MDT)
Debe ser obvio que la disponibilidad es una función de la confiabilidad y de
la mantenibilidad. Si se considera que MTRH tiene a MDT (suposición usual entre
los fabricantes, que desconocen las facilidades logísticas de sus clientes) y MTBF
es mucho mayor que MTRH ( también una suposición natural), la formula anterior
puede aproximarse a:
Disponibilidad = MTBF/( MTBF + MTTR)
Observe que puede obtenerse la misma disponibilidad con diversas
combinaciones de confiabilidad y mantenibilidad:
15 15 15 15 15 15
2 2 2 2 2
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
78
Equipo de baja confiabilidad ( muchas fallas) y
buena mantenibilidad (reparación rápida).
Disp= 6+15/ (6x15)+(5x2)= 90%
Equipos de mayor confiabilidad pero peor mantenibilidad
Disp= 3+30/(3x30)+(2x5)=90%
ESTUDIO DE LA DISPONIBILIDAD
La disponibilidad es medida en la mayoría de los casos según la formula
clásica: tiempo esperado de funcionamiento. Los tiempos de indisponibilidad
pueden separarse según su caudal, obteniéndose así la disponibilidad intrínseca
por fallas independientes, la indisponibilidad por preventivo entre otros.
D: TIEMPO QUE FUNCIONA
TIEMPO QUE DEBE FUNCIONAR
30 30 30
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
79
Figura 7. Medición de Disponibilidad
La medición de disponibilidad puede ser mucho más compleja. En la visión
japonesa del TPM, manteniendo esta implícito en otros indicadores de
desempeño, además de la disponibilidad de equipos. La siguiente figura, adaptada
de Nakajima, resume estas ideas:
D C B
A Otros
A B C D
A B C
D
MTBF
MTTR
POCO MANTENIBLE
POCO CONFIACLE
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
80
Figura 8. Análisis de la Disponibilidad.
FUENTE: Ángel Matalobos
El bloque de la izquierda representa la producción. Al máximo tiempo
operativo debemos deducirle las perdidas de producción debidas a fallas criticas.
A este tiempo resultante le deducimos perdidas por velocidad operativa menor al
estándar, para obtener tiempos de producción reales. Estas perdidas son debidas
a los cuatro factores incluidos en la columna del centro, fallas, set-ups y ajustes
menores, maquinas funcionando en vació y perdidas por bajas velocidades de
operación.
Producción adicional durante el tiempo resultante es perdidas por
problemas de calidad, relacionados con los dos últimos factores de la columna
central, retrábalo y rechazo y a perdidas de producción por mala calidad durante el
proceso de ajuste en el calentamiento de la maquina luego de una parada por falla
o set-up. Los factores de la columna central pueden resumirse en tres categorías,
disponibilidad, rendimiento y calidad. La combinación de estos factores produce la
Máximo tiempo operando
Tiempo operando Paradas
Tiempo Neto
Vel.
Tiempo Real
Q
1.- Tiempo Indispensable
+10 min. <1xmes2.-set-up/ajustes <10min
3.-Paradas menores
Menos 10min 3 veces al
4.-Velocidad + 95% vel diseño
5.-Scrap, retrábajo
Menos de 0 1%
6.-Perdida de arranque
Menos de 1%
Disponibilidad mas de
Disponibilidad mas de
Disponibilidad mas de
Efectividad global: Displ.*Des.*Cal. Mas de 85%
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
81
efectividad global real. Los números en las casillas indican resultados hipotéticos
de operación.
La figura es interesante ya que representa un acercamiento organizacional
a la efectividad de sistemas, relacionando los resultados globales de operación
con factores que cruzan la frontera usual de responsabilidad de mantenimiento
pero que, de todas maneras, están relacionados con ella, como set-ups, la
velocidad del proceso y retrábalos. De manera similar, calidad no es solamente la
responsabilidad del departamento de control de calidad, sino una responsabilidad
del departamento de control de calidad, sino una responsabilidad compartida con
mantenimiento, diseño y otros departamentos.
2.3.5 MEJORAMIENTO DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL (MCO)
Según lo expuesto en la I jornadas de Confiabilidad Operacional, el MCO es
un enfoque que engrana una serie de elementos técnicos, de negocios y
filosóficos en una estrategia global, cuyo objetivo es posicionar a las
corporaciones en la categoría Clase Mundial.
La categoría Clase Mundial es básicamente un nivel de referencia asociado
a empresas que han logrado la excelencia en su gestión corporativa y el
reconocimiento internacional de la calidad y rentabilidad de sus productos y
procesos, así como elevados niveles de motivación y satisfacción de su personal.
El MCO se sustenta en la aplicación de una serie de herramientas técnicas
que le permiten lograr sus objetivos. A continuación se describen brevemente:
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
82
• Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad: Es una metodología que
permite identificar las políticas de mantenimiento óptimas para garantizar el
cumplimiento de los estándares requeridos por los procesos de producción.
• Análisis Causa Raíz: Es una metodología que agrupa un conjunto de
técnicas que permiten identificar las causas primarias de los problemas,
para luego aplicar los correctivos que los eliminen definitivamente.
• Inspección Basada en Riesgos: Se fundamenta en un software que
permite modelar el riesgo; su producto principal es diseñar planes de
inspección óptimos.
• Modelaje Costo Riesgo: Nos permite comparar el costo del riesgo contra
costo del mantenimiento.
• Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad en Reversa: Es una
herramienta que permite la evacuación de las tareas de mantenimiento
existentes para medir su efectividad.
El estudio de Criticidad es el primer paso a ejecutar en la utilización de
cualquiera de las técnicas de MCO, debido a que la implementación de cada una
de ellas está sujeta a un nivel de criticidad establecido (Alta, Media y Baja).
2.3.6 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (MCC)
Desarrollo del MCC
El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad fue desarrollado en un principio
por la industria de la aviación comercial de los Estados Unidos, en cooperación
con entidades gubernamentales como la NASA y privadas como
Boeing(constructor de aviones). Desde 1974, el Departamento de Defensa de los
Estados Unidos, ha usado el M.C.C, como la filosofía de mantenimiento de sus
sistemas militares aéreos. El éxito de M.C.C en el sector de la aviación, a hecho
que otros sectores, tales como el de generación de energía (plantas nucleares y
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
83
centrales termoeléctricas), petroleras, químicas, gas, refinación y la industria de
manufactura, se interesen en implantar esta filosofía de gestión del
mantenimiento, adecuándola a sus necesidades de operaciones.
Un aspecto favorable de la filosofía del MCC, es que la misma promueve el
uso de las nuevas tecnologías desarrolladas para el campo del mantenimiento.
En la actualidad, las compañías, Royal Dutch Shell Group y British
Petroleum, líderes en el sector petrolero, han implantado el MCC. En el caso de
Venezuela, la Refinería de Cardón perteneciente a PDVSA, comenzó hace siete
años a aplicar la filosofía del MCC durante el proceso de renovación y ampliación
(proyecto PARAC), obteniéndose de forma satisfactoria a finales del año 1996, los
primeros resultados.(Par. Consulting Limited (1997).
Definición
Par. Consulting Limited define el Mantenimiento Centrado en la
Confiabilidad como “Una filosofía de gestión del Mantenimiento, en la cual un
equipo multidisciplinario de trabajo, se encarga de optimizar la confiabilidad
operacional de un sistema que funciona bajo condiciones de trabajo definidas,
estableciendo las actividades más efectivas de mantenimiento en función de la
criticidad de los activos pertenecientes a dicho sistema”.
El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad es una metodología utilizada
para determinar sistemáticamente, que debe hacerse para asegurar que los
activos físicos continúen haciendo lo requerido por el usuario en el contexto
operacional presente. Un aspecto clave de la metodología MCC es reconocer que
el mantenimiento asegura que un activo continúe cumpliendo su misión de forma
eficiente en el contexto operacional. La definición de este concepto se refiere a
cuando el valor del estándar de funcionamiento deseado sea igual, o se encuentre
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
84
dentro de los límites del estándar de ejecución asociado a su capacidad inherente
( de diseño) o a su confiabilidad inherente (de diseño). La metodología MCC,
propone un procedimiento que permite identificar las necesidades reales de
mantenimiento de los activos en su contexto operacional, a partir del análisis de
las siguientes siete preguntas:
Figura 9. Preguntas básicas del MCC
FUENTE: PAR Consulting Limited (1997,P24)
En forma general, el esquema propuesto a utilizar para conducir el MCC, se
resume en el siguiente diagrama de bloques que detalla los siguientes pasos a
seguir:
¿ Cuál es la Función del Activo?
¿ De qué manera puede Fallar?
¿ Qué origina la Falla?
¿ Qué pasa cuando Falla?
¿ Importa si Falla?
¿ Se puede hacer algo para prevenir la Falla?
¿ Qué pasa si no podemos prevenir la Falla?
Las 7 Preguntas del MCC
AMEF
Lógica de decisiones de MCC
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
85
Figura 10. Esquema para conducir el MCC
FUENTE: PAR Consulting Limited (1997,p18)
Grupo o Equipo Natural de Trabajo de Revisión del Mantenimiento centrado en la confiabilidad
En la práctica el personal de mantenimiento no puede contestar todas las
preguntas referidas a los equipos que se les dará mantenimiento. Esto es porque
muchas (si no la Mayoría) de las respuestas solo pueden ser proporcionadas por
el personal operativo o de producción. Esto se aplica específicamente a las
preguntas que conciernen al funcionamiento deseado, los efectos de las fallas y
las consecuencias de las mismas.
Por esta razón, una revisión de los requisitos del mantenimiento de
cualquier equipo debería de hacerse por equipos de trabajo reducidos que incluya
por lo menos una persona de la función de mantenimiento y la otra de la función
de producción. La antigüedad de los miembros del grupo es menos importante que
el hecho de que deben tener un amplio conocimiento de los equipos estudiados.
FALLAS DEFINICIÓN
DEL CONTEXTO OPERACIONAL
DEFINICIÓN DE FUNCIONES
DETERMINAR IDENTIFICAR MODOS DE
FALLAS
EFECTOS DE FALLA
APLICACIÓN DE
DECISIÓN DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
86
El uso de estos grupos no solo permite que los directivos obtengan acceso
de una forma sistemática al conocimiento y experiencia de cada miembro del
grupo, sino que además reparte en una forma extraordinaria los problemas del
mantenimiento y sus soluciones.
Estudio de Criticidad
El análisis de criticidad es una metodología que permite establecer la
jerarquía o prioridades de procesos, sistemas y equipos, creando una estructura
que facilita la toma de decisiones acertadas y efectivas, direccionando el esfuerzo
y los recursos en áreas donde sea más importante y/o necesario mejorar la
confiabilidad operacional, basado en la realidad actual. El mejoramiento de la
confiabilidad operacional de cualquier instalación o de sus sistemas y
componente, está asociado con cuatro aspectos fundamentales: confiabilidad
humana, confiabilidad del proceso, confiabilidad del diseño y la confiabilidad del
mantenimiento. Lamentablemente, difícilmente se disponen de recursos ilimitados,
tanto económicos como humanos, para poder mejorar al mismo tiempo, estos
cuatro aspectos en todas las áreas de una empresa.
El Análisis comienza con la preparación de una lista de todos los sistemas
objeto de análisis. La información será recabada mediante encuestas
estructuradas (Anexo 2) a las personas que conforman el grupo de MCC, para
luego evaluar la criticidad de cada sistema en función de sus consecuencias de
falla; para esto se toma en cuenta los posibles impactos en seguridad y ambiente,
tiempo promedio para reparar, impacto en la producción y costos de reparación.
Cada encuesta arrojará un valor y se tomará el promedio de los mismos
como valor estimado de la criticidad. Veamos una pequeña descripción de cada
ítem a evaluar:
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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1. Frecuencia de Falla: Aquí se evalúa la Confiabilidad del sistema.
2. Impacto Operacional: Aquí se evaluarán las consecuencias de la
ocurrencia de fallas en el sistema bajo estudio, en función de:
• Nivel de produccion: el Impacto que ha sido designado en función de las
pérdidas de cargas.
• Tiempo Promedio para Reparar (TPPR): este nos indicará cuán difícil es
la solución de la falla una vez ocurrida la misma.
• Existencia de Equipo Stand-By: la tenencia o no de un equipo de
respaldo define en gran parte las consecuencias de una falla, no habiendo
entonces impacto en la alimentación de las cargas si existe equipo de
respaldo.
• Costos de Reparación: se trata de un factor que puede contribuir de
manera notable en las consecuencias de una falla.
• Seguridad: La existencia o no de posibles problemas de seguridad
personal relacionados con fallas posibles en el sistema en estudio, será
evaluada con un simple sí o no.
• Medio Ambiente: Igual que en el caso anterior se evaluará con un si o no.
Cada uno de estos puntos descritos tiene una ponderación (de acuerdo a
niveles preestablecidos) que se utilizan para completar el formato de la encuesta y
realizar los cálculos de criticidad. Estas ponderaciones se especificas en la tabla
de valores de criticidad de los sistemas.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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Según PAR Consulting Limited (1997;p24), la criticidad se calcula de
acuerdo a la siguiente fórmula:
A = B x ( (C x D x E) + (F + G + H)
Donde:
A: Criticidad
B: Frecuencia de falla
C: Nivel de produccion
D: Tiempo Promedio para Reparar (TPPR)
E: Equipo Stand By
F: Costo de Reparación
G: Impacto de Seguridad.
H: Impacto Ambiental.
Análisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF).
Según PAR Consulting Limited (1997; p :11), “ El Análisis de Modos y
Efectos de Fallas (AMEF) es un método de análisis de Confiabilidad que permite
identificar las razones de la posible falla de un elemento. Un elemento en este
contexto significa cualquier nivel dentro de un complejo operativo: desde un
sistema, pasando por una pieza de equipo hasta un componente”.
El AMEF genera un insumo para las predicciones de mantenibilidad
mediante la identificación de las causas de una falla y su frecuencia; suministra
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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una lista de razones que generan la falla y que podrían prevenirse mediante
acciones de mantenimiento. El AMEF también ayuda a identificar posibles
cambios de diseño. En algunos casos, asiste en la definición de métodos rigurosos
de diagnóstico de falla que pueden conducir al diseño de procedimientos
automáticos de prueba y diagnóstico que reducirán al mismo la necesidad de
emprender actividades de mantenimiento correctivo.
A continuación se mencionan los cuatro pasos básicos de un AMEF.
• Definir los requerimientos y normas de operación del elemento
• Especificar la manera en que el elemento puede dejar de satisfacer los
requerimientos y normas
• Identificar las causas y frecuencias de las fallas
• Identificar los efectos de cada causa de falla cuando esta se presenta.
El resultado de un AMEF es una lista de posibles fallas que podrían
presentarse, además de una descripción de los efectos que estas fallas podrían
generar. A su vez, el proceso MCC analizará estas fallas y, de ser necesario,
seleccionará una tarea de mantenimiento. Existen algunas fallas que no valdrá la
pena evitar, dado que el costo total de prevención es superior a los beneficios
resultantes.
Fallas Funcionales
Según Strategic Technologíes inc (1998), una falla Funcional se define
como la incapacidad de cualquier elemento físico de satisfacer un criterio de
funcionamiento deseado, abarcando también situaciones en que el
comportamiento funcional queda al margen de los límites admisibles.
Entre las diversas Fallas Funcionales que pueden corresponder a una sola
función, se incluyen las pérdidas totales y parciales de función. Se produce una
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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pérdida total de función cuando un elemento deja totalmente de funcionar y una
pérdida parcial de función ocurre cuando deja de lograr un estándar específico de
prestación.
Existen Fallas Potenciales que se describen como un “estándar físico
identificable que indica que esta a punto de producirse una Falla Funcional o esta
ocurriendo ya.
Citamos algunos ejemplos de Fallas Potenciales:
o Grietas que indican la fatiga del metal.
o Partículas en el aceite de los tanques que significan la falla inminente de
los mismos.
o Desgaste excesivo de los contactos.
o
El intervalo P-F es el tiempo transcurrido entre una Falla Potencial hasta
convertirse en una Falla Funcional
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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Figura 11. Intervalo P-F
FUENTE: PAR Consulting Limited (1997, P:52)
Modos de Falla
Se establecen los siguientes Modos de Ocurrencia de Falla:
o Repentina: No presentan señales tempranas de falla. Casi siempre
resultan en la pérdida inmediata de la función.
o Gradual: presentan señales tempranas de la falla y la deterioración en su
estado puede ser identificada previniendo la Falla Funcional.
Patrones de Falla
Evaluemos las siguientes curvas de Probabilidad de Fallas
FALLA POTENCIAL: PTO EN QUE PODEMOS COMPROBAR QUE ESTA FALLANDO
PTO. EN QUE LA FALLA EMPIEZA A PRODUCIRSE (NO NECESARIAMENTE REACIONADO CON LA EDAD)
FALLA FUNCIONAL: PTO QUE FALLA
ESTADO
TIEMPO INTERVALO P-F DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
92
Figura 12. Patrones de Fallas
FUENTE: PAR Consulting Limited (1997, P:75)
Estas curvas son el resultado de una investigación conducida en Estados
Unidos por la industria de transporte aéreo civil. La industria había establecido
programas de mantenimiento a partir del criterio de que los elementos se
desgastan (curvas A, B y C), pero llegó a la conclusión de que sus programas eran
insatisfactorios. Se decidió investigar como fallaban los elementos, cómo parte del
esfuerzo por mejorar el mantenimiento.
La investigación demostró que existían seis formas distintas de falla y que
la mayoría de ellas no estaba relacionada con la vida del elemento sino que eran
fallas aleatorias que iban mas allá de la condición inicial. Veamos una breve
descripción de las curvas:
o Curva A: la “curva de la bañera” muestra una condición inicial conocida con
el nombre de bautizo o mortalidad infantil, lo que quiere decir que es posible
que el elemento falle porque es nuevo o ha sido recientemente reparado.
Luego sigue un periodo de baja probabilidad de falla y posteriormente se
entra en la etapa de desgaste.
A
B
C
D
E
F
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
93
o Curva B: Es la llamada “curva de falla tradicional”, nos muestra que,
durante el periodo inicial de la vida del elemento la probabilidad de falla
existe a un nivel bajo pero constante. Este periodo es llamado “vida útil” del
elemento. Al final de la vida útil, se registra un rápido incremento de la
probabilidad de falla, por lo que ahora el elemento se encuentra en la
llamada “ Zona de desgaste”.
o Curva D: Corresponde a un elemento que es confiable cuando es nuevo,
pero que tras su uso inicial revela una probabilidad constante de falla sin
condición de desgaste.
o Curva E: Representa un elemento que tiene la misma probabilidad de falla
en todo momento.
o Curva F: Conocida como la curva de la “J invertida”, y combina la
mortalidad infantil con un nivel constante de falla luego de esta dificultad
inicial.
Luego de estudiadas estas curvas se generan tres nuevos modos de fallas:
o Por Edad: Donde un componente debe ser restaurado /
reemplazado porque ha fallado debido a la edad: por el desgaste, la
herrumbre, la fatiga, etc. Tipificadas en las curvas A, B y C.
o Infantil: Donde un componente necesita estar restaurado /
reemplazado porque no cumple con la función por la cual ha sido
diseñado debido a una falla inherente. Ejemplo: la instalación
incorrecta, la calidad defectuosa de un producto, un daño durante la
transportación. Tipificada en las curvas A y F.
o Aleatoria: Donde es necesario restaurar / reemplazar un
componente porque ha fallado debido a causa de falla que puede
ocurrir en cualquier edad. Ejemplo: Una corriente extraviada de la
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
94
soldadura que cause un daño a un cojinete, un metal fundido que
dañe una correa. Tipificada en las curvas D, E y F.
Causas de Fallas
El paso siguiente es tratar de identificar las causas de falla que tienen mas
probabilidad de originar la pérdida de una función. Esto nos permite comprender
exactamente qué es lo que puede que estemos tratando de prevenir.
La causa de falla que se registre ha de ser la causa fundamental de la falla
de función. Es fácil confundir los efectos de una falla con las causas que las
originaron. Por ejemplo: “la bomba deja de girar” es un efecto de falla que podría
ser generado por una gama de causas de falla, como falla de electricidad o
atascamiento de los cojinetes por falta de lubricación.
No es posible, ni conveniente enumerar todas y cada una de las causas de
falla que podría ser razón de una determinada falla de función. La lista de causas
de una falla debería excluir aquellas fallas que, aunque posibles, tiene una
probabilidad extremadamente baja de ocurrir. No obstante, la lista debería incluir:
o Fallas que se han presentado con este elemento en ocasiones anteriores o
en otra planta.
o Toda falla que no haya ocurrido con este elemento o uno similar, pero que
tiene una probabilidad razonable de presentarse.
En la práctica, la información sobre las causas de las fallas que han
ocurrido o que tienen una probabilidad razonable de producirse se puede obtener
de:
Los operarios, especialistas o encargados que hayan tenido una larga
asociación con los equipos.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
95
o El fabricante o vendedor de la misma
o Antecedentes técnicos y banco de datos.
Otra categoría importante de las causas fundamentales que ha menudo
pasa inadvertida son las fallas de las maquinarias provocadas por el personal. Si
se sabe que ocurren, o se considera que tiene una probabilidad razonable de
producirse, deberían hacerse constar a fin de poder tomar la acción preventiva o
correctiva adecuada. Por ejemplo: puede que no funcione adecuadamente una
válvula de control debido a que un técnico la calibró mal al principio. Posiblemente
se podría evitar precisando mejores procedimientos o una mejor formación del
personal.
Tipos de Fallas
• Falla Oculta: “Es aquella que no es detectable por los operarios bajo
circunstancias normales, si se produce por si solo. Las fallas ocultas no
ejercen ningún efecto directo, pero si exponen a la planta a otras fallas
cuyas consecuencias serian mas graves”. Strategic Technoloies inc(1998; p
:32).
• Falla Evidente: “La pérdida de función originada por esta falla actuando por
sí sola bajo circunstancias normales es evidente al equipo de operaciones.
Por ejemplo, algunas fallas hacen que funcionen alarmas y dispositivos de
protecciónes, otros hacen que se paren los equipos y se califican de
evidentes porque alguien se dará cuenta cuando se producen por sí solas”.
Efectos de Falla
Los efectos de falla deben ser descritos de tal forma que contribuyan a la
selección de la tarea de mantenimiento correspondiente. Para lograr esto, debe
utilizarse la siguiente lista de verificación para registrar los efectos. En todos los
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
96
casos, los efectos de falla que han de registrarse son aquellos que se presentarían
si no se tomase acción alguna para evitar la falla.
En estos casos, las acciones corresponden a cualquier tipo de tarea de
prevención, incluidas las prácticas actuales de mantenimiento. La idea es poder
tener una imagen clara de los efectos de la causa de la falla.
• Cómo se desarrolla la causa de la falla: Si primero aparecen indicaciones
de falla que luego se convertirán en la falla final, descríbalas
detalladamente y anote el tiempo que les ha tomado desarrollarse. Si no se
presenta una advertencia de falla, también convendría anotarlo.
• Algún otro equipo o el proceso mismo aportan alguna evidencia de falla: si el equipo mismo es de falla segura e indica la falla, o bien se
presentan otros efectos de falla. Por ejemplo, luces de advertencia; deben
registrarse estos efectos.
Los casos mencionados deben ser registrados si existe la posibilidad de
que ocurran. También debe asentarse un estimado del tiempo durante el cual el
proceso es afectado por la causa de la falla. Debe conocerse el tiempo para
calcular el costo de producción diferida. Por lo tanto, el tiempo de parada debe
medirse desde el mismo instante en que se inicia la falla hasta que el proceso
retorna a condiciones normales de operación, incluido el tiempo de reparación o
sustitución.
Ha de recordarse que los elementos que no están directamente
involucrados en el proceso de producción pueden, de todas formas, tener modos
de fallas que afectarán la producción. Incluso de no haber efectos sobre la
seguridad, el medio ambiente o la producción, el tiempo muerto debe ser, de todas
formas, registrado.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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Consecuencia de Falla
• Consecuencia para la Seguridad: Una falla tiene consecuencias para la
seguridad si puede lesionar o matar a alguien.
• Consecuencias para el Medio Ambiente: Tiene consecuencias para el
medio ambiente si puede infringir alguna normativa municipal, regional o
nacional relativa al medio ambiente.
• Consecuencias Operacionales: Una falla tiene consecuencias
operacionales si afecta a la producción (fabricación, calidad del servicio al
cliente o costo operacional, además del costo directo de la reparación).
• Consecuencias de un Daño Secundario: Son el riesgo de un daño o la
destrucción de otros elementos de un equipo adicional cuya tarea previsible
o preventiva está bajo consideración.
Tarea de Mantenimiento
El MCC reconoce cada una de las tres categorías más importantes de
tareas preventivas, como siguen:
Tareas Cíclicas a Condición: Se consideran primero las tareas a condición en
el proceso de selección, por las siguientes razones:
• Casi siempre puede realizarse sin desplazar el equipo de su sitio y
normalmente mientras que está funcionando, de modo que raramente
estorban el proceso de producción.
• Identifican condiciones específicas de falla potencial, de modo que se
puede definir claramente cualquier acción correctiva o preventiva antes de
comenzar los trabajos. Esto suele reducir el volumen de trabajo.
• Al identificar los equipos al borde de la falla potencial, permiten que
cumplan casi toda su vida útil. Puesto que el número de elementos
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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retirados debido a fallas potenciales es solo ligeramente superior al número
que resultaría de las fallas funcionales, tanto los costos globales de
reparación como las piezas de recambio precisos para apoyar el proceso
de reparación pueden mantenerse al mismo.
Tareas de Reacondicionamiento Cíclico: Si no se puede encontrar una tarea
acondicionada para una falla determinada, la opción siguiente es una tarea de
reacondicionamiento cíclico. Esta también debe ser técnicamente factible y las
fallas deben estar, por lo tanto, concentradas alrededor de una vida media. Como
sugiere el nombre, el reacondicionamiento cíclico consiste en revisar a intervalos
fijos independientemente de su estado original un elemento o componente.
Las desventajas del reacondicionamiento cíclico son las siguientes:
• Solamente puede realizarse mientras los elementos están parados y
normalmente hay que enviarlos al taller, de forma que las tareas siempre
repercuten en la producción.
• Él límite de edad se aplica a todos los elementos y muchos de ellos que
pudieran haber sobrevivido mas tiempo serán reemplazados.
• Las tareas de reacondicionamiento precisan trabajo de taller, por lo cual
generan una carga mucho mayor que las tareas a condición.
Tareas de sustitución Cíclica: Consisten en reemplazar un equipo o sus
componentes a frecuencias determinadas independientemente de su estado en
ese momento. Estas tareas se realizan sobre el entendimiento de que al descartar
la pieza usada y sustituirla por una nueva, se restaurara la resistencia original a la
falla. La sustitución cíclica es, desde el punto de vista económico, al menos
atractiva de las tareas, pero posee algunas características deseables. Un límite de
vida segura puede prevenir ciertas fallas críticas, al tiempo que un límite de edad
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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económica puede reducir la frecuencia de las fallas funcionales que traen
consecuencias económicas importantes.
Una gran ventaja del MCC es el modo en que provee criterios simples,
precisos y fáciles de comprender para decidir que tarea preventiva es
técnicamente posible en cualquier contexto y si fuera así para decidir la frecuencia
en qué se hace y quién debe hacerlo.
El MCC también ordena las tareas en un orden descendiente de prioridad.
Si las tareas no son técnicamente factibles, entonces se deberá tomar una acción
apropiada, como se describe a continuación:
Acciones “a falta de”: Además de preguntar si las tareas preventivas son
técnicamente factibles, el MCC se pregunta si merece la pena hacerlas. La
respuesta depende de cómo reaccione a las consecuencias de las fallas que
pretende prevenir. Al hacer esta pregunta el MCC combina la evaluación de la
consecuencia con la selección de la tarea en un proceso único de decisión,
basado en los principios siguientes:
• Una acción que signifique prevenir la falla de una función no evidente solo
merecerá la pena hacerla si reduce el riesgo de una falla múltiple asociada
con esa función a un nivel bajo aceptable. Si no se puede encontrar una
acción preventiva apropiada, se debe llevar a cabo la tarea de búsqueda de
fallas que consiste en comprobar las funciones no evidentes de forma
periódica para determinar si ya han fallado. Si no se puede encontrar una
tarea de búsqueda de falla que reduzca el riesgo de falla a un nivel bajo
aceptable, entonces la acción “a falta de “ secundaria sería un rediseño de
la pieza o componente.
• Una acción que signifique el prevenir una falla que tiene consecuencias en
la seguridad o el medio ambiente merecerá la pena hacerla si reduce el
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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riesgo de esa falla en sí mismo a un nivel realmente bajo, o si lo suprime
por completo. Si no se puede encontrar una tarea que reduzca el riesgo de
falla a un nivel bajo aceptable, la pieza debe rediseñarse.
• Si la falla tiene consecuencias operacionales, solo merece la pena realizar
una tarea preventiva si el costo total de hacerla durante cierto tiempo es
menor que el costo de las consecuencias operacionales y el costo de la
reparación durante el mismo periodo de tiempo. En otras palabras, la tarea
debe justificarse en el terreno económico. Si no es justificable, la decisión “a
falta de” será el no mantenimiento programado.
• De forma similar, si una falla no tiene consecuencias operacionales solo
merece la pena realizar la tarea preventiva si el costo de la misma durante
un periodo de tiempo es menor que el de la reparación durante el mismo
periodo. Por lo tanto estas tareas deben ser justificables en el terreno
económico. Si no son justificables, la decisión inicial “a falta de “sería de
nuevo el no mantenimiento preventivo y si el costo de reparación es
demasiado alto, la decisión “a falta de “ secundaria sería volver a diseñar de
nuevo.
Sistemas Automatizados
El avance de las técnicas de la informática, que se traduce en sistemas
cada vez menos costosos y más fáciles de utilizar, hace, que su utilización en
mantenimiento sea un proceso irreversible.
Las aplicaciones posibles de la informática al mantenimiento pueden
agruparse en cuatro áreas:
• Control de procesos: los microprocesadores son utilizados frecuentemente
para control de procesos y para monitoreo del estado de los equipos en
tiempo real. Para mantenimiento, esto significa la posibilidad de controlar y
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
101
registrar las variables físicas de un equipo, de conocer en tiempo real el
momento de ocurrencia de las fallas y de realizar diagnósticos automáticos,
incluso a distancia, luego de su ocurrencia.
• Gestión: esta es la aplicación más tradicional de la informática y
posiblemente la más importante para el mantenimiento. Significa el
procesamiento de toda la información y tratamientos que normalmente se
llevarían en forma manual (o no se llevarían en absoluto) y la posibilidad de
hacer llegar esta información directamente a los usuarios a través de los
modernos sistemas distribuidos.
• Simulación: es posible realizar simulaciones de los sistemas de control de
inventario, políticas de mantenimiento y programas preventivos de manera
de someterlos a prueba antes de su implantación.
• Inteligencia artificial, sistemas expertos y redes neurales: es el área más
controversial de la informática y también la que más promesas ofrece, a
través de ella es posible facilitar los diagnósticos y la toma de decisiones
en mantenimiento.
Sistema de Administración de Mantenimiento (MP).
El sistema de Administración de Mantenimiento (MP), es un programa
computarizado estructurado que se encarga de la planificación y Control del
Mantenimiento.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
102
2.3.7 FILOSOFIA DEL TPM
Mediante el TPM se crea una misión corporativa que maximizar la
efectividad productiva total, utilizando un enfoque centrado en el área productiva.
Esta metodología crea una organización que previene todo tipo de pérdidas y
asegura, cero defecto y cero fallo, durante toda la vida útil de los sistemas
productivos, deben involucrarse todo los departamentos incluyendo desarrollo,
ventas y administración. TPM al igual que muchas filosofías, predominante
orientales, que tratan de incrementar la productividad, y por ende las ganancias
del negocio, se topa con múltiples problemas, debido a que la mayoría de los
administradores, por lo general ven todo como costos y si no ven los ahorros
directos involucrados con tal o cuál comportamiento, lo tachan de inútil y que
consume mucho tiempo y dinero, sin siquiera saber los beneficios que al corto,
mediano y largo plazo pueden tener; estos beneficios, por lo general mejoras en el
área de producción, se reflejarán en aumento en las utilidades del negocio, pero
esto no es visto por la mayoría de los gerentes-administradores.
El mayor desafío del TPM (al igual que muchas otras filosofías), pensamos
nosotros, es el de convencer a las personas involucradas directamente con la
operación de la empresa (dueños, gerentes, operadores, etc.) de los beneficios
que este tipo de filosofía tiene para la empresa, y el de convencer a las personas
que el mantenimiento no es un proceso separado del de producción, si no que es
parte del mismo, negar esta afirmación, sería como decir que la maquinaria no
forma parte del proceso productivo.
Es un hecho que la maquinaria forma parte del proceso productivo, de esta
manera el mantenimiento de la misma, debe ser considerado igual de importante
que las operaciones diarias de la máquina.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
103
El mantenimiento productivo total, es un concepto nuevo cuando se
involucra al personal productivo en el mantenimiento de plantas y equipos. La
meta del TPM es incrementar notablemente la productividad y al mismo tiempo
levantar la moral de los trabajadores y su satisfacción por el trabajo realizado. El
sistema del TPM nos recuerda el concepto tan popular de TQM "Manufactura de Calidad Total" que surgió en los setenta y se ha mantenido tan popular en el
mundo industrial. Se emplean muchas herramientas en común, como la
delegación de funciones y responsabilidades cada vez mas altas en los
trabajadores, la comparación competitiva, así como la documentación de los
procesos para su mejoramiento y optimización.
Filosóficamente, el TPM recuerda como se dijo antes, algunos aspectos
valiosos del TQM "Manufactura de Calidad Total" o también Total Quality Management, (Gerencia de Calidad Total) entre ellos:
• El compromiso total por parte de los altos mandos de la empresa, es
indispensable.
• �El personal debe tener la suficiente delegación de autoridad para
implementar los cambios que se requieran.
• Se debe tener un panorama a largo plazo, ya que su implementación puede
tomar desde uno hasta varios años.
• También deberá tener un cambio en la mentalidad y actitud de toda la gente
involucrada en lo que respecta a sus nuevas responsabilidades.
TPM le dá un nuevo enfoque al mantenimiento como una parte necesaria y vital
del negocio. Se hace a un lado al antiguo concepto de que éste es una actividad
improductiva y se otorgan los tiempos requeridos para mantener el equipo que
ahora se considera como una parte del proceso de manufactura.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
104
No se considera ya una rutina a ser efectuada sólo cuando el tiempo o el flujo de
material lo permitan. La meta es reducir los paros de emergencia y los servicios de
mantenimiento inesperados a un mínimo.
El TPM es una evolución de la manufactura de calidad total, derivada de los
conceptos de calidad con que el Dr. W. Edwards Deming influyó tan positivamente
en la industria japonesa. El Dr. Deming inició sus trabajos en Japón a poco de
terminar la segunda guerra mundial. Como experto en estadística, Deming
comenzó por mostrar a los japoneses cómo podían controlar la calidad de sus
productos durante la manufactura mediante análisis estadísticos. Al combinarse
los procesos estadísticos y sus resultados en la calidad con la ética de trabajo
propia del pueblo japonés, se creó toda una cultura de calidad, una nueva forma
de vivir. De ahí surgió TQM " Total Quality Management " un nuevo estilo de
manejar la industria.
En los años recientes se le ha denominado mas comunmente como "Total Quality Manufacturing " o sea Manufactura de Calidad Total.
Cuando la problemática del mantenimiento fue analizada como una parte del
programa de TQM, algunos de sus conceptos generales no parecían encajar en el
proceso. Para entonces, ya algunos procedimientos de mantenimiento preventivo
se estaban aplicando en un gran número de plantas.
Usando las técnicas de Mantenimiento Preventivo se desarrollaron horarios
especiales para mantener el equipo en operación. Sin embargo, esta forma de
mantenimiento resultó costosa y a menudo se daba a los equipos un
mantenimiento excesivo en el intento de mejorar la producción. Se aplicaba la idea
errónea de que " Si un poco de aceite es bueno, más aceite debe ser mejor”. Se
obedecía más al calendario de Mantenimiento Preventivo que a las necesidades
reales del equipo y no existía o era mínima la participación de los operadores de
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
105
producción. Con frecuencia el entrenamiento de quienes lo hacían se limitaban a
la información (a veces equivocada) contenida en los manuales.
La necesidad de ir más allá que solo programar el mantenimiento de conformidad
a las instrucciones o recomendaciones del fabricante como método de
mejoramiento de la productividad y la calidad del producto, se puso pronto de
manifiesto, especialmente entre aquellas empresas que estaban
comprometiéndose en los programas de calidad total. Para resolver esta
discrepancia y aún para mantener congruencia con los conceptos de TQM, se le
hicieron ciertas modificaciones a esta disciplina. Estas modificaciones elevaron el
mantenimiento al estatus actual en que es considerado como una parte integral
del programa de calidad total.
El origen del término " Mantenimiento Productivo Total " (TPM) se ha discutido
en diversos escenarios. Mientrás algunos afirman que fue iniciado por los
manufactureros americanos hace más de cuarenta años, otros lo asocian al plan
que se usaba en la planta Nippodenso, una manufacturera de partes eléctricas
automotrices de Japón a fines de los sesenta. Seiichi Nakajima un alto funcionario
del Instituto Japonés de Mantenimiento de la Planta (JIPM), recibe el crédito de
haber definido los conceptos de TPM y de ver por su implementación en cientos
de plantas en Japón.
Los libros y artículos de Nakajima así como otros autores japoneses y americanos
comenzaron a aparecer a fines de los años ochenta. En 1990 se llevó a cabo la
primera conferencia en la materia en los Estados Unidos. Hoy día, varias
instituciones oficiales de consultoría estan ofreciendo servicios para asesorar y
coordinar los esfuerzos de empresas que desean iniciar sus plantas en el
promisorio sistema de TPM.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
106
Para lograr aplicación de los conceptos de TPM en actividades de mantenimiento
de planta, es necesario que los trabajadores se enteren de que la gerencia del
más alto nivel tiene un serio compromiso con el programa. El primer paso en este
esfuerzo es designar o contratar un coordinador de TPM de tiempo completo. Será
la labor de este coordinador el "Vender" los conceptos y bondades del TPM a la
fuerza laboral a base de un programa educacional. Se debe convencer al personal
de que no se trata simplemente del nuevo "programa del mes", simplemente esa
culturización puede tomar hasta más de un año.
Una vez que el coordinador esté seguro que toda le fuerza laboral ha "comprado"
el programa de TPM y que entienden su filosofía e implicaciones, se forman los
primeros equipos de acción.
Los equipos de acción tienen la responsabilidad de determinar las discrepancias u
oportunidades de mejoramiento, la forma más adecuada de corregirlas o
implementarlas o iniciar el proceso de corrección o de mejoramiento.
Posiblemente no resulte fácil para todos los miembros del equipo el reconocer las
oportunidades e iniciar las acciones, sin embargo otros tal vez tengan experiencia
de otras plantas o casos previos en la misma y gracias a lo que hayan observado
en el pasado y las comparaciones que puedan establecer, se logrará un
importante avance. El establecimiento de estas comparaciones que a veces
pueden implicar visitar otras plantas, se denomina "Benchmarking" o sea
"comparación sobre la mesa" como cuando tenemos dos aparatos de las mismas
características y los ponemos sobre la mesa para comparar cada parte en su
proceso de funcionamiento. Esta es una de las grandes ventajas del TPM.
A los equipos se les anima a iniciar atacando discrepancias y mejoras menores y a
llevar un registro de sus avances. A medida que alcanzan logros, se les dá
reconocimiento de parte de la gerencia. A fin de que crezca la confianza y el
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
107
prestigio del proceso, se le dá la mayor publicidad que sea posible a sus alcances.
A medida que la gente se va familiarizando con el TPM, los retos se van haciendo
mayores ya que se emprenden proyectos de más importancia.
El operador debe tomar parte activa en el proceso, ésa es la parte esencial de la
innovación que implica el TPM. Aquella actitud de "yo nada mas opero la máquina"
ya no es aceptable. Los diarios chequeos de lubricación, detalles y ajustes
menores así como reparaciones simples, cambios de partes, etc., se convierten en
parte de la responsabilidad del operador. Claro que reparaciones mayores o
problemas técnicos siguen siendo atendidos por el personal de mantenimiento, o
técnicos externos si es necesario, y ahora cuentan con un mayor apoyo, más clara
información y una real participación de parte del operador.
Hoy, con una competitividad mayor que nunca, es indudable que el TPM es la
diferencia entre el éxito o el fracaso de muchas empresas. Ha quedado
demostrada su eficacia no solo en plantas industriales. Sino también en la
construcción, el mantenimiento de edificios, transporte y otra variedad de
actividades. Los empleados de todos los niveles deben ser educados y
convencidos que TPM no es "el programa del mes", sino que es un plan en que
los más altos niveles gerenciales se hallan comprometidos para siempre, incluida
la gran inversión de tiempo mientras que dure su implementación. Si cada quien
se compromete como debe, los resultados serán excelentes comparados con la
inversión realizada.
IMPLEMENTACION DEL TPM En la implementación de un sistema de mantenimiento productivo total, se debe
seguir una secuencia de trabajo muy específica, de tal manera que el esfuerzo
invertido no se disperse para lograr resultados óptimos en el menor tiempo
posible. Existen muchas maneras de comenzar la implementación de un sistema
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
108
TPM, todo dependiendo de las características de cada planta en particular, pero
siempre enteniendo la filosofía del programa como guía.
Una de las formas más comunes de implementar el sistema se consigue siguiendo
los siguientes pasos:
1) Creación de la figura del facilitador en la confiabilidad operacional.
2) Limpieza inicial.
3) Estudio de medidas de contención de fuentes de contaminación.
4) Creación de estándares de limpieza y lubricación.
5) Inspección global.
6) Creación de estándares de mantenimiento autónomo.
7) Aplicación de procesos de aseguramiento de calidad.
8) Supervisión autónoma.
9) Aplicación de conceptos de las “Cinco S”.
10) Aplicación de conceptos conocidos anteriormente en mantenimiento
preventivo.
11) Plan de adiestramiento continuo.
12) Creación de un sistema de evaluación y seguimiento al sistema aplicado.
.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
109
CUADRO DE VARIABLE
Objetivo general : Diseñar el plan de mantenimiento para equipos de potencia en subestaciones eléctricas de la empresa ENELVEN Objetivos Específicos
Variables
Definición de las variables
Indicadores
Técnicas de recolección de datos
Fases
1.- Determinar aspectos técnicos, teóricos, y operativos para el diseño de plan de mantenimiento de equipos de potencia
Aspectos técnicos, teóricos y operativos
Información que contiene de factores relacionados con mantenimiento
• Disponibilidad • Mantenibilidad • Confiabilidad • Seguridad • Costos
- Observación Documental - Entrevista no estructurada
I
1.- Diagnosticar el estado actual de los equipos de potencia en subestaciones eléctricas de la empresa ENELVEN
El estado actual del plan de mantenimiento los equipos de potencia
Condiciones y criterios del el plan de mantenimiento actual
• Resultado de pruebas
• Pruebas eléctricas • Pruebas Físico
químicas • Cromatografía
Entrevista no estructurada - Observación Documental - Observación Directa - Entrevista Estructurada
II
3.- Elaborar el diseño del plan de mantenimiento para equipos de potencia
El diseño del plan de mantenimiento para equipos de potencia
Elaboración practica y teórica de las condiciones optimas para el mantenimiento de los equipos de potencia
• - Observación Directa - Entrevista no estructurada - Observación Documental - Entrevista Estructurada
III
DERECHOS RESERVADOS
DERECHOS RESERVADOS
111
_____________________________________
CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO
DERECHOS RESERVADOS
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
113
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO
En éste capítulo se presenta la metodología empleada para el desarrollo de
ésta investigación, por medio de la descripción del tipo de investigación, de las
técnicas de recolección de datos, además de indicar cuales serán los
procedimientos a seguir para el análisis de los mismos.
3.1 TIPO DE INVESTIGACION
Los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades importantes
de personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a
análisis (Dankhe, 1986). Miden o evacuan diversos aspectos, dimensiones o
componentes del fenómeno o fenómenos a investigar. Desde el punto de vista
científico, describir es medir. Esto es, en un estudio descriptivo se selecciona una
serie de cuestiones y se mide cada una de ellas independientemente, para así
describir lo que se investiga. Hernández, Fernández y Baptista (1991, Pág.60).
Tamayo y Tamayo (1994), define la investigación descriptiva como aquella
en la que se registra, analiza e interpreta la naturaleza actual y la composición ó
procesos de los fenómenos. “La investigación descriptiva, trabaja sobre realidades
del hecho y sus características fundamentales, presentando una interpretación
correcta del mismo”. De igual manera, se sustenta con lo postulado por Méndez
(1988), quien explica que, una investigación descriptiva, “identifica características
del universo investigado, establece comportamientos concretos, descubre y
comprueba la asociación entre variables de investigación”.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
114
Este trabajo de investigación se caracteriza por ser descriptivo, dado que
está dirigido a la recolección de información referida a los planes de
mantenimiento de equipos de potencia en subestaciones de la empresa
ENELVEN, así como la observación de normas internacionales manuales de
fabricantes y diversas técnicas relacionadas con el diseño planes de
mantenimientos para establecer definiciones y requisitos básicos para el
desarrollo de esta investigación
3.2 DISEÑO DE INVESTIGACION
“La Investigación de Campo consiste en la recolección de datos
directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar
variable alguna. “ (Arias, 1999, p. 50).
Balestrini (1998), expone; “toda investigación que involucre procedimientos
exploratorios, descriptivos, correlaciónales, y explicativos, son siempre
catalogadas como investigación de campo”.
Esta investigación es de campo debido a que parte de la recolección de
información referente a manuales técnicos de los equipos de potencia en estudio
han sido tomados desde el la realidad en el departamento GOMT (Gerencia de
Operaciones y mantenimiento de transmisión) de la empresa ENELVEN.
3.3 POBLACIÓN Y MUESTRA
Según Hernández, Fernadez y Batista (1998) se define población como
“conjunto de elementos o eventos a fines en una o más características tomadas
como una totalidad o sobre el cual se garantiza las conclusiones de la
investigación.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
115
Una muestra es el fragmento significativo de la población que va a ser
estudiado. Rísquez, Pereira y Fuenmayor (1999), lo definen “como un sector de la
población que se escoge para realizar la investigación; desde luego la
investigación a realizar debe ser válida para toda la población”.
Por las características de la investigación se tomó la técnica del censo la
cual según el autor Sabino (1997) “Método a través del cual se recolecta
información de la totalidad de la población o universo en estudio.
Esta investigación tiene como población las 53 subestaciones de la
empresa ENELVEN
La Muestra será una subestación piloto la cual será tomada a través de una
encuesta de criticidad, la subestación que resulte de mayor criticidad se le
diagnosticara el estado actual de sus equipos, así como se aplicara el plan de
mantenimiento a sus equipos de potencia
3.4 TECNICA DE RECOLECCION DE DATOS
3.4.1 OBSERVACIÓN DIRECTA
La observación directa es aquella técnica en la cual el investigador puede
observar y recoger datos mediante su propia observación, apoyado en su sentido
(conocimiento empírico). (Fuenmayor, Pereira, Risquez. 1999).
Según Tamayo y Tamayo, la observación directa es aquella en la cual el
investigador puede observar y recoger datos mediante su propia observación.
En esta investigación se emplea la observación directa para conocer los
planes de mantenimientos de equipos de potencia que lleva acabo actualmente la
empresa.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
116
Esta técnica de recolección de datos fue empleada, a través del estudio del
plan de mantenimiento actual que lleva acabo la empresa ENELVEN
3.4.2 ENCUESTAS ESTRUCTURADAS
Según (Casley y Kumar 1990b:57; Marsden, Oakley y Pratt 1994:135-136)Método
de entrevistar a la gente para recoger información en el cual se utiliza un
cuestionario formal para estructurar las entrevistas. Hay dos diferencias
principales entre este tipo de encuesta y la entrevista semi-estructurada
(cualitativa) o encuesta informal: a) las encuestas estructuradas pretenden generar
datos cuantitativos; las respuestas posibles a cada pregunta tienen un conjunto
limitado de opciones cifradas para el análisis y la presentación de los datos
estadísticos; y b) la cobertura de las encuestas estructuradas se decide y
estandariza con anterioridad al desarrollo de las entrevistas. Las entrevistas para
una encuesta estandarizada se llevan a cabo, generalmente, con una muestra de
encuestados seleccionados de acuerdo con procedimientos aleatorios. También
se llama «encuesta formal y encuesta estandarizada.
La entrevista estructurada se realizo con la finalidad de conocer cual sub estación
de la empresa ENELVEN es la mas critica esta encuesta se realizo en el entorno
de la empresa específicamente en el centro de control caujuarito al persona
encargado del área de potencia (transformadores e interruptores).
Específicamente al personal que se encarga de realizar las labores de
mantenimiento debido a que estos son las personas que más se relacionan con
las subestaciones y los equipos que la componen.
Acontinuación se presentan las encuestas elaboradas al personal de la empresa
ENELVEN
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
117
3.4.3 ENTREVISTA NO ESTRUCTURADA
Un método empleado que para la recopilación de datos fueron las
entrevistas no estructuradas al los técnicos e ingenieros especialista en la
materia.
La entrevista no estructurada es aquella donde, a través del diálogo, el
encuestador obtiene la información deseada, sin planificación alguna (Méndez,
2001).
Otra técnica utilizada fue las entrevistas no estructuradas ya que se obtuvo
información del personal encargado del desarrollo de plan de mantenimiento
actual así como a los ejecutores de dicho plan.
3.4.4 OBSERVACIÓN DOCUMENTAL
La gran multiplicidad y diversidad de los documentos constituye en su
conjunto un arsenal inmenso de fuentes para la investigación prácticamente
inagotables. En él se encuentran recogidas y reflejadas, desde tiempos muy
remotos, si bien de manera dispersa, desordenada y fragmentaria, gran parte de
las manifestaciones de la vida de la humanidad en su conjunto y en cada uno de
sus sectores. (Sierra. 1996, Pág. 368)
La observación documental y metódica, fundamentalmente, se basa en el
establecimiento previo de las variables empíricas y las categorías sobre las que
necesitamos recoger información. Una vez establecidas las variables y categorías
se examinan sistemáticamente los documentos, con el fin de encontrar los datos
contenidos en ellos referentes a cada categoría. La finalidad pretendida es ver si
los documentos prueban o no las hipótesis formuladas. Sierra (1996, Pág. 368).
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
118
Otra técnica utilizada es la Observación Documental. La cual comprende la
revisión bibliográfica de textos especializados, revistas, normas, Internet,
catálogos, manuales, informes y trabajos especializados en las técnicas para en
desarrollo de los planes de mantenimiento a fin de comparar y establecer los
conceptos previos para la inducción primaria sobre la materia y el área de estudio.
3.5 FASES DE LA INVESTIGACIÓN.
Para el desarrollo de un proceso de investigación, se deben establecer las
pautas con las cuales se cumplirán los objetivos, a través de la ejecución de pasos
sistemáticamente organizados. A continuación, se establece un orden
metodológico y secuencial de la investigación de este Trabajo Especial de Grado
Fase I. Determinar los aspectos técnicos, teóricos y operativos para el diseño del plan de mantenimiento
Seguidamente se toman los aspectos técnicos, teóricos y operativos para el
diseño del plan de mantenimiento, para esta fase se tomaron en cuenta diversas
técnicas para el diseño de dicho plan, en el cual se realizará una comparación de
las características principales de estas, con la finalidad de determinar cual es la
mas apropiada y se adapte a los requerimientos de la empresa ENELVEN.
Fase II. Estado actual del plan de mantenimiento los equipos de potencia en las subestaciones de la empresa ENELVEN.
En esta fase se va a diagnosticar el estado actual del plan de
mantenimiento, es decir, se van revisar los criterios en los que la empresa se basa
para elaborar el plan de mantenimiento de los equipos de potencia, así como las
pruebas que se realizan actualmente.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
119
Fase III. Diseño del plan de mantenimiento.
Luego de que se determine la técnica de mantenimiento a utilizar se
tomaran en cuenta todos los parámetros que estas contengan para la realización
del plan de mantenimiento.
DERECHOS RESERVADOS
DERECHOS RESERVADOS
121
_____________________________________
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
123
CAPITULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En éste capítulo se presenta el análisis de los resultados que se obtuvieron
en ésta investigación, en el cual se resolverán las interrogantes propuestas.
4.1 Fase I
En esta fase fue necesario investigar las diversas técnicas para el diseño de un
plan de mantenimiento, así como los métodos a seguir para su óptimo resultado e
implementación.
Para la documentación de la fundamentación teórica se recurrió a varias
fuentes documentales como los son: textos, revistas especializadas y servicio
Internet; en los que se investigó acerca de las diversas técnicas de mantenimiento
y sus beneficios para mejorar y reducir costos en el mantenimiento de los equipos
de potencia.
Las técnicas estudiadas fueron:
• El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad.
• Mantenimiento Total Productivo
El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad. En esta industria demuestra ser muy valioso, no solo bajando los costos y
actividades de mantenimiento, sino que además mejora los niveles de
confiabilidad, disponibilidad y seguridad. Estos éxitos lo hicieron apetecible a otras
industrias, como la militar, petrolera y generación de electricidad. Esta técnica se
basa en seleccionar mantenimiento solo donde las consecuencias de las fallas así
lo requieren, para esto se requiere hacer un estudio exhaustivo
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
124
De todas las funciones, fallas, modos y consecuencias de las fallas, para luego
decidir donde y que tipo de mantenimiento hacer. Establece un orden de
prioridades: la seguridad y ambiente, producción, costos de reparación. Esto ha
hecho que sea una herramienta valiosa en las industrias que requieren elevados
niveles de seguridad, generando a cambio de los esfuerzos, gratos resultados. Al
ser “muy centrado en el confiabilidad” le da poco peso a otras razones para hacer
mantenimiento nombradas al principio.
El trabajo se realiza con equipos de trabajo multidisciplinarios (mantenimiento y
operaciones) liderados por un faciltador que responden de manera sistemática las
siguientes 7 preguntas:
1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares deseados de desempeño del activo
en su contexto operativo actual (funciones)?
2. ¿De qué maneras el activo puede dejar de cumplir sus funciones (fallas
funcionales)?
3. ¿Qué causa cada falla funcional (Modos de Falla)?
4. ¿Qué pasa cuando ocurre cada falla funcional (Efectos de Falla)?
5. ¿En que formas afecta cada falla funcional (Consecuencias de Falla)?
6. ¿Qué debe hacerse para predecir o prevenir cada falla funcional (tareas
predictivas y frecuencias)?
7. ¿Qué debería hacerse si no se pueden hallar tareas preventivas aplicables
(Tareas por omisión)?
Bajo su enfoque tradicional, resulta muy difícil de aplicar en grandes industrias,
debido a que no resuelve algunas interrogantes mayores, como:
√ ¿Como generar una jerarquía de implantación?
√ ¿Frecuencias óptimas del mantenimiento?
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
125
Mantenimiento Total Productivo Hoy, con una competitividad mayor que nunca, es indudable que el TPM es la
diferencia entre el éxito o el fracaso de muchas empresas. Ha quedado
demostrada su eficacia no solo en plantas industriales. Sino también en la
construcción, el mantenimiento de edificios, transporte y otra variedad de
actividades. Los empleados de todos los niveles deben ser educados y
convencidos que TPM no es "el programa del mes", sino que es un plan en que
los más altos niveles gerenciales se hallan comprometidos para siempre, incluida
la gran inversión de tiempo mientras que dure su implementación. Si cada quien
se compromete como debe, los resultados serán excelentes comparados con la
inversión realizada.
En la implementación de un sistema de mantenimiento productivo total, se debe
seguir una secuencia de trabajo muy específica, de tal manera que el esfuerzo
invertido no se disperse para lograr resultados óptimos en el menor tiempo
posible. Existen muchas maneras de comenzar la implementación de un sistema
TPM, todo dependiendo de las características de cada planta en particular, pero
siempre enteniendo la filosofía del programa como guía.
Una de las formas más comunes de implementar el sistema se consigue siguiendo
los siguientes pasos:
1) Creación de la figura del facilitador en la confiabilidad operacional.
2) Creación de estándares de limpieza y lubricación.
3) Inspección global.
4) Creación de estándares de mantenimiento autónomo.
5) Aplicación de procesos de aseguramiento de calidad.
6) Aplicación de conceptos conocidos anteriormente en mantenimiento preventivo.
7) Plan de adiestramiento continúo.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
126
8) Creación de un sistema de evaluación y seguimiento al sistema aplicado.
Mantenimiento centrado en la Confiabilidad
Mantenimiento productivo total
• Estudia los equipos como parte de un sistema
• Clasifica los sistemas según su índice de criticidad
• Involucra al personal que vive el día a día Con los sistemas
• Estudia las posibles causa, efectos y Consecuencia de las fallas
• Presenta de manera clara las acciones y Tareas de mantenimiento, optimas para Cada posible causa de falla
• Evalúa un equipo como individuo • Involucra una figura de experto, para un estudio de confiabilidad operacional
• Propone un procedimiento que permite identificar las necesidades reales de mantenimiento de los activo en su contexto operacional
• Contempla Inspección global
• Aplicación de conceptos conocidos anteriormente en mantenimiento preventivo.
Cualidades de las técnicas de mantenimiento
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
127
4.2 Fase II
En esta fase se va a diagnosticar el estado actual del plan de mantenimiento, es
decir, se van revisar los criterios en los que la empresa se basa para elaborar el
plan de mantenimiento de los equipos de potencia, así como las pruebas que se
realizan actualmente.
Plan de Mantenimiento actual de equipos de potencia
Transformadores de potencia
• Pruebas Eléctricas (1 vez al año) - Prueba de factor de potencia - Prueba de resistencia de aislamiento - Pruebas de relación de transformación
• Pruebas al aceite - Cromatografía (2 veces al año) - Pruebas físico químicas (2 veces al año)
Interruptores De Potencia
• Pruebas interruptores en aceite - Prueba de rigidez dieléctrica (4 veces al año) - Prueba de resistencia de los contactos (bajo inspección o 1 vez al año)
• Pruebas interruptores en botella al vació - Prueba de resistencia de los contactos (bajo inspección o 1 vez al año) - Prueba de aislamiento (bajo inspección o 1 vez al año)
• Pruebas interruptores en gas SF6 - Prueba de resistencia de los contactos (bajo inspección o 1 vez al año) - Prueba de pureza del gas y roció (bajo inspección o 1 vez al año)
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
128
4.3 Fase III
Luego de realizadas las tabla de características de las técnicas de mantenimiento,
estudiado el estado actual del plan de mantenimiento, y consultada al personal de
la gerencia de operación y mantenimiento de transmisión, se tomo en consenso
que la técnica a utilizar para la elaboración del plan de mantenimiento de equipos
de potencia, va hacer el mantenimiento centrado en la confiabilidad debido a que
este contempla las diversas tareas de mantenimiento a realizar así como el
estudio de criticidad, y otras aplicaciones que son requeridas por la empresa
ENELVEN para mejorar la confiabilidad de su sistema.
Para la elaboración del diseño del plan de mantenimiento se tomaron en cuenta
los diversos parámetros que ofrece la técnica de mantenimiento centrado en la
confiabilidad en el cual se establece la constitución de un grupo natural de trabajo
con el cual se podrá realizar el tipo de mantenimiento que el equipo requiera.
El grupo natural de trabajo esta compuesto por:
CARGO Ing. Israel Izarra Jefe de sección
Johvan Fuenmayor Supervisor de Mantenimiento de interruptores
Alenio Nava Inspector de Mantenimiento de interruptores
TSU. Jairo Álvarez Supervisor de Mantenimiento de transformadores
Ing. Guillermo Segueri Inspector de Mantenimiento
Marcos Roa Electricista 1ª Johan Chirinos Facilitador Carlos Reyes Facilitador
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
129
ENELVEN Estudio de Criticidad
SUB ESTACIONES
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D
JER
AR
QU
IA
Tarabas 9 9 2 0,05 0 35 0 323,1 1
Central 9 6 2 0,05 0 35 0 320,4 2
Zulia 9 9 6 2 0,05 0 35 0 320,4 2
El Rincon 12 9 2 0,05 0 0 0 10,8 3
Tablazo 230kv 12 9 2 0,05 0 0 0 10,8 3
Tablazo 400kv 12 9 2 0,05 0 0 0 10,8 3
Arreaga 138kv 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Cuatricentenario 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Gallo Verde 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Peonia 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
San Carlos 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Trinidad 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Tule 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Urdaneta 9 9 2 0,05 0 0 0 8,1 4
Casigua 9 6 2 0,05 0 0 0 5,4 5
Punta de Palma 6 9 2 0,05 0 0 0 5,4 5
Punta de Piedra 6 9 2 0,05 0 0 0 5,4 5
Santa Barbara 9 6 2 0,05 0 0 0 5,4 5
Z. Industrial 9 6 2 0,05 0 0 0 5,4 5
Amparo 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Arreaga 24kv 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Bajo Grande 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
130
Canchancha 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Concepcion 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Don Bosco 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
KM25 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
KM33 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
KM48 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
La PAZ 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
La villa 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Los Claros 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Luz 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Machique 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Mara 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Paso del Diablo 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Raul Leoni 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
San Felipe 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Sibucara 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
Universidad 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 6
El Libertador 12 2 2 0,05 0 0 0 2,4 7
Miranda 12 2 2 0,05 0 0 0 2,4 7
Polar 12 2 2 0,05 0 0 0 2,4 7
Bella Vista 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Caujuarito 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Nva. Lucha 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Paraiso 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Pomona 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Puerto Rosa 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Punta iguana 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Soler 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
131
Veritas 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 8
Cataneja 9 1 2 0,05 0 0 0 0,9 9
Persona Encuestada Nombre Guillermo Seguir
Cargo Inspector de
subestaciones
ENELVEN Estudio de Criticidad
SUB ESTACIONES
FRE
CU
EN
CIA
NIV
EL
DE
PR
OD
UC
CIO
N
TPP
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STA
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GU
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AD
AM
BIE
NTE
CR
ITIC
IDA
D
JER
AR
QU
IA
Veritas 4 2 2 1 0 35 0 156 1
Tarabas 4 9 2 0,05 0 35 0 143,6 2
Machique 4 2 2 0,05 0 35 0 140,8 3
Tule 2 9 2 0,05 0 35 0 71,8 4
Central 2 6 2 0,05 0 35 0 71,2 4
Concepcion 2 6 2 0,05 0 35 0 71,2 4
Zulia 9 2 2 2 0,05 0 35 0 70,4 5
Cataneja 9 2 2 1 0 0 0 36 6
Puerto Rosa 9 2 2 1 0 0 0 36 6
Raul Leoni 4 2 2 1 0 0 0 16 7
Soler 2 4 2 1 0 0 0 16 7
El Libertador 2 2 2 1 0 0 0 8 8
KM25 2 2 2 1 0 0 0 8 8
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
132
Bella Vista 1 2 2 1 0 0 0 4 9
Casigua 6 6 2 0,05 0 0 0 3,6 10
La villa 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 10
Z. Industrial 4 6 2 0,05 0 0 0 2,4 10
Arreaga 138kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Arreaga 24kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
El Rincon 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
KM33 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
KM48 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
La PAZ 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Nva. Lucha 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Peonia 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Punta de Palma 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Punta de Piedra 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
San Carlos 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Tablazo 230kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Tablazo 400kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 11
Cuatricentenario 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Don Bosco 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Gallo Verde 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Paraiso 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Santa Barbara 6 2 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Trinidad 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Universidad 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Urdaneta 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 12
Mara 9 1 2 0,05 0 0 0 0,9 13
Caujuarito 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 14
Polar 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 14
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
133
San Felipe 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 14
Bajo Grande 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Canchancha 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Los Claros 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Luz 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Miranda 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Paso del Diablo 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Pomona 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Punta iguana 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Sibucara 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 15
Amparo 1 2 2 0,05 0 0 0 0,2 16
Persona Encuestada Nombre Alenio Nava
Cargo Inspector de
subestaciones
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
134
ENELVEN
Estudio de Criticidad
SUB ESTACIONES
FRE
CU
EN
CIA
NIV
EL
DE
PR
OD
UC
CIO
N
TPP
R
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N
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AC
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SE
GU
RID
AD
AM
BIE
NTE
CR
ITIC
IDA
D
JER
AR
QU
IA
Tarabas 4 9 2 0,05 0 35 0 143,6 1
Machique 4 2 2 0,05 0 35 0 140,8 2
Veritas 2 2 2 1 0 35 0 78 3
Tule 2 9 2 0,05 0 35 0 71,8 4
Central 2 6 2 0,05 0 35 0 71,2 5
Concepcion 2 6 2 0,05 0 35 0 71,2 5
Zulia 9 2 2 2 0,05 0 35 0 70,4 6
Cataneja 9 2 2 1 0 0 0 36 7
Puerto Rosa 9 2 2 1 0 0 0 36 7
Raul Leoni 4 2 2 1 0 0 0 16 8
Soler 2 4 2 1 0 0 0 16 8
El Libertador 2 2 2 1 0 0 0 8 9
KM25 2 2 2 1 0 0 0 8 9
Bella Vista 1 2 2 1 0 0 0 4 10
Casigua 6 6 2 0,05 0 0 0 3,6 11
La villa 9 4 2 0,05 0 0 0 3,6 11
Z. Industrial 4 6 2 0,05 0 0 0 2,4 12
Arreaga 138kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Arreaga 24kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
El Rincon 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
KM33 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
KM48 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
135
La PAZ 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Nva. Lucha 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Peonia 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Punta de Palma 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Punta de Piedra 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
San Carlos 9 2 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Tablazo 230kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Tablazo 400kv 2 9 2 0,05 0 0 0 1,8 13
Cuatricentenario 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Don Bosco 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Gallo Verde 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Paraiso 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Santa Barbara 6 2 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Trinidad 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Universidad 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Urdaneta 2 6 2 0,05 0 0 0 1,2 14
Mara 9 1 2 0,05 0 0 0 0,9 15
Caujuarito 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 16
Polar 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 16
San Felipe 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 16
Bajo Grande 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Canchancha 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Los Claros 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Luz 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Miranda 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Paso del Diablo 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Pomona 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Punta iguana 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
136
Sibucara 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 17
Amparo 1 2 2 0,05 0 0 0 0,2 18
Persona Encuestada Nombre Marcos Roa
Cargo Electricista
1º
ENELVEN Estudio de Criticidad
SUB ESTACIONES
FRE
CU
EN
CIA
NIV
EL
DE
PR
OD
UC
CIO
N
TPP
R
STA
ND
BY
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RE
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RA
CIO
N
IMP
AC
TO
SE
GU
RID
AD
AM
BIE
NTE
CR
ITIC
IDA
D
JER
AR
QU
IA
Tule 9 9 6 0,05 0 35 0 339,3 1
Tablazo 230kv 9 9 4 1 0 0 0 324 2
Tablazo 400kv 9 9 4 1 0 0 0 324 2
Universidad 2 6 4 1 0 35 30 178 3
Tarabas 4 9 4 0,05 0 35 0 147,2 4
Concepcion 4 6 4 1 0 0 0 96 5
San Felipe 4 4 4 1 0 0 0 64 6
Peonia 6 9 1 1 0 0 0 54 7
Punta de Palma 6 9 1 1 0 0 0 54 7
KM33 1 9 4 1 0 0 0 36 8
Punta de Piedra 2 9 2 1 0 0 0 36 8
Nva. Lucha 4 2 4 1 0 0 0 32 9
Polar 4 4 2 1 0 0 0 32 9
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
137
Santa Barbara 4 2 4 1 0 0 0 32 9
El Rincon 15 9 4 0,05 0 0 0 27 10
Casigua 1 6 4 1 0 0 0 24 11
Cuatricentenario 2 6 2 1 0 0 0 24 11
Gallo Verde 2 6 2 1 0 0 0 24 11
Paraiso 1 6 4 1 0 0 0 24 11
Z. Industrial 2 6 2 1 0 0 0 24 11
KM48 1 9 2 1 0 0 0 18 12
Bella Vista 4 2 2 1 0 0 0 16 13
El Libertador 4 2 2 1 0 0 0 16 13
Los Claros 2 2 4 1 0 0 0 16 13
Machique 2 2 4 1 0 0 0 16 13
Miranda 4 2 2 1 0 0 0 16 13
Puerto Rosa 2 2 4 1 0 0 0 16 13
Sibucara 2 2 4 1 0 0 0 16 13
Don Bosco 1 6 2 1 0 0 0 12 14
Cataneja 2 2 2 1 0 0 0 8 15
Caujuarito 1 4 2 1 0 0 0 8 15
Soler 1 4 2 1 0 0 0 8 15
Central 4 6 4 0,05 0 0 0 4,8 16
KM25 1 2 2 1 0 0 0 4 17
Pomona 1 2 2 1 0 0 0 4 17
La PAZ 6 2 6 0,05 0 0 0 3,6 18
Zulia 9 15 2 2 0,05 0 0 0 3 19
Trinidad 2 6 4 0,05 0 0 0 2,4 20
Arreaga 138kv 2 4 2 0,05 0 0 0 0,8 21
Canchancha 4 2 2 0,05 0 0 0 0,8 21
La villa 1 4 4 0,05 0 0 0 0,8 21
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
138
Urdaneta 1 6 2 0,05 0 0 0 0,6 22
Bajo Grande 2 2 2 0,05 0 0 0 0,4 23
Mara 4 1 2 0,05 0 0 0 0,4 23
Paso del Diablo 1 2 4 0,05 0 0 0 0,4 23
San Carlos 1 2 4 0,05 0 0 0 0,4 23
Veritas 1 2 4 0,05 0 0 0 0,4 23
Amparo 1 4 1 0,05 0 0 0 0,2 24
Luz 1 2 2 0,05 0 0 0 0,2 24
Arreaga 24kv 0
Punta iguana 0
Raul Leoni 0
Persona Encuestada Nombre Johvan fuenmayor
Cargo Supervisor de sub
estaciones
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
139
Acontinuación se presentan las siete (7) subestaciones mas criticas del sistema
eléctrico de la empresa ENELVEN obtenido por la encuesta de criticidad
ENELVEN
Estudio de Criticidad
SUB ESTACIONES CRITICIDAD JERARQUIA
Tarabas 757,5 1
Tule 491 2
Central 467,6 3
Zulia 9 465 4
Concepción 242 5
Veritas 236,2 6
Machiques 175,2 7
La subestación Tarabas según la encuesta de criticidad resulto la mas critica por
lo que se le realizara el diagnostico de sus equipos de potencia específicamente a
los transformadores e interruptores de potencia que se encuentran localizados en
las instalaciones de la subestación.
SUBESTACIÓN TARABAS Se encuentra localizada en la zona norte de la ciudad de Maracaibo
específicamente en la Av. 13 con Calle 64 detrás de la clínica Paraíso esta
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
140
subestación posee una capacidad máxima de potencia de 166MVA y una
capacidad operacional de 66,3 MVA.
La subestación Tarabas esta conformada por 3 interruptores de 138KV, 2
transformadores de potencia de 88MVA de 138/23,9 KV, 2 Transformadores de
13,3 MVA de 24/8KV y 15 interruptores de 24KV
Diagrama Unifilar de la subestación TARABAS
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
141
Diagrama Entrada-Proceso-Salida
En esta fase de la investigación se analizó la configuración del sistema utilizando
un Diagrama de Entrada- Proceso-Salida, con el fin de identificar plenamente
cuáles son los insumos que son procesados con el fin de obtener uno o varios
productos.
Para determinar el EPS se aplicó una tormenta de ideas entre los
integrantes del grupo natural de trabajo, con el objeto de establecer los rangos en
los cuales deben estar comprendidos los insumos que entran al proceso.
Para una mayor visualización de las funciones que posee el sistema se
desarrolló un diagrama de procesos de toda la subestación Tarabas
Dependiendo de la existencia de insumos de entrada y que en el proceso
se ejecuten las funciones principales, se obtiene un producto de salida que debe
cumplir con ciertas especificaciones para garantizar su calidad. En la Figura
siguiente. Se describen los aspectos que integren el Diagrama Entrada-Proceso-
Salida.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
142
Figura 13. Diagrama de EPS (Entrada-Proceso-Salida) de la subestación Tarabas
Entrada Proceso Salida
60,7 MVA
Tensiones 138KV
Interruptores CTs. PTs.
Transformar niveles de tensión 138KV/24KV/8KV
Niveles de tensión 24KV 8KV
Potencia de Salida 60,7MVA
Producción
Electricidad
Equipos DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
143
Para la elaboración del diseño del plan de mantenimiento de la subestación
TARABAS fue necesario analizar los resultados de las distintas pruebas realizadas
a los equipos de potencia que conforman la dicha subestación ubicada en la
cuidad de Maracaibo. Acontinuación se presenta el análisis de los resultados de
las pruebas realizadas a los equipos de potencia de la subestación Tarabas la cual
cuenta con 5 transformadores de potencia 2 de 138Kv a 24Kv y 2de 24Kv a 8Kv
así como 3 interruptores en 138Kv y 13 en 24Kv.
Análisis de transformadores de la subestación Tarabas
2 Pruebas Cromatografía de gases y pruebas físicas
Transformador 1 (TX1) tensión nominal 138/24Kv potencia nominal 83Mva estas
pruebas fueron elaboradas por la empresa mantenimiento eléctrico costel en la
fecha 24/08/05. Esta empresa se baso para el análisis de las pruebas en la norma
IEEEC57104.
Ver pagina siguiente pruebas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
144
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
145
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
146
Análisis:
Analizando las pruebas cromatograficas realizadas se puede decir que los valores
dados 6,11 % de gases inmersos en el aceite, por esta pruebas arrojan que el
transformador esta entre los limites permitidos para un equipo en funcionamiento,
esto quiere decir, que la cantidad de gases inflamables no se encuentran en
valores críticos por esto el equipo se encuentra en buenas condiciones para seguir
trabajando con la carga
requerida por la empresa que se encuentre dentro de los limites del transformador.
El tx1 se encuentra en buenas condiciones físicas. Se recomienda realizar esta
prueba anualmente para poder evaluar su comportamiento y prevenir una posible
falla.
Transformador 2 (TX2) tensión nominal 138/24Kv potencia nominal 83Mva estas
pruebas fueron elaboradas por la empresa mantenimiento eléctrico costel en la
fecha 24/08/05. La empresa se baso para el análisis de las pruebas en la norma
IEEEC57104
Ver pagina siguiente pruebas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
147
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
148
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
149
Análisis
Las pruebas realizadas arrojaron como resultado un 7, 30% de gases inmersos
en el aceite en el transformador 2, por lo que se encuentran entre los valores
permitidos para un equipo en funcionamiento, es decir que el contenido de gases
disueltos en el aceite aislante se encuentra entre los rangos normales. Así como
su estado físico solo se necesita sustituir la silica gel para evitar posible
contaminación por entrada de humedad hacia la parte interna del mismo
Transformador 4 (TX4) tensión nominal 23,9/8,32Kv potencia nominal 13,3Mva
estas pruebas fueron elaboradas por la empresa mantenimiento eléctrico costel en
la fecha 24/08/05. La empresa se baso para el análisis de las pruebas en la
norma IEEEC57104
Ver pagina siguiente pruebas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
150
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
151
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
152
Análisis
El contenido de gases disueltos en el aceite aislante se encuentra entre los
valores normales para una unidad en operación. Con un contenido total de gases
de 8,33% los que indicativo del buen funcionamiento de mismo. En revisión
externa no se presento ninguna anomalía o deterioro físico del equipo.
Transformador 5 (TX5) tensión nominal 23,9/8,32Kv potencia nominal 13,3Mva
estas pruebas fueron elaboradas por la empresa mantenimiento eléctrico costel en
la fecha 24/08/05. La empresa se baso para el análisis de las pruebas en la
norma IEEEC57104
Ver pagina siguiente pruebas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
153
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
154
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
155
Análisis
Las pruebas de gases realizadas al tx5 dieron como resultado un 6,76% de gases
inmersos en el aceite, por lo que el tx5 se encuentran entre los valores normales
para un equipo en operaron, lo cual es indicativo de las buenas condiciones del
aceite aislante del equipo. En la revisión física se encontró daño en el termómetro
de aceite.
3 Pruebas eléctricas
3.3 prueba de resistencia de aislamiento.
Estas pruebas fueron realizadas por personal de la empresa ENELVEN del
departamento de potencia
Transformador 1 (TX1) 04/10/00
Ver pagina siguiente pruebas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
156
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
157
Análisis
Las pruebas de resistencia de aislamiento realizadas al tx1 se encuentran ente los
parámetros aceptados para la empresa en un equipo en funcionamiento.
Transformador 4 (TX4)
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
158
Análisis
Las pruebas de realizadas al tx4 se encuentra entre los valores normales para un
equipo en funcionamiento.
Transformador 5 (TX5)
Análisis
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
159
Los resultados de las pruebas de aislamiento se encuentran entre los parámetros
normales para un equipo en funcionamiento
3.4 Pruebas de relación de transformación (TTR)
Estas pruebas fueron realizadas por personal de la empresa ENELVEN del
departamento de potencia
Transformador 5 (TX5) 14/03/05
Ver pagina siguiente pruebas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
160
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
161
Análisis
En los resultados de las pruebas realizadas al tx5 no se encuentra ningún
indicativo de problemas en los devanados por lo que el equipo se encuentra en
buenas condiciones para seguir en pleno funcionamiento
3.5 Pruebas de devanados (Megado)
Estas pruebas fueron realizadas por personal de la empresa ENELVEN del
departamento de potencia
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
162
Transformador 5 (TX5) 14/03/05
Análisis Las pruebas de resistencia de aislamiento en los devanados no indican que existe
una pequeña anomalía en la prueba (alta +Baja) Vs. Tierra ya que esta no
mantiene el comportamiento ascendente que este debe realizar por lo cual se
recomienda revisar las mediciones.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
163
SUB-ESTACION: TARABAS
FECHA DE PUEBA: 05/02/2004
EQUIPO CIRCUITO MARCA CAPACIDAD DE
ACEITE RIGIDEZ
DIELECTRICA COLOR DEL
ACEITE
INDICADOR NIVEL ACEITE
INT C-805 BELLA VISTA IV GENERAL
ELECTRIC FKP 212 GAL 22 KV
ROJO ( RECUPERADO)
BUEN ESTADO FISICO
INT C-605 BELLA VISTA II GENERAL
ELECTRIC FKP 212 GAL 14 KV OSCURO
BUEN ESTADO FISICO
INT C-510 LADO ALTA TX-5 SMS 212 GAL 25 KV CRISTALINO (NUEVO)
BUEN ESTADO FISICO
INT C-410 LADO ALTA TX-4 SWS 212 GAL 22 KV
AMARILLO (RECUPERADO)
BUEN ESTADO FISICO
INT C-310 LADO ALTA TX-3 MITSUBISHI 365 LITROS 21 KV CRITALINO (NUEVO)
BUEN ESTADO FISICO
INT C-130 ACLOPADOR BARRA WESTINGHOUSE 170 GAL 22 KV
AMARILLO(RECUPERADO)
BUEN ESTADO FISICO
INT C-1205 BELLA VISTA I GENERAL
ELECTRIC FKP 212 GAL 20 KV
AMARILLO (RECUPERADO)
BUEN ESTADO FISICO
INT C-1005 BELLA VISTA III GENERAL
ELECTRIC FKP 212 GAL 21 KV
AMARILLO (RECUPERADO)
BUEN ESTADO FISICO
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CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
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Análisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF) Antes de iniciar el análisis de Modos y Efectos de fallas, el sistema de la
subestación Tarabas fue dividido en subsistemas que son los principales equipo
que pueden generar fallas que afecten el funcionamiento del sistema
(subestación Tarabas). Estos subsistemas se mencionan a continuación
1. Transformadores de potencia
2. Interruptores de potencia
Una vez establecidos los subsistemas, se elaboraron diagramas causa efecto para
cada una de las funciones principales (Figura), de tal manera que se pudiera
visualizar en forma estructurada cada una de las causas que afectan estas
funciones.
Estos diagramas permitieron llevar una secuencia en la elaboración de los análisis
de modos y efectos de fallas de cada función principal:
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CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
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Figura 14. Diagramas Causa- efecto subestación Tarabas
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Para completar la información requerida en el formato de AMEF se realizaron
tormentas de ideas con los integrantes del grupo natural de trabajo analizando los
efectos y consecuencias de cada uno de los modos de fallas.
Posteriormente, tomando en consideración las consecuencias de las fallas, se
aplicó el árbol lógico de fallas (con las interrogantes que lo integran) al grupo
natural de trabajo para determinar las tareas de mantenimiento óptimas para cada
modo.
El desarrollo del formato AMEF se puede observar en las siguientes Tablas.
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PLANES DE MANTENIMIENTO PROPUESTOS POR LA TÉCNICA DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA
CONFIABILIDAD
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Tarea de mantenimiento Equipo Frecuencia Actividades a realizar Realizado por
Pruebas eléctricas Personal de la empresa
TX1 Cada 2 años Cromatografías Contratista
Termografías Contratista 3 veces al año Contratista
Cheque de temperaturas Inspector
Pruebas eléctricas Personal de la empresa Tarea a condición TX2 Cada 2 años Cromatografías Contratista
Termografías Contratista 3 veces al año Limpieza Contratista
Cheque de temperaturas Inspector
Pruebas eléctricas Personal de la empresa
TX4 Cada 2 años Cromatografías Contratista
Termografías Contratista 3 veces al año Limpieza Contratista
Cheque de temperaturas Inspector
Pruebas eléctricas Personal de la empresa
TX5 Cada 2 años Cromatografías Contratista
Termografías Contratista 3 veces al año Limpieza Contratista
Cheque de temperaturas Inspector
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Tarea de mantenimiento Equipo Frecuencia Actividades a realizar Realizado por Toma de muestra del aceite Chequeo del mecanismo K-205 1 vez al año de accionamiento Inspector de subestación Limpieza interna del equipo Contratista Toma de muestra del aceite Chequeo del mecanismo K-105 1 vez al año de accionamiento Inspector de subestación Limpieza interna del equipo Contratista Tarea a condición Toma de muestra del aceite Chequeo del mecanismo K-130 1 vez al año de accionamiento Inspector de subestación Limpieza interna del equipo Contratista Toma de muestra del aceite Inspector de subestación C-1205 1 vez al año Cheque de los contactos Contratista internos Toma de muestra del aceite Inspector de subestación C-510 1 vez al año Cheque de los contactos Contratista internos
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Tarea de mantenimiento Equipo Frecuencia Actividades a realizar Realizado por Cheque de condiciones C-280 1 vez al año compresor Inspector de subestación Limpieza del gabinete Contratista
Tarea a condición Cheque de condiciones C-1405 1 vez al año compresor Inspector de subestación Limpieza del gabinete Contratista
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CONCLUSIONES
De la presente Investigación se derivaron las siguientes conclusiones:
a) El plan de mantenimiento que contempla actualmente la empresa
ENELVEN esta basado en los criterios de la frecuencia, y bajo inspección
anualmente, por lo cual dicho plan de mantenimiento tiene un buen
resultado y alta confiabilidad, debido a que los mantenimientos a los
equipos de potencia se realizan anualmente la confiabilidad del sistema
aumente, por lo que también los costos de mantenimiento aumenta.
b) La técnica utilizada para la elaboración del plan de mantenimiento fue el
mantenimiento centrado en la confiabilidad ya que este se adapta a las
necesidades y requerimientos de la empresa para preservar sus equipos en
óptimas condiciones, así como la reducción de costos en el mantenimiento
de sus equipos.
c) Los resultados del Análisis de Criticidad presentaron al subestación tarabas
como el sistema mas critico según las encuestas estructuradas elaboradas
por el personal del departamento de potencia de la empresa ENELVEN
d) El estudio de las pruebas realizadas a los equipos de potencia
(transformadores e interruptores) en la subestación tarabas nos dicen que
los equipos se encuentran en condiciones normales en equipos en
funcionamiento.
e) El plan de mantenimiento Utilizando la técnica de mantenimiento centrado
en la confiabilidad, dio como resultado que los equipos que componen la
subestación taraba requieren un mantenimiento a condición, es decir, que
el tipo de manteniendo a realizar dependerá en los transformadores de los
resultados de las pruebas realizadas cada dos años, y en los interruptores
dependiendo de el medio de extinción.
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CONCLUSIONES
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f) Se determino que existe una carencia de mantenimiento a los compresores
de los interruptores de gas SF6 específicamente de los interruptores
C-1405 y C-180 en la subestación Tarabas.
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CONCLUSIONES
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RECOMENDACIONES
• Aplicar la técnica de mantenimiento centrado en la confiabilidad para el
diseño de los planes de mantenimiento.
• Realizar el estudio de las subestaciones de mayor importancia para la
empresa.
• Adiestrar al personal encargado de elaboración del plan de mantenimiento y
a los ejecutores con respecto a la técnica de mantenimiento centrado en la
confiabilidad.
• Capacitar el personal en la operación y ejecución del nuevo proceso de
mantenimiento.
• Llevar control de las pruebas realizada a los equipos de potencia para
conocer el estado en que estos se encuentra así como el comportamiento
de estos a través de los años.
• Tomar en cuenta los estándares de mantenimiento en el momento de la
planificación y ejecución del mismo.
• Establecer criterios para que las labores realizadas por contratistas lleven
un informe detallado de las labores realizadas por estos.
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BIBLIOGRAFÍA
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Bibliografía GOODACRE, Jane & WOODHOUSE, John Auditoria interactive para Mejorar la Confiabilidad Operacional. 1996 http://www.preval.org/documentos Mantenimiento centrado en confiabilidad RCMII John Moubray Modelos Mixtos de Confiabilidad Luís Améndola, Ph. D PAR CONSULTING LIMITED. Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad 1997
Pedro Mora. Maquinas Eléctricas y Transformadores.1997 Sánchez, Ernesto. Pruebas de Aislamiento con Equipo Doble. Doble Engineering Company.
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