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PRESENTACION DE TRABAJO ESPECIAL DE GRADO. LUIMERS THOMAS

Tesis de Pedro
by

on 26 August 2014

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Transcript of PRESENTACION DE TRABAJO ESPECIAL DE GRADO. LUIMERS THOMAS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN
ESC. DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO

PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO BAJO NORMA PDVSA N° MM-01-01-03 Y MM-01-01-04, PARA OPTIMAR EL FUNCIONAMIENTO DE LOS TURBOGENERADORES 1 Y 2, SUB-ESTACIÓN 115 KV, EL TEJERO, ESTADO MONAGAS.

Trabajo Especial de Grado para optar al Título de Ingeniero en Mantenimiento Mecánico.

Autor: Luimers Thomas
Tutor: Ing. Leonardo Bernardo

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN

Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Desarrollo de un plan de mantenimiento preventivo bajo norma PDVSA N° MM-01-01-03 y MM-01-01-04, para optimar el funcionamiento de los turbogeneradores 1 y 2, sub-estación 115 KV, El Tejero, Estado Monagas, con la finalidad de evitar paradas imprevistas y mejorar la producción.
Objetivos Específicos
1. Describir el sistema de los turbogeneradores, con la finalidad de conocer la situación actual del sistema.
2. Diagnosticar la existencia de fallas presentes en los turbogeneradores, con la finalidad de hacer listado de las mismas.
3. Evaluar los tipos de fallas que presentan los turbogeneradores, con el fin de determinar parámetros para el plan de mantenimiento.
4. Desarrollar un plan de mantenimiento preventivo, con el fin de evitar paradas imprevistas y mejorar la producción.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN

Capítulo III
Marco Metodológico

Capítulo II
Marco Teórico Referencial

Antecedentes de la Investigación
Gamardo, R. (2012), Elaborar un manual de procedimiento de trabajo seguro para la calibración de los instrumentos de medición y control asociados al sistema de compresión de gas de baja presión de la turbina T-5 de la planta MUSCAR, para uso de la empresa IMEL C.A. Instituto Universitario Tecnológico Cumana, extensión Punta de Mata.
De Armas, S. (2010), Análisis del comportamiento estacionario del sistema eléctrico de la planta de conversión profunda en la refinería Puerto la Cruz. Universidad de Oriente (UDO), Núcleo Anzoátegui.
López, M. (2010), Análisis causa raíz de una turbina a gas. Universidad de Oriente (UDO), Núcleo Anzoátegui.

Bases Teóricas
Mantenimiento
Turbogenerador
Mantenimiento Preventivo
Turbina
Bases Legales
Norma PDVSA Nº MM-01-01-03 y MM-01-01-04
Niveles de Mantenimiento y Guía de actividades asociadas a los niveles de
mantenimiento.
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela
(1.999)
Seguridad del Trabajador

Ley Orgánica De Prevención, Condiciones y Medio Ambiente De Trabajo (LOPCYMAT).
Del Ámbito de la Aplicación
Artículo 4
Tipo de Investigación de Acuerdo Nivel
Proyecto Factible
Descriptivo
Modalidad de la Investigación
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
Observación Directa
Revisión Documental
Estudios Técnicos
Técnica de Análisis de Datos
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN

Capítulo IV
Resultados

Descripción del sistema de los Turbogeneradores.
Diagnóstico de la existencia de fallas presentes en los Turbogeneradores.
Elaboración de un plan de mantenimiento preventivo.
Evaluación de los tipos de fallas que presentan los turbogeneradores.
Conclusiones
Maturín, Agosto de 2014
Contextualización del Problema
Justificación
A nivel Empresarial
Capítulo I
El Problema

A nivel Metodológico
5. Analizar el costo-beneficio, a fin de establecer la factibilidad del plan de mantenimiento.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN

"Cuando quieres algo, todo el universo conspira para que realices tu deseo"

Paulo Coelho
Gracias por su Atención
Unidad de Estudio
Los turbogeneradores y dos (2) Ingenieros de la sub-estación 115 KV, PIGAP II, El Tejero, estado Monagas.
A nivel Social
Maturín
Ezequiel Zamora PIGAP II
EL TEJERO
Artículo 83
PATÍN
GENERADOR
SISTEMA DE ARRANQUE
COMPONENTES DEL SISTEMA DE GAS-COMBUSTIBLE.
TURBOGENERADOR
1. Arrancador
2. Brida de escape del arrancador
3. Válvula de corte del arrancador
4. Lubricación
5. Adaptador del arrancador
6. Solenoide de gas piloto
7. Manguera de entrada
8. Colador de gas

TURBINA
De acuerdo a un historial de falla que lleva PDVSA, de los dos turbogeneradores presentes en la sub-estación 115 KV, se demuestran las siguientes en el sistema:
Fallas en sensores.

El Turbogenerador tiene 19 variables de valor conocido las cuales son medidas por sensores. Los sensores empleados son principalmente sensores de velocidad (pick-up), de temperatura (termopares) y de presión (manómetros inteligentes).

Las fallas generadas son de dos tipos:

1.
Falla total del sensor
(FT): En un momento determinado el sensor deja de funcionar, da como salida una constante igual a cero y permanece de esa manera por el resto de la prueba. Esta falla generalmente es provocada por problemas eléctricos o de comunicación.

2.
Falla del sensor por desviación
(FD): En esta falla debido a problemas de temperatura o de calibración, el sensor tiene una componente que se le suma.

Fallas en actuadores.

En el turbogenerador se tiene un actuador para el movimiento de los álabes guía, una válvula de control de combustible (gas) para la turbina y para los quemadores posteriores del hogar del recuperador de calor y una válvula de sangrado en el compresor (on-off). Se consideran las siguientes fallas en los actuadores:

1.
Bloqueo parcial
(BP): Esta se provoca por la presencia de partículas extrañas en el fluido, alguna fuga hidráulica o neumática en la señal de la válvula o falta de lubricación. Cuando esta falla se presenta, la válvula se atora en un valor determinado o reduce su apertura con respecto al valor nominal sin bloquearse completamente y permanece así por el resto de la prueba.

2.
Bloqueo total
(BT): Esta falla se ocasiona por un corto circuito o circuito abierto en los cables de comunicación y cuando esta falla se presenta, la válvula se cierra completamente impidiendo el flujo de gas a través de ella. En este tipo de falla el actuador deja de responder a la señal de control.

Operación del sistema de diagnóstico.

El sistema del turbogenerador se fundamenta en el diagnóstico basado en modelos (DBM). La tarea del mismo consiste en la detección y aislamiento de fallas en sensores y actuadores a partir de la medición de las variables de entrada y salida del turbogenerador.

Diagrama esquemático del sistema de diagnóstico del Turbogenerador.
Sistemas de fallas en sensores y actuadores.
En el siguiente gráfico se muestra una falla total en la señal del sensor de la presión en la cámara de combustión, en ella se muestra el comportamiento de la señal de sensor con y sin falla:
Señal del sensor de presión en la cámara de combustión con y sin falla en estado transitorio.
A continuación se presentara el formato de AMEF con números circulados para que así de este modo evaluar las fallas presentes en los turbogeneradores, de manera que se puede establecer las frecuencias de las fallas, los efectos y las causas más importantes y también nos será de mucha utilidad ya que se tomaran acciones en las mismas:
Las comprobaciones periódicas solo pueden realizarse con la unidad parada. Los filtros de entrada de aire deben reemplazarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.
Las normas de PDVSA Nº MM-01-01-03 y MM-01-01-04 establecen una serie de formatos que permiten de forma estratégica la conservación y buen funcionamiento de los activos. Recomendando realizar las actividades de mantenimiento en intervalos diarios-básicos, mensual, semi-anual y anual.
A continuación se muestra la explicación detallada del plan de mantenimiento preventivo a los turbogeneradores 1 y 2, presentes en la Sub-estación 115 kV:

Turbogeneradores 1 y 2, Sub-estación 115 kV.
El criterio con la cual se determino la frecuencia de acciones del plan de mantenimiento es el siguiente:

Manual del fabricante de turbinas semejantes.

Experiencia de personal técnico de PDVSA, SA

Historial de fallas de equipos de estas características.

La eficiencia y efectividad del plan de mantenimiento preventivo tiene como finalidad de extender la vida útil de los equipos y proveer un mejor funcionamiento del proceso.
Análisis del Costo-Beneficio
Costo total de herramientas y materiales.
Costo total de Horas-Hombre de la aplicación del mantenimiento correctivo.
Costo total por aplicación de mantenimiento correctivo:

1.-Costo total de herramientas: 87.000,00 Bs.f
2.-Costo total de horas / hombre.
3.-Costo total de reparaciones y mantenimiento

Donde,
(Costo total de horas / hombre X número de días requeridos) + Costo total de reparaciones y mantenimiento + costo total de herramientas: ?

El personal que hasta ahora le ha hecho el mantenimiento por reparación a los sistemas hidráulico, turbotronic (panel de control) y aire dura 28 días, lo cual son dos (2) veces que se ha presentado dicha situación esto significa que:
(3.250,00 Bs.f X 56 días) +76.788,00Bs.f + 87.000,00 Bs.f
Costo Total= 182000,00 Bs.F +76.788,00 Bs.F + 87.000,00Bs.F

Costo Total= 345.788,00 Bs.f

Dentro de la descripción del beneficio que se obtendrá está incluido los gastos de: capacitación del personal de PDVSA para el mantenimiento preventivo, lo cual tiene un precio referencial (Solar Turbines. Caterpillar Company) de 50.000 Bs.F por persona incluyendo el entrenamiento completo, y el pago del sueldo mensual del personal fijo, los mismos son cuatro (4) (precio referencial) que estará en sitio y le hará el mantenimiento, es decir:
La sub-estación 115 Kv perteneciente a PDVSA, no cuenta con un plan de mantenimiento preventivo que permita inspeccionar, analizar y reparar todos aquellos parámetros y requerimientos necesarios para evitar paradas imprevistas y reducir las ocurrencias de fallas presentadas en los activos involucrados, de tal modo que estos disminuyen significativamente los niveles de producción y calidad.
El estudio de las fallas más comunes mediante la metodología de análisis de modo de fallas y sus efectos (AMEF), y el Diagrama Causa-Efecto, aportaron las herramientas necesarias para proporcionar las alternativas más factibles a los problemas que presentaron los activos del sistema, dando prioridad a los objetos de mantenimiento.
Mediante el desarrollo del plan de mantenimiento preventivo basado en las normas PDVSA N° MM-01-01-03 y MM-01-01-04, para optimar le funcionamiento de los turbogeneradores, se permite indicar de manera precisa los procedimientos y pasos a seguir para aplicar el plan de mantenimiento adecuado a estos equipos, la cual una vez aplicándolo se mejoraran las condiciones de operación y seguridad industrial en la Sub-estación.

Se elaboró un análisis Costo/Beneficio, donde se determinó que el costo del plan de mantenimiento preventivo planteado es más del 50% menor que los costos por reparaciones y acciones correctivas, siendo este programa de mantenimiento una propuesta factible.
Recomendaciones
Asignar responsabilidades a cada empleado que conforma el grupo de turno para facilitar organización y efectividad de la ejecución de los procedimientos.
Organizar un programa de capacitación del personal de mantenimiento, para así tener la aplicación de cada una de las actividades de inspección y ejecución planteadas.
Requerir del equipo de protección personal adecuado para desarrollar el plan de mantenimiento a los turbogeneradores, con el fin de disminuir la presencia de riesgos, tener mayor seguridad y mejorar el ambiente de trabajo.
Realizar inspecciones internas, con el propósito de evaluar y promover el mejoramiento continuo del plan de mantenimiento preventivo y documentación relacionada con los historiales de fallas, procedimientos de trabajo más seguros y planes de adiestramiento de personal.
Aplicar el plan de mantenimiento preventivo a los activos que pertenecen a la sub-estación 115 Kv de PDVSA, para aumentar de manera óptima el rendimiento y eficiencia en la producción de energía eléctrica y alargar los tiempos de operatividad.
Mantener inspecciones periódicas en cuanto al estado de los puntos críticos de fallas más frecuentes y al historial de la misma para tener un control de procedimientos a seguir, para lograr mejoras continuas en el programa de mantenimiento.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN

Contenido
Capítulo I-El Problema
Capítulo II- Marco Teórico Referencial
Capítulo III- Marco Metodológico
Capítulo IV- Resultados
Conclusiones
Recomendaciones

Antecedentes de la Investigación
Bases Teóricas
Bases Legales

Contextualización
Objetivo General
Objetivos Específicos
Justificación

Modalidad de la Investigación de Acuerdo al Nivel
Tipo de Investigación
Unidad de Estudio
Técnicas e Instrumentación de Recolección de Datos
Técnicas de Análisis de Datos

Entrevista No Estructurada
Diagrama Causa-Efecto de las fallas en los Turbogeneradores.

El mantenimiento planteado se basa en un periodo de 8760 horas, equivalente a un (1) año de servicio, esto se debe a que el equipo no debería tener paradas imprevistas sino programadas para su respectivo mantenimiento preventivo, contando con el personal antes mencionado y el costo del servicio de las herramientas especiales para el desarme del conjunto turbogenerador.
La empresa que suministro los equipos son los mismos que hasta ahora le han hecho mantenimiento por reparación a los equipos teniendo un costo de 20.000 USD, al cambio a 11.30 bolívares x dólar es de 226.000,00 Bs.F, el monto mencionado solo incluye tres (3) visitas anuales para hacerle mantenimiento única y exclusivamente a la turbina y al generador.
Con estos valores se obtiene la relación costo/beneficio, el cual se expresa de la siguiente manera:
Costo total del beneficio para el plan de mantenimiento preventivo.
Costo total de reparaciones y mantenimiento
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