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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERA ELCTRICA
"MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM)
DEL AUTOTRANSFORMADOR DE POMASQUI 230/138/13.8 kV"
PROYECTO DE TITULACIN PREVIO A LA OBTENCIN DEL
TITULO DE INGENIERO ELCTRICO EN LA ESPECIALIZACION
DE SISTEMAS ELCTRICOS DE POTENCIA
ROMMEL FERNANDO CELA ANDAGOYA
Quito, Septiembre del 2005
CERTIFICO que el siguiente tema de TESIS ha
sido desarrollado en su totalidad por el seor:
ROMMEL FERNANDO CELA ANDAGOYA, bajo
mi direccin.
Ing. Luis TacoDirector de tesis.
r
DEDICATORIA
Todo el esfuerzo y la dedicacin emprendida en
esta etapa de mi vida fue gracias a la confianza y
el apoya brindado por mis padres: Marco Cela,
Nelly Andagoya y mi hermano Jonathan, es por
eso que este trabajo es dedicado para ellos.
AGRADECIMIENTO
Agradezco al rea de mantenimiento de
subestaciones de TRANSELECTRIC en
especial al Ing, Eduardo Flores
NDICE
NDICE.... - - - 1
1 GENERALIDADES ......3
1.1 INTRODUCCIN.... -.3
1.2 OBJETIVO....... - 5
1.3 ALCANCE 5
2 FILOSOFAS DE MANTENIMIENTO Y SU EVOLUCIN 6
2.1 PROCESO DE MANTENIMIENTO 7
2.1.1 EL MANTENIMIENTO EN RELACIN CON LA DISPONIBILIDAD,
SEGURIDAD Y ECONOMA.. .....9
2.1.2 ESTRUCTURA DEL MANTENIMIENTO.... 10
2.1.3 TIPOS DE MANTENIMIENTO.... .....11
2.2 FILOSOFAS DE MANTENIMIENTO..... ; ....14
2.2.1 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADA EN LA FALLA... .......15
2.2.2 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADA EN LA VIDA DEL TEM ...........17
2.2.3 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADO EN LA INSPECCIN 19
2.2.4 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADA EN EL EXAMEN ..........22
2.2.5 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADO EN LA OPORTUNIDAD .....26
2.3 EVOLUCIN DEL MANTENIMIENTO 27
2.3.1 SITUACIN ACTUAL DEL MANTENIMIENTO.... ........29
2.3.2 FUTURO DEL MANTENIMIENTO. MONITOREO EN LNEA... .....31
3 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD....... 32
3.1 INTRODUCCIN A LA CONFIABILIDAD 32
3.1.1 DEFINICIN..... 32
3.1.2 CONFIABILIDAD EN FUNCIN DEL TIEMPO.. 33
3.2 ORIGEN Y DEFINICIN DEL RCM.. 36
3.3 DIFERENCIAS ENTRE EL RCM Y EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO
TRADICIONAL..... 38
3.4 ETAPAS DEL PROCESO DEL RCM 40
3.4.1 SELECCIN DEL EQUIPO PARA COMENZAR A APLICAR RCM ..........41
3.4.2 LAS 7 PREGUNTAS DEL RCM .......41
3.4.3 FUNCIONES Y PATRONES DE DESEMPEO ....42
3.4.4 FALLAS FUNCIONALES.... 43
3.4.5 MODOS DE FALLA 44
3.4.6 EFECTOS DE FALLA...... 44
3.4.7 CONSECUENCIAS DE FALLA ...45
3.5 TAREAS DEL RCM 45
3.5.1 TAREAS DE RESTAURACIN PROGRAMADA.. 45
3.5.2 TAREAS DE DESCARTE PROGRAMADO .46
3.5.3 TAREAS BAJO CONDICIN PROGRAMADAS...... .............46
3.5.4 TAREAS DEFAULT. ............47
3.6 PROCESO DE SELECCIN DE TAREAS .......48
3.6.1 HERRAMIENTAS CLAVES... 48
3.6.2 PROCEDIMIENTO PARA LA SELECCIN DE TAREAS ........51
4 SITUACIN ACTUAL DEL AUTOTRANSFORMADOR ATU 230/138 kV DE LA S/E
POMASQUI ...54
4.1 DESCRIPCIN DEL AUTOTRANSFORMADOR .....54
4.2 COMPONENTES DEL AUTOTRANSFORMADOR DE POMASQUI .....58
4.3 PLAN DE MANTENIMIENTO ACTUAL.. 60
4.3.1 PLAN DE MANTENIMIENTO ACTUAL ESTABLECIDO POR
TRANSELECTRIC S.A ..64
5 APLICACIN DEL RCM AL AUTOTRANSFORMADOR ATU 230/138 kV DE LA S/E
POMASQUI....... .......68
5.1 SISTEMA..... 68
5.2 FUNCIONES Y PATRONES DE DESEMPEO............... 69
5.3 FALLA FUNCIONALES 71
5.4 MODOS DE FALLA Y SUS EFECTOS..... 71
5.5 CONSECUENCIAS OPERACIONALES Y NO OPERACIONALES .........77
5.5.1 CONSECUENCIA AL RECURSO FINANCIERO. .78
5.5.2 CONSECUENCIA AL RECURSO AMBIENTAL Y AL RECURSO HUMANO...91
5.6 ANLISIS DE RIESGOS; VULNERABILIDAD Y ACEPTABILIDAD... ....95
5.7 TAREAS DE MANTENIMIENTO.... ., 101
5.8 FRECUENCIA DE LAS TAREAS DE MANTENIMIENTO 107
5.8.1 PERIODO DEL MANTENIMIENTO MULTIANUAL..... .....127
5.9 PLAN DE MANTENIMIENTO ...134
6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ....137
6.1 CONCLUSIONES.. 137
6.2 RECOMENDACIONES 141
ANEXOS............. ',. .........145
Escuela Politcnica Nacional
CAPITULO
1 GENERALIDADES
1.1 INTRODUCCIN
Todos los profesionales envueltos en las reas operativas, dentro de la Transmisin
de Energa Elctrica, desean por razones obvias que sus activos se encuentren en
estado de disponibilidad durante tanto tiempo como sea posible. Para lograrlo, es
necesario "ayudar" al activo a mantener ese estado, realizando tareas de
mantenimiento apropiadas.
Tericamente, es posible lograr una continuidad de servicio perfecta, es decir, cero
interrupciones, donde el consumidor no sea afectado, la empresa no tenga que pagar
compensaciones, ni deje de suministrar energa, pero esto solamente a un costo
infinito, asociado a la cantidad de mantenimiento (ciclo) y a las inversiones por
confiabilidad que sean necesarias.
Esto nos conduce al concepto de mantenimiento, en donde se incluyen todas la tareas
que realiza la empresa para conservar el activo en el estado disponible, o para
recuperarlo de su estado de indisponibilidad, para esto se han establecido varias
actividades de mantenimiento que pueden ir desde tareas diarias que no ocasionen
restriccin del servicio, hasta tareas que se realizan cada 5 aos con restriccin de
servicio, segn las rutinas de mantenimiento establecidas por Compaa Nacional de
Transmisin S.A. (TRANSELECTRIC) para todas sus instalaciones.
Algunas de estas tareas son exigidas o sugeridas por el fabricante sin embargo la
experiencia nos indica, que esas tareas, generalmente no bastan para garantizar la
disponibilidad de los activos, por lo cual, a partir de ah, es necesario realizar otras
tareas adicionales para recuperar la funcionalidad.
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El mantenimiento no solo se puede ver desde el punto de vista tcnico o desde el
punto de vista econmico. El criterio para seleccionar cundo, dnde y cmo debe
realizarse, tiene que ser un juicio que rena ambos parmetros, ya que la empresa
tiene que pagar las labores de mantenimiento y las prdidas econmicas que la falla o
ausencia de esta acarrea. Por esto el costo total para la empresa ser la suma del
costo de mantenimiento y el costo que tienen las fallas.
Este proyecto esta orientado al problema de continuidad de suministro que forma parte
del concepto ms general de la confiabilidad del servicio. En el desarrollo de este
trabajo, entenderemos por confiabilidad, la continuidad del suministro. La confiabilidad
del servicio de energa elctrica, medida a travs de ndices de desempeo, tiene dos
orientaciones: el registro de eventos pasados y la prediccin de'la confiabilidad.
Cuando se analiza los equipos ms crticos de una subestacin elctrica dentro de los
importantes se halla el transformador de potencia, esto se debe principalmente a su
costo y que la indisponibilidad del mismo, ocasiona casi de forma segura interrupcin
del servicio de energa elctrica, originando graves prdidas econmicas, polticas y
sociales para el pas.
Debido a la importancia de los transformadores de potencia para el Sistema Nacional
Interconectado se debe evitar al mximo las fallas en el mismo, es por eso la
necesidad de implantar un plan de mantenimiento que logre aumentar al mximo la
confiabilidad manteniendo los bajos costos del mantenimiento.
En el plan de mantenimiento se incluyen los siguientes aspectos; tareas o actividades
de mantenimiento, periodo con el cual van ha ser realizadas y el personal que
ejecutara tales actividades; los dos primeros aspectos son estudiados a profundidad
en el proyecto presentado , pero el tercer punto depende principalmente de la empresa
encargada de realizar mantenimiento, la cual puede ser la propia empresa de
transmisin o empresas contratadas especialmente para llevar a cabo estas tareas
(obsourcings).
Todo el proceso de anlisis se har a partir de la metodologa presentada por el
Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM) y su respectiva aplicacin al
autotransformador ATU 230/138 kV ubicado en la subestacin Pomasqu;
perteneciente a TRANSELECTRIC.
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1.2 OBJETIVO
El objetivo es la determinacin de un plan de mantenimiento eficaz y eficiente para el
autotransformador ATU 230/138kV de la subestacin Pomasqui, que optimice los
recursos tcnicos y econmicos mediante la planificacin del mantenimiento, a partir
del anlisis estadsticos de datos de falla y mantenimiento de los transformadores del
Sistema Nacional de Transmisin.
Establecer el ciclo ptimo del mantenimiento multianual, que determine las acciones a
realizar, para lograr la mxima disponibilidad del sistema de transmisin y que ayude
ha establecer futuras pautas para el mantenimiento. Adoptar una funcin de costos
que rija el mantenimiento centrado en ta confiabilidad del autotransformador a partir de
los valores de los activos con base a su produccin.
1.3 ALCANCE
Establecer las diferentes tareas de mantenimiento sean estas tareas de restauracin
programada, descarte programado, bajo condicin y tareas de default que se va a
realizar al autotransformador, utilizando como herramientas las propuestas por el
Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM).
Obtener el periodo de realizacin de cada tarea de mantenimiento, mediante un
anlisis estadstico de fallas y mantenimientos de los transformadores del Sistema
Nacional de Transmisin, basado en los datos disponibles entre los aos 1999 y 2004.
Determinar el periodo ptimo del mantenimiento multianual basado en la ponderacin
de los costos de falla y los costos de mantenimiento que ocasione salida de servicio
del autotransformador, esto se lo realiza minimizando el costo total para la empresa.
Escuela Politcnica Nacional
CAPITULO II
2 FILOSOFAS DE MANTENIMIENTO Y SU EVOLUCIN
A pesar que un sistema al inicio de su vida operativa sea plenamente funcional, se
debe ser consiente de que a parte de la perfeccin del diseo de su sistema, de las
tecnologa empleada en su produccin y la calidad de los materiales usados en la
fabricacin a lo largo de su operacin se producirn cambios irreversibles. Estos
cambios son el resultado de procesos tales como corrosin, abrasin, acumulacin de
deformaciones, distorsin, sobrecalentamientos, fatigas, etc.
A menudo estos procesos se superponen e nteractan unos con otros y causan
cambio condiciones normales de operacin del sistema adems pueden ser*acelerados por las condiciones ambientales de trabajo ms conocido como
condiciones operativas (altura, presin, humedad, ambiente corrosivo, etc.), rgimen
operativo (sobrecargas bruscas, errores de ios operadores) y rgimen de
mantenimiento (mantenimiento incorrecto, etc.).
Este cambio en las caractersticas del sistema con respecto a valores nominales se
conoce como fallo del sistema, entonces un fallo en el sistema se define como:
"Suceso cuya realizacin provoca, o bien la prdida de capacidad para realizar las
funciones requeridas, o bien la prdida de capacidad para satisfacer os requisitos
especificados."
Independiente de cual sea la causa de la falla este evento produce la transicin del
sistema de en estado normal operativo a un estado de falla.
Para que un sistema pueda ser capaz de salir de su estado de falla primeramente
deber ser recuperable su funcionabilidad y luego deben mplementarse tareas de
mantenimiento. Adems de las tareas de mantenimiento despus de ocurrido el fallo,
un sistema requiere tareas adicionales para mantenerlo en estado de funcionamiento
las cuales son menos costosas y complejas que las primeras.
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Una de las mayores preocupaciones en los sistemas es el perfil de funcionabilidad,
con nfasis al tiempo en el cual el sistema se considere disponible para e!
.cumplimiento de sus funciones, los principales responsables de este aspecto son los
siguientes factores:
Contabilidad, mantenibilidad y soportabilidad de un sistema, que determinan
directamente la frecuencia de presencia de fallos, la complejidad de tareas de
recuperacin y la facilidad del apoyo a las tareas exigidas.
La logstica y el mantenimiento, cuyo objetivo es gestionar el suministro de
recursos necesarios para la conclusin de tareas operativas y de
mantenimiento.
2.1 PROCESO DE MANTENIMIENTO
Para que un activo se encuentre en estado de disponibilidad durante tanto tiempo
como sea posible es necesario realizar tareas de mantenimiento apropiadas. Algunas
de estas tareas son sugeridas por el fabricante pero en la prctica estas tareas no
bastan para garantizar la disponibilidad de los activos, por lo cual ah se establece la
necesidad de realizar tareas adicionales.
Entonces, el proceso para mantener la capacidad del activo o tem para realizar su
funcin requerida es conocido como proceso de mantenimiento, y se define corno:
"Mantenimiento es un conjunto de actividades tcnicas y administrativas cuya finalidad
es conservar o restituir a un activo las condiciones que le permitan realizar una
funcin. Comprende todas las acciones necesarias para que un activo sea conservado
o restaurado de modo de poder permanecer de acuerdo a una condicin especifica."
Un proceso de mantenimiento establece tareas de mantenimiento cuyos objetivos
principales se nombran a continuacin:
Cambio del estado superficial: Ejemplos tpicos son: lavado, limpieza, pintura,
etc.
Aumento de la contabilidad y la seguridad: Lo que pretende es reducir la
probabilidad de aparicin de fallas funcionales. Las tareas ms comunes de
ese tipo son: inspeccionar, controlar, comprobar, verificar, probar, ejecutar
pruebas funcionales.
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Consecucin de una tasa ptima de consumo: Ejemplo: eliminacin de
prdidas de aceite dielctrico. Lo que contribuye al costo-eficiencia del proceso
de mantenimiento y operacin.
Recuperacin de la funcionalidad del tem: Las tareas ms frecuentemente
realizadas para recuperar la funcionalidad son: revisar, reparar, restaurar, etc.
esto se conoce generalmente como Mantenibilidad
Adems cada tarea de mantenimiento exige ciertos recursos para llevar a cabo dicha
accin con total xito, estos recursos son llamados Recursos de Mantenimiento, los
cuales pueden agruparse en las siguientes categoras:
Abastecimiento: suministro de repuestos, elementos de reparacin,
consumibles, suministros especiales y artculos de inventario.
Equipos de prueba y apoyo: incluye las herramientas, equipos especiales de
vigilancia de la condicin, equipos de comprobacin y calibracin, bancos de
prueba para mantenimiento y equipos auxiliares de servicio.
Personal: necesario para la instalacin, comprobacin, manejo y realizacin del
mantenimiento del activo y de los equipos necesarios de prueba y de apoyo.
Instalaciones: instalaciones especiales para la ejecucin de las tareas de
mantenimiento como: talleres de mantenimiento, laboratorios de ensayos, etc.
Datos tcnicos: manuales de mantenimiento, procedimiento de comprobacin,
instruccin de mantenimiento, procedimientos de inspeccin y calibracin,
procedimientos de revisiones generales, instrucciones de modificacin,
informacin sobre instalaciones, planos. Los datos no solo se refiere al activo,
sino tambin al equipo de apoyo y prueba, transporte y manejo del equipo.
Recursos informticos: comprende las computadoras y sus accesorios,
software, bases de datos, etc., necesarios para realizar la gestin del
mantenimiento.
El proceso de mantenimiento tiene sus propias restricciones, entre las ms frecuentes
se hallan:
Presupuesto
Programacin, tiempo disponible, horas hombre disponibles.
Reglamentaciones de seguridad.
Entorno, clima.
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Un factor muy importante y caracterstico del mantenimiento en los sistemas elctricos
son los requerimientos de seguridad tanto para la realizacin de tareas de
mantenimiento sobre instalaciones fuera de servicio, como para aquellas actividades
de mantenimiento que se realizan en servicio.
2.1.1 EL MANTENIMIENTO EN RELACIN CON LA DISPONIBILIDAD,
SEGURIDAD Y ECONOMA
La disponibilidad es una caracterstica que resume cuantitativamente el perfil de
funcionabilidad de un elemento. La necesidad de disponibilidad es tan importante
como la seguridad para un activo, esto se debe al costo asociado por tener el equipo
fuera de servicio, entonces para lograr maximizar la disponibilidad existen varios
mtodos uno es construir un sistema muy confiable y por consiguiente costoso. El
segundo es suministrar un sistema que, cuando falle sea fcil de restablecer, de esta
forma si todo esta construido muy confiable y todo es fcil de reparar, se obtiene un
sistema eficaz, pero que nadie puede pagar.
Para disminuir la indisponibilidad de un sistema se debe tomar en cuenta algunos
criterios como realizar el mantenimiento durante los tiempos de inmovilizacin
programados, o bien durante una parada nocturna un ejemplo de esto es cuando se '
realiza un mantenimiento en una lnea de transmisin se puede aprovechar para hacer
mantenimiento en la subestacin anexa.
En relacin a la seguridad, la realizacin de las tareas de mantenimiento tienen
asociado un cierto riesgo tanto respecto de la realizacin incorrecta de una tarea de
mantenimiento especfica, como de las consecuencias que la realizacin de la tarea
acarrea en otro componente del sistema, esto es, la posibilidad de inducir un fallo en el
sistema durante e! mantenimiento.
La realizacin de cualquier tarea de mantenimiento est asociada con unos costos,
tanto en trminos de costo de recursos de mantenimiento, como de costo de las
consecuencias de no tener el sistema disponible para la operacin. Por lo tanto, los
departamentos de mantenimiento son unos de los mayores centros de costo,
habindose convertido as en un factor crtico en la ecuacin de rentabilidad de
muchas compaas.
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En consecuencia, puesto que las operaciones de mantenimiento se vuelven cada vez
ms costosas, cada vez se reconoce ms la importancia de la ingeniera de
mantenimiento..
2.1.2 ESTRUCTURA DEL MANTENIMIENTO
La Estructura de Mantenimiento
Poltica basada en lafalla
Poltica basada en laH.-O Heil I.SIM
Poltica basada en la
Poltica basada en e!
Polfica basada ennnnrnniriart
objetivo
1rDisponibilidad del
activo
Funcione Patrones
Predicvo Prevenir/ Correcllv Condicional
Fig. 1 Estructura del Mantenimiento
El mantenimiento esta estructurado de la siguiente forma:
Poltica de mantenimiento
La poltica de mantenimiento establece la estrategia, lineamientos y pautas a
seguir en la organizacin funcional del mantenimiento, conformando las etapas de
planificacin, programacin, preparacin, ejecucin y evaluacin de resultados.
Plan de mantenimiento
El plan de mantenimiento es aquel que, elaborado conforme a la poltica de
mantenimiento, define los programas de mantenimiento a realizar en un periodo de
tiempo determinado.
10
Escuela Politcnica Nacional
Programa de mantenimiento
Los programas de mantenimiento son aquellos en los cuales se definen
bsicamente: tareas y fecha de ejecucin.
Tanto la poltica como el plan y los programas de mantenimiento deben estar
perfectamente determinados y documentados a los efectos de llevar a cabo una
exitosa gestin.
2.1.3 TIPOS DE MANTENIMIENTO
Se establecen bsicamente 4 tipos de mantenimiento:
Mantenimiento Predictivo
Mantenimiento Preventivo
Mantenimiento Correctivo
Mantenimiento bajo Condicin
Mantenimiento Predictivo
Toda tarea que permita garantizar la calidad de servicio deseada, de un activo, sobre
la aplicacin sistemtica de tcnicas de anlisis, utilizando medios de supervisin o de
muestreo, para reducir al mnimo el mantenimiento preventivo y disminuir al mximo el
mantenimiento correctivo.
En este tipo de mantenimiento no se requiere desarme, el estado del activo y/o de sus
partes integrantes, se hace por inspeccin o a travs de mediciones y controles de
sus parmetros de funcionamiento.
El mantenimiento predictivo puede realizarse de dos formas:
Mantenimiento predictivo en servicio
No implica interrumpir el servicio normal que el tem esta prestando para efectuar
dicho mantenimiento. Ejemplo: extraccin de muestras de aceite para pruebas de
cromatografa en transformadores.
Mantenimiento predictivo fuera de servicio
Implica interrumpir el servicio normal que el tem esta prestando para efectuar
dicho mantenimiento. Ejemplo: prueba de respuesta de frecuencia en
transformadores.
11
Escuela Politcnica Nacional
Las tareas de mantenimiento predictivo generalmente constan de las siguientes
actividades:
s Inspeccin o check-list
s Ensayos o medicin de parmetros caractersticos
Mantenimiento Preventivo
Toda tarea que se realiza sobre un activo que se encuentra en condiciones normales
de operacin, con el objeto de reducir la probabilidad de falla o deficiencia en el
funcionamiento, pudindose prevenir y programar.
El mantenimiento preventivo puede efectuarse de tres formas:
Mantenimiento preventivo peridico programado fuera de servicio.
Efectuado en intervalos predeterminados de tiempo o de acuerdo a criterios
preestablecidos. En general implica desarmes y revisin de sus componentes
internos. Ejemplo: revisin de cmaras de extincin de arco en interruptores.
Mantenimiento preventivo peridico programado en servicio.
Efectuado en intervalos predeterminados de tiempo, o de acuerdo a criterios
preestablecidos. Ejemplo: mantenimiento del gabinete de control local en
transformador
Mantenimiento preventivo no peridico programado
Mantenimiento normalmente no esperado, que se efecta aprovechando la
oportunidad de una salida fuera de servicio normal del tem.
Las tareas de mantenimiento preventivo generalmente constan de las siguientes
actividades:
Desmontaje
v' Reacondicionamiento, reparacin o reemplazo
s Montaje
v^ Comprobaciones y/o mediciones
s Pruebas funcionales
Deemontaja
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Donde
DMT :P Duracin total del mantenimiento preventivo
Mantenimiento Correctivo
Mantenimiento efectuado luego de ocurrida una falla y destinado a volver a colocar el
activo en condiciones de ejecutar su funcin requerida.
El mantenimiento correctivo puede ser de 2 formas:
Mantenimiento Correctivo Programable
Es cuando la falla resulta de caractersticas tales que permite mantener en servicio
al activo a pesar de no satisfacerse la plenitud de las funciones del mismo o de sus
partes integrantes, hasta cuando se pueda programar su salida fuera de servicio.
Ejemplo: Pequea prdida de aceite en un transformador.
Mantenimiento correctivo no programable
Este puede dividirse en dos tipos:
s Mantenimiento correctivo de urgencia
Cuando el mantenimiento es necesario efectuarlo a la brevedad posible,
pues por la severidad de la falla, peligra la integridad o la prestacin del
activo o de sus partes integrantes. Ejemplo Punto caliente en los terminales
de conexin de tos bushings.
s Mantenimiento correctivo de emergencia
Cuando el mantenimiento es necesario efectuarlo en forma inmediata,
generalmente surge a causa de una avera.
Las tareas de mantenimiento correctivo generalmente constan de las siguientes
actividades:
s Deteccin o localizacin de falla
S Desmontaje
s Reacondicionamiento, reparacin o reemplazo
s Montaje
s Comprobaciones y/o mediciones
s Pruebas funcionales
Recuperaciny Sustitucin Pruebas Verificacin
DMT3
Fig. 3 Tpica tarea de mantenimiento correctivo
13
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Donde
DMT-:c . Duracin total de! mantenimiento correctivo
Mantenimiento Detective o Condicional
Se denomina a todas aquellas tareas que se ejecutan en busca de fallas, tambin
denominadas "check-list"; pruebas funcionales. Es una tcnica utilizada para detectar
si algo falla (deteccin de fallas ocultas) Ejemplo: chequeo del funcionamiento de las
protecciones.
Las tareas de mantenimiento correctivo generalmente constan de las siguientes
actividades:
s Evaluacin de la condicin
s Interpretacin de la condicin
s Toma de decisin
Evaluacinde la condcin
*
Interpretacinda te condicin
DMT
Tomade decisin
kw
Donde
DMTm:
Fig. 4 Tpica tarea de mantenimiento condicional
Duracin total del mantenimiento condicional
El tipo de mantenimiento a emplear, as como sus caractersticas cualitativas y
cuantitativas a aplicar sobre cada activo, es importante que este perfectamente
determinadas y detalladas en la documentacin correspondiente a poltica de
mantenimiento.
2.2 FILOSOFAS DE MANTENIMIENTO
Filosofa o poltica de mantenimiento es la estrategia que rige las decisiones de la
gerencia de mantenimiento. Es responsabilidad de la gerencia determinar la poltica
adecuada para cada empresa, usando todos los argumentos y tcnicas existentes
parea fundamentar su aplicacin.
14
Escuela Politcnica Nacional
Con respecto a la relacin entre el instante de ocurrencia de falla, TTF (Time to
failure -tiempo para falla), y el instante previsto para la ejecucin de la tarea de
mantenimiento, TTM (Time To Maintenance -tiempo para mantenimiento), existen las
siguientes polticas de mantenimiento:
2.2.1 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADA EN LA FALLA
El mantenimiento basado en la falla MBF, consiste en tareas de mantenimiento
correctivo que se inician despus de ocurrida la falla, es decir, tras la presentacin de
anomalas en la funcin. La Fig. N 5 muestra el procedimiento de una poltica de
mantenimiento basado en la falla. Por lo general esta filosofa se aplica a elementos
cuya prdida de funcionabilidad no repercute en la seguridad del usuario y/o entorno o
en las consecuencias de la falla.
PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO
Mantenimiento Basado en el fallo
Sistema en uso
Falla en el elemento/sistema
Tarea de mantenimiento correctivo
Fig. 5 Procedimiento para una filosofa MBF
Ventajas y desventajas
Ventajas principales
La principal ventaja de esta filosofa de mantenimiento es que se aprovecha la total
vida til del activo. Esto significa en la prctica, que el tiempo medio para el
mantenimiento MTTM (Mean Time To Maintenance) de los tems sometidos a esta
poltica es idntico al tiempo medio para falla MTTF (Mean Time To Failure).
15
Escuela Politcnica Nacional
En consecuencia el coeficiente de utilizacin CU de los tems considerados valdr
siempre 1, como se observa en la figura N 6.
Siendo:
MTTMf
MTTF
QO
MTTM = MTTF = \R(t)dt
(1-1)
(1.2)
Donde: R(t) es denominada funcin de contabilidad, definida como:
En la ffl) representa la funcin densidad de la variable aleatoria conocida como
tiempo hasta la falla TTF (Time To Failure).
En la prctica esto quiere decir que cuando se aplica esta filosofa de mantenimiento,
se recupera ntegramente la inversin de un equipo, su aplicacin esta relacionada
con los equipos auxiliares, como por ejemplo: rels, contactores, etc.
Fig. 6 Relacin entre MTTF y MTTM para una filosofa MBF
16
Escuela Politcnica Nacional
Desventajas
A pesar de la ventaja econmica que ofrece esta filosofa, presenta algunas
desventajas entre las principales estn:
a. La falla de un elemento puede traer como consecuencia daos en otros
elementos del sistema. Segn la experiencia se sabe que el costo por la
reparacin ser tres o cuatro veces ms caro que de realizar mantenimiento
preventivo.
b. Debido a que el tiempo de falla es incierto se debe esperar tiempos de
indisponibilidad muy grandes por la falta de recursos de mantenimiento
(repuestos, personal, herramientas...).
2.2.2 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADA EN LA VIDA DEL TEM
El mantenimiento basado en la vida MBV, es aquel donde se realizan tareas de
mantenimiento preventivo a intervalos fijos predeterminados durante la vida operativa
del tem. Esta poltica es tambin llamada filosofa de mantenimiento preventivo o
programado.
PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMI1
Mantenimiento Basado en ia vida
i rTiempo predeterminado, Tp
3 r
Sistema en Uso
3
Tarea de manten
'
miento preventivoel momento Tp
NTO
Fig. 7 Procedimiento para una filosofa MBV
17
Escuela Politcnica Nacional
La figura N 7 se muestra el para el procedimiento de una filosofa de mantenimiento
basado en la vida en el cual el tiempo para realizar i a tarea se establece antes de que
empiece a funcionar a intervalos fijos durante el tiempo de vida til, si el elemento falla
antes del entre el intervalo TP se lleva a cabo un tarea de mantenimiento correctivo.
Este tipo de poltica puede ser aplicable y eficaz para elementos con ciertas
caractersticas como:
Al realizar la tarea se reduce la probabilidad de falla;
El costo de una tarea de mantenimiento preventivo sea menor al de un
mantenimiento correctivo;
El evaluar la condicin no es tcnicamente viable o econmicamente factible,
Ventajas y desventajas
Ventajas principales
La ventaja principal es el hecho de que las tareas de mantenimiento preventivo se
realizan en un instante de tiempo predeterminado, por consiguiente se puede tener por
anticipado todos los recursos de mantenimiento.
Otra de las ventajas es que supuestamente con la aplicacin de esta poltica nos
estamos anticipando a las fallas.
Desventajas del mantenimiento basado en la vida
La principal desventaja de esta filosofa de mantenimiento es que puede ser poco
rentable porque se reemplazan prematuramente componentes de los activos
independientemente de su estado.
El coeficiente de utilizacin CU del tem ser:
MTTMP1
MTTFEn esta ecuacin MTTIVP es el tiempo medio para el mantenimiento basado en la
vida del tem, que se define como:
P
MTTMP = (D(t]dt MTTFJ V (1.5)O
Donde D(t) es la funcin de durabilidad
18
Escuela Politcnica Nacional
Fig. 8 Relacin entre MTTFy MTTM para una filosofa MBV
2.2.3 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADO EN LA INSPECCIN
El mantenimiento basado en la inspeccin MBI, es aquel donde se realizan tareas de
mantenimiento condicional en forma de inspecciones a intervalos fijos de tiempo, hasta
que se requiere la realizacin de una tarea de mantenimiento preventivo.
Este procedimiento de mantenimiento admite que la razn principal para realizar el
mantenimiento es el cambio de condicin y las prestaciones, mediante ei control de
ciertos parmetros, y que la ejecucin de las tareas de mantenimiento preventivo debe
estar basada en el estado real del activo.
La inspeccin es una tarea de mantenimiento condicional, que tiene como resultado un
reporte sobre la condicin, es decir, si la condicin es satisfactoria o no, lo que se
determina a travs del que se denomina indicador adecuado de la condicin RCI
(Relevant Condicin Indicador) en donde el RCI es un parmetro observable que
indica la condicin del tem en el estado de prueba. Un ejemplo es el nivel de SF6 en
los disyuntores.
La condicin ser satisfactoria mientras el valor del RCI se mantenga sin alcanzar un
valor crtico RCIcr. Cuando se alcanza este nivel, deben realizarse las tareas de
19
Escuela Politcnica Nacional
mantenimiento necesarias, porque la falla ocurrir tan pronto el parmetro alcance su
valor lmite, RCIfm.
Antes de que el tem se ponga en servicio se determina la frecuencia ms adecuada
para las inspecciones, denominada TI', entonces las inspecciones se llevan a cabo
con intervalos fijos especificados hasta alcanzar el nivel crtico, RCI(TI)>RCIcr> en
cuyo momento se realizan las tareas mantenimiento preventivo prescritas. Si existe
una falla entre inspecciones, se realiza mantenimiento correctivo. . En la Fig. 9 se
muestra el procedimiento de mantenimiento cuado se usa la inspeccin para vigilar la
condicin.
PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO
Mantenimiento Basado en la Inspeccin
Determinacin del TI y el RCIcr
Sistema en Uso
Inspeccin de RCI cr en TI
Tareas de mantenimiento preventivo
Fig.9 Procedimiento para una filosofa MBI
Ventajas y desventajas
Ventajas principales
Las ventajas de la filosofa MBI es que aplicada sobre los tems en operacin se tiene
una vigilancia de la condicin que producir informacin acerca del estado de sus
componentes. Los beneficios de la vigilancia de la condicin son:
20
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a. Deteccin, lo ms pronto posible, del deterioro en la condicin y las
prestaciones de un tem.
b. Reduccin del tiempo de indisponibilidad de los tems, ya que se puede
determinar el intervalo de mantenimiento ptimo, a travs de la condicin de
los componentes de esos tem. Esto permite una mejor planificacin del
mantenimiento y un uso ms eficaz de los recursos.
c. Mejora de la seguridad, ya que las tcnicas de vigilancia permiten detener el
sistema antes de que ocurra una falla.
El coeficiente de utilizacin CU de la vida del tem, cuya sustitucin se basa en la
condicin que presenta, puede determinarse segn la siguiente expresin:
dtMTIRx-irr _ J-YJ.J. J.J.V. _ Q
~ MTTF ~ MTTF (t6)Donde MTIR representa el tiempo medio hasta la sustitucin del tem.
Desventajas
La desventaja de la filosofa basada en inspecciones es la dificultad en encontrar un
indicar de la condicin del sistema por solamente inspeccin que nos permita observar
realmente lo que esta sucediendo con todo los componentes del activo o sistema.
Nivel de confiabilidad exigido como criterio de optimizacin
Existe un gran nmero de activos implicados en las instalaciones elctricas que deben
operar con una probabilidad de falla muy baja es decir un nivel de confiabilidad exigido
Rr. La razn ms frecuente es el deseo de disponer de un sistema seguro, con buena
relacin costo-eficacia y libre de interrupciones. En la mayora de los casos, esto se
consigue mediante una poltica de mantenimiento preventivo.
En el caso de la tarea de mantenimiento preventivo, las actividades de mantenimiento
prescritas se realizan en un momento predeterminado, completamente independiente
de la condicin real del sistema.
21
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El tiempo para realizar estas actividades, Tp, se determina de acuerdo con la funcin
de durabilidad, D(t), basada en la distribucin de probabilidad de la duracin de la
vida funconable hasta el fallo, que debe satisfacer la siguiente ecuacin:
entonces,
MP(RCI(TIM ) < RCrRCI(Tr) < RCI} - Rr
portante,
Donde
D(Tp> Funcin de durabilidad en el instante Tp
TTF: Tiempo entre fallas
Ti: Periodo para inspecciones
Rr: Nivel de confiabilidad mnimo exigido
RCI: Indicador de la condicin del tem
En consecuencia, es necesario determinar el 77 que satisfaga la expresin anterior,
como funcin de la expresin de la funcin confiabilidad R(TI).
Es importante sealar que el modelo usado no se restringe a una particular
distribucin de probabilidad del tiempo hasta el fallo del elemento considerado, es
decir, es aplicable a las distribuciones de probabilidad weibull, normal, log normal,
exponencial o cualquier otra.
2.2.4 FILOSOFA DE MANTENIMIENTO BASADA EN EL EXAMEN
El mantenimiento- basado en el examen' MBE, es aquel donde se- realizan tareas de
mantenimiento condicional en forma de exmenes, hasta que se necesita la ejecucin
de una tarea de" mantenimiento' preventivo'.
' Al igual que en la poltica de mantenimiento, basada en inspecciones para que los
activos puedan funcionar bajo un nivel de confiabilidad exigido Rr, se necesita
implantar una filosofa de mantenimiento preventivo o programado.
22
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Las tareas de mantenimiento se realizan obligatoriamente en un momento
predeterminado, TP. La programacin de las tareas de mantenimiento se basa en las
caractersticas de confiabilidad de los tems considerados, de acuerdo a la expresin
que sigue:
r> _ p __ r>^(T?) r(TTF>TP] ~JX-r (1.10)
Donde
TTF: Tiempo entre fallas
Rr: Nivel de confiabilidad exigido
Rfrpj: Valor de la funcin confiabilidad en el instante Tp
Se ha observado que este mtodo implica un alto costo para la empresa a los efectos
de poder mantener e! nivel de confiabilidad requerido, ya que la mayora de
componentes se sustituyen prematuramente. AI mismo tiempo esta prctica implica
una reduccin en la disponibilidad operativa del tem. Para aumentar el nivel de
utilizacin de los componentes sustituidos preventivamente, conservando una baja
probabilidad de falla durante la operacin, es necesario obtener ms informacin sobre
su comportamiento a lo largo del proceso de operacin.
El mtodo convencional para determinar la confiabilidad a travs del tiempo hasta la
falla, considera al activo como una caja negra que realiza la funcin requerida hasta
que falla. Tal mtodo es totalmente satisfactorio desde el punto de vista estadstico,
pero no desde el punto de vista de mantenimiento, debido a la necesidad de saber lo
que esta pasando en el interior.
Para lograrlo, es necesario describir la condicin del tem en cualquier instante. Esta
fue la principal razn para introducir el concepto de estimador adecuado de la
condicin RCP. Se define como un parmetro que esta ligado directa o
indirectamente con el tem y sus prestaciones y que se describe la condicin del
mismo durante su vida operativa, satisfaciendo los siguientes requisitos:
s Descripcin completa de la condicin del tem.
^ Cambio continuo y montono durante el tiempo operativo
S Definicin numrica de la condicin del tem.
23
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Si un tem esta en estado de funcionamiento en tanto que el estimador de condicin se
encuentre dentro del intervalo definido por su valor inicial, RCP-m y su valor lmite,
RCP}m. Cuando este estimador rebasa el lmite prescrito, se presenta la transicin al
estado de falla.
El estudio de procesos de cambio de condicin demuestra que es imposible su
prediccin porque estn condicionados tanto por factores externos como por evolucin
de procesos fsicos que ocurren en el interior del tem durante la vida operativa. Por
consiguiente, en todo momento del tiempo operativo, el estimador de condicin,
RCP(t) es una variable aleatoria que solo puede expresarse mediante su distribucin
de probabilidad. La funcin de densidad del estimador de condicin en un instante de
tiempo t, se expresa mediante fRcp(t)(c)
Por lo tanto la probabilidad de que el estimador se encuentre dentro del intervalo
admitido, en el instante t, es tambin la probabilidad de operacin satisfactoria del
tem, lo que no es ms que la confiabilidad:
RCPlim
P(RCPin < RCP < RCP,J = \fRCP([} (c}dc = R(f) (^}
La ecuacin anterior describe la probabilidad de que, en el instante t, la variable
aleatoria RCP (t) tenga un valor dentro del intervalo aceptable, lo que a su vez
representa la probabilidad de el tem mantenga su funcionalidad durante un tiempo t.
Resumiendo, se puede decir que el mtodo RCP presentado anteriormente suministra
una imagen ms completa de la confiabilidad del tem durante la vida operativa. La
informacin sobre los cambios en la condicin del tem es muy valiosa para los
profesionales de mantenimiento, que la utilizan como base para la seleccin de una
poltica o estrategia de mantenimiento.
Como el nivel de confiabilidad exigido solo puede mantenerse aplicando una poltica
de mantenimiento preventivo, el mtodo RCP de mantenimiento introdujo el nivel
critico del estimador de condicin /-?CPcrms all del cual deben realizarse las tareas
de mantenimiento apropiadas.
24
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El intervalo entre los valores lmites y crticos se conoce como intervalo de seguridad,
depende de la capacidad del profesional para medir la condicin del tem mediante el
RCP. En la figura N 10 se ilustra el procedimiento para una filosofa basada en el
examen.
PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO
Mantenimiento Basado en el Examen
Determinacin del TI y el RCPcr
Sistema en Uso
Examen de RCP en TI
No
Tareas demantenimiento
preventivo
Determinacin del momentodel siguiente examen Tn
Continuacin en servicio
Examen del RCP en elmomento Tn
Fig. 10 Procedimiento para una filosofa MBE
Desde el punto de vista del mantenimiento considerado puede estar, segn el valor
numrico del RCP en cualquier instante del tiempo de operacin, en uno de estos tres
estarlos1
25
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RCPn
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En la mayora de los casos los fabricantes recomiendan una sustitucin en conjunto
mencionndolo en sus manuales de mantenimiento.
Con el fin de evitar ndisponibilidades prolongadas, tambin es posible emprender
sustituciones en conjunto, de modo que, cuando uno de los componentes falle, se
sustituyan los dems. De esa forma las tareas de mantenimiento se realizan
componentes que no han causado falla. Por lo tanto, la realizacin de esas tareas de
mantenimiento adicionales es consecuencia de la oportunidad surgida durante el
tiempo de indisponibilidad obligatoria, causada por realizacin de la tarea de
mantenimiento correctivo. Esta poltica es apropiada para tems que implican costos
elevados de indisponibilidad.
Indudablemente los costos que implican aplicar esta poltica de reemplazo de
componentes no fallados, son los mismos que la limitan.
2.3 EVOLUCIN DEL MANTENIMIENTO
Las cada vez mayores exigencias en cuanto a calidad de servicio a las que se ve
sometida las empresas elctricas, han repercutido directamente en la evolucin del
mantenimiento aplicado a los sistemas elctricos. Los continuos avances tecnolgicos
han permitido el desarrollo de nuevas herramientas de diagnostico de estado de
equipos, potenciando el mantenimiento predictivo y ha permitido la evolucin de las
filosofas de mantenimiento basadas en la confiabilidad.
La evolucin de las tcnicas de mantenimiento ha ido siempre de la mano con las
evoluciones tecnolgicas que ha permitido incrementar significativamente el
aprendizaje acerca del comportamiento degenerativo interno de los equipos que hace
tan slo unos cuantos aos era prcticamente desconocido.
Los equipos o sistemas, aparte de presentar su lgico envejecimiento por progresivo
deterioro de cualidades, pueden fallar como consecuencia de otras causas externas,
que son las ms difciles de evitar. El conocimiento del estado de los equipos, por
tanto, permitir definir actuaciones o no en stos con el fin de lograr los objetivos del
mantenimiento.
27
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Desde que se aplicaban las tcnicas correctivas en los equipos, hasta las modernas
tcnicas de monitorizacin en continuo han transcurrido una serie de estudios que
conviene analizar.
El mantenimiento correctivo, por la causa que fuere, consista en la intervencin en la
unidad como consecuencia de una avera producida durante su normal
funcionamiento. En sta, desde luego consiste en la idea ms antigua del
mantenimiento, relegada en la actualidad nicamente a unidades de costo tecnolgico
muy reducido y con exigencias de mercado no elevadas. Esta forma de actuar
implicaba a la larga, costos muy elevados y con gran dificultad en la planificacin de
inversiones.
Se produjo la lgica evolucin pasndose al denominado mantenimiento preventivo.
Esta tcnica aunque hoy da en declive, todava es utilizada dependiendo de la unidad
considerada y supone en casos particulares una mejor planificacin de recursos. La
idea es clara: se establecen revisiones peridicas en los equipos independientemente
de su estado, basndose exclusivamente en el tiempo transcurrido o nmero de
actuaciones realizadas.
El principal inconveniente de esta filosofa es que a menudo se incurre en elevados
costos, en algunos casos no necesarios, y adems, en ocasiones, el desconocimiento
de los modos de falla de las unidades hace que no se logre reducir significativamente
la tasa de falla por problemas inherentes a los equipos.
La introduccin en el mercado de nuevas herramientas predictivas de diagnostico,
como consecuencia del progreso de los avances tecnolgicos est respondiendo
adecuadamente a las exigencias actuales de mantenimiento. Estas tcnicas
predictivas tienen como filosofa de actuacin la siguiente: realizar intervenciones
nicamente cuando sea necesario.
La conjuncin de esta idea con la del mantenimiento basado en la confiabildad de los
equipos permite optimizar los costes y desde luego, reducir la tasa de fallas. Sin
embargo posee dos grandes enemigos: El desconocimiento del tiempo de gestacin
de algunos fallos en las unidades y modos de falla todava no descubiertos.
28
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En la actualidad, y basadas en las actividades predictivas, se tiende hacia las tcnicas
de monitoreo continuo de los tems que permite, el conocimiento de su estado en
tiempo real disminuyendo significativamente el efecto causado por los inconvenientes
anteriormente citados y especialmente el primero de ellos.
2.3.1 SITUACIN ACTUAL DEL MANTENIMIENTO
En la actualidad, el mantenimiento se basa principalmente en tcnicas preventivo-
predictivas que se coordinan mediante una poltica de Mantenimiento Basado en la
Confiabilidad de los equipos (RCM).
Esta amplia y compleja poltica que une caractersticas tcnicas y econmicas, permite
tender a la explotacin ptima de los sistemas. El primer paso de esta actuacin
consiste en efectuar una seleccin de tcnicas predictivas de diagnostico en sitio,
A continuacin se exponen de modo orientativo algunas de las tcnicas utilizadas
actualmente en el mantenimiento dependiendo del equipo considerado.
Transformadores de potencia
S Anlisis de aceites (Predictiva Bsica)
^ Anlisis de capacidad y tangente de delta (Predictiva Bsica)
S Revisin de LTC (Preventiva/Predictiva)
s Revisin superficial (Preventiva)
S Anlisis de movimientos de arrollamientos FRA (Predictiva)
s Medida de Resistencia hmica de arrollamientos (Predictiva)
/ Ensayo de Excitacin (Predictiva Bsica)
S Verificacin de relacin de transformacin (Predictiva)
S Medicin de la reactancia de dispersin
Motores y alternadoresJ
S Medida de tangente de delta (Predictiva Bsica)
/ Medida de capacidad (Predictiva Bsica)
y Deteccin de descargas parciales (Predictiva Bsica)
s Ensayo de comparacin de impulso (Predictiva Bsica)
-/ Ensayos de deteccin de barras rotas (Predictiva Bsica)
Transformadores de medida
^ Deteccin de presencia de descargas parciales (Predictiva)
s Anlisis de capacidad y tangente de delta (Predictiva)
29
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S Anlisis de aceite (Predictiva)
*s Inspeccin Visual (Predictiva)
Interruptores
S Medida de sincronismo, velocidad y desplazamiento (Predictiva Bsica)
s Medida de resistencia de contactos (Predictiva Bsica)
s Medida de resistencia dinmica de contactos (Predictiva)
La aplicacin de las tcnicas propuestas no debe ser total, debido a que se incurrira
en un costo de mantenimiento elevado y a menudo la informacin obtenida podra
resultar redundante. Se trata por lo tanto de hacer una racionalizacin en funcin del
estado previo de cada equipo, su historial de fallas, posible riesgo para el sistema.
En este aspecto juega especial importancia el mantenimiento basado en la
confiabiiidad (RCM). En resumen la evolucin del mantenimiento se ha producido
debido a diversos factores entre los ms importantes podemos citar el fracaso de
concepto tradicional del mantenimiento preventivo. El progreso de las estrategias de
mantenimiento se describe a continuacin en el siguiente flujograma.
Factores de InfluenciaSevera FCUCCMI
lc :i rocl lbricinle
[xfvnoivjb conoquijMniioiHosiinikir
Clculos. " liinvitii'Cfcijicu'aiiKliokMiw y/o .. ki red
11 ' 11 Jl IIEstrategias de mantenimiento.'
MC MI1TMaiiUriiimienlo Cy Munlcnimicnl
correen v.ji !3;i, Cy ManlcnnicnloCcntrodo
on coixlion eii .'onliubilidK
Fig. 12 Evolucin del mantenimiento
30
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2.3.2 FUTURO DEL MANTENIMIENTO. MONITOREO EN LNEA
Las tcnicas utilizadas hasta la fecha han repercutido positivamente en el
mantenimiento de los equipos. Sin embargo, y aunque la tasa de fallas ha quedado
reducida de modo muy significativo, las tcnicas predictivas por sus caractersticas
discretas tienen como principal enemigo el tiempo de gestacin de falla en las
unidades. El modo utilizado para la determinacin es la realizacin de seguimientos
que en la mayora de los casos permite cuantlficar su velocidad de degradacin. Sin
embargo, tiempos de gestacin rpidos debidos a modos de fallo complejos resultan
difciles de determinar.
La solucin a lo anterior se produce con el conocimiento en tiempo real del estado de
los equipos, lo que permitira si se conociesen todos los modos de fallo, reducir a cero
los fallos producidos por anomala inherente de los mismos.
Hoy da ya existen sistemas de monitoreo aplicados a sistemas elctricos que, si bien
limitados por caractersticas tcnicas y econmicas, se encuentran en constante
crecimiento como por ejemplo nombrar el monitoreo en lnea de la cantidad de
humedad impregnado en el aceite aislante de los transformadores de potencia. La idea
inicial es monitorear equipos crticos.
31
Escuela Politcnica Nacional
CAPITULO
3 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIAB1LIDAD
3.1 INTRODUCCIN ALA CONFIABILIDAD
La confiabilidad es una de las caractersticas del rendimiento de un sistema donde la
precisin en la evaluacin de la confiabilidad de un sistema depende del conocimiento
de sus modos de falla.
La precisin en ia prediccin de la confiabilidad es tambin crucial desde el punto de
vista econmico. La confiabilidad de un tem determina la productividad operativa del
mismo, as como los gastos de reparacin .y mantenimiento. Puede asimismo
determinar el intervalo en que se distribuyen los costos operativos, y en el que se
obtienen ingresos o servicios. Por tanto, la confiabilidad es un factor central para
determinar el costo del ciclo de vida de un tem.
Adems de las consideraciones relativas al costo del ciclo de vida, la prevencin de
accidentes es generalmente muy importante. La confiabilidad es claramente un factor
esencial en la seguridad de un producto. Con esta motivacin, los mtodos
desarrollados para el anlisis de confiabilidad son bastante amplios y han probado su
gran eficacia en muchos casos a la hora de asegurar una longevidad adecuada de los
sistemas.
3.1.1 DEFINICIN
La palabra confiabilidad tiene una definicin tcnica precisa la cual se describe a
continuacin:
"Confiabilidad es la probabilidad de que un dispositivo realice adecuadamente su
funcin prevista a lo largo del tiempoj cuando opera en e! entorno para el que ha sido
diseado."
32
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Debe observarse que hay cuatro puntos importantes dentro de esta definicin. Estos
son: (1) probabilidad; (2) un funcionamiento adecuado; (3) calificacin con respecto a!
entorno; y (4) tiempo. Matemticamente se define confiabilidad como la probabilidad
que un sistema o tem no falle y se determina por medio de la siguiente ecuacin:
Donde
R(x): Confiabilidad de un variable x
p(x): Probabilidad de falla de una variable x
El punto de partida para el estudio de la confiabidad es el funcionamiento correcto,
Inicialmente, no se define el funcionamiento correcto de forma ms especfica sin
embargo se seala el hecho de que el complemento del funcionamiento correcto es la
falla. Entonces se puede deducir que un sistema o tem tiene solamente tiene dos
estados de funcionamiento posible:
S En servicio o disponible
S Fuera de servicio o indisponible
Para evaluar el funcionamiento de un sistema se lo realiza por medio de los siguientes
ndices de confiabilidad:
S Disponibilidad. - este ndice evala el tiempo que un sistema permanece en el
estado disponible con respecto a un periodo determinado y generalmente se lo
muestra en horas.
s Mantenibilidad. - este ndice evala el tiempo en el cul un sistema puede
recuperar su estado de disponibilidad y generalmente se lo muestra en horas.
S Confiabilidad. - este ndice evala la frecuencia con la que el sistema cambia
de un estado disponible a indisponible y generalmente se lo muestra en
nmero de fallas ai ao (A).
3.1.2 CONFIABILIDAD EN FUNCIN DEL TIEMPO
La definicin de confiabilidad que se dio anteriormente indica que la confiabilidad es la
probabilidad de funcionamiento satisfactorio a lo largo del tiempo. En una muestra de
tems idnticos, la supervivencia (o duracin de vida) se dispersa de una manera que
se modela bien con la probabilidad y, por tanto, con una funcin de distribucin. Por
consiguiente definir a la confiabilidad en funcin del tiempo implica la especificacin de
las distribuciones de probabilidad, las cuales deben ser modelos razonables de la
dispersin de duracin de vida.
33
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En principio se puede considerar cualquier funcin de distribucin para crear un
modelo de duracin de equipos. En la prctica, las funciones de distribucin que tienen
funciones de riesgo monotnicas parecen ms realistas y, dentro de esta clase,
existen unas pocas que son consideradas como aquellas que proporcionan los
modelos ms razonables de confiabilidad, entre las cuales tenemos:
Distribucin Exponencial
Es el modelo de distribucin ms popular debido a su sencillez matemtica y por tanto
tratable y se considera representativo del intervalo de vida funcional del ciclo de vida.
La distribucin exponencial es la nica distribucin de probabilidad que tiene una
funcin de riesgo h(t) constante. La funcin de riesgos es mas conocida como funcin
tasa de fallas. La expresin general de la exponencial es:
F(t)=l- e'*** p^ra O < t < oo (22)
En donde el parmetro A no es negativo. Obsrvese que para esta funcin de
distribucin:
d
R(f) l-F(f) e'**' {2'3)
la cual es constante con respecto al tiempo. Esta es tanto una caracterstica deseable
como indeseable del modelo. El atractivo del resultado estriba en su simplicidad.
Problemas con el modelo de riesgo constante giran en torno a la propiedad asociada
de ausencia de memoria que exhibe, y el hecho asociado de que la probabilidad de
supervivencia condicional es independiente de la edad.
Distribucin Weibull
Un modelo de distribucin de vida alternativo que tambin se utiliza mucho es la
distribucin Weibuli. Se puede presentar de varas maneras. La ms general es:
- (2A)
Donde :
0 es el parmetro de escala que tiene influencia en la media y en la desviacin,
tambin conocido como "vida caracterstica", expresado en unidades de tiempo; si esta
se incrementa , la confiabilidad tambin lo hace y la pendiente de la tasa de falla
decrece.
34
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(3; es definida como el parmetro de envejecimiento.
Si (31 indica fallas debido a envejecimiento.
La funcin tasa de fallas viene dada por la expresin 2.5 dado que esta es la
probabilidad condicional de que ocurra una falla en el intervalo de tiempo comprendido
entre t y t +At
En la funcin Weibull el 63.2 % de las fallas han ocurrido cuando t=0.
A diferencia de otro tipo de distribuciones probabilsticas, la Weibull tiene la ventaje de
proporcionar un anlisis de falla y prediccin de riesgo muy precisos, sin importar el
numero de datos recolectados, generalmente los resultados son satisfactorios con muy
pocos datos.
Distribucin log-normal
Otro modelo popular es el de la distribucin log normal. Debido a que no es tratable
algebraicamente, la distribucin log normal se expresa generalmente en trminos de
su funcin de densidad:
jin(o-/o2
Esta funcin de distribucin se puede ser evaluada por medio de mtodos numricos
con facilidad. Tambin es bien conocido que sus parmetros corresponden a los
momentos de la distribucin, es decir, p=E[t] es la media de la distribucin y o2 es la
varianza, la cual es igual a E[t2] - E2[t]. Por otra parte, se considera frecuentemente
que la distribucin logartmica normal es un modelo representativo de la duracin de
vida de ciertos componentes electrnicos.
El modelo es bastante til y muestra la caracterstica nica de que para valores de los
parmetros seleccionados adecuadamente, la funcin tasa de fallas aumenta y luego
disminuye.
35
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Distribucin Gamma
Hay otra distribucin que se utiliza extensamente para el desarrollo de modelos de
confiabilidad, esta es la distribucin gamma. La representacin de la funcin de
densidad para la distribucin gamma es:
y la funcin de distribucin puede expresarse analticamente slo cuando el parmetro
es entero. En este caso, la funcin de distribucin es:
Como en el caso de la distribucin Webull, este modelo muestra una tasa de fallas
creciente cuando p>1, decreciente cuando (B
Escuela Politcnica Nacional
De este informe presentado se emitieron dos conclusiones importantes:
Las revisiones programadas tienen poco efecto en la confiabilidad total de un
activo complejo, a no ser que tenga un tipo de falla dominante.
Hay muy pocos activos para los cuales no existe una forma de mantenimiento
programado.
El xito del RCM en el sector de la aviacin ha hecho que otros sectores como la del
sector elctrico se interese en esta filosofa de gestin de mantenimiento,
adecundolas a sus necesidades operacionales.
La tcnica RCM (Reability Centered Maintenance) es una metodologa que pretende
determinar sistemticamente un mantenimiento del activo o tem desde el punto de
vista funcional, que logre de manera efectiva y eficiente, alcanzar los niveles de
seguridad y confiabilidad fijados para los mismos.
Un aspecto clave de esta filosofa es reconocer que el mantenimiento asegura que un
activo continu cumpliendo su funcin de forma eficiente en el contexto operacional
comprendiendo que el mismo se debe encontrar dentro de los lmites de ejecucin
como:
La capacidad inherente y la confiabilidad inherente limitan las funciones de
cada activo.
El mantenimiento, la confiabilidad y la capacidad del activo no pueden
aumentar ms all de su nivel propio del diseo.
El mantenimiento solo puede lograr el funcionamiento de un activo cuando e!
estndar de ejecucin esperado de una determinada funcin esta dentro de los
limites de la capacidad o confiabilidad del diseo.
Anthony Smith define el RCM como:
"Una filosofa de gestin de mantenimiento, en el cual un grupo multidisciplinaro, se
encarga de optimizar a confiabilidad operacional, estableciendo as actividades ms
efectivas de mantenimiento, en fundn de la crticidad de los activos pertenecientes a
dicho sistema".
En otra palabras esto significa un grupo multidisciplinario se encarga de maxmizar la
confiabilidad operacional de un sistema, identificando los requerimientos necesarios de
mantenimiento segn la importancia y criticidad de los activos, partiendo de la funcin
37
Escuela Politcnica Nacional
requerida dentro del contexto operacional y finalizando con el anlisis del posible
efecto y consecuencia de la ocurrencia de los modos de falla que van directamente
relacionados con las fallas funcionales.
3.3 DIFERENCIAS ENTRE EL RCM Y EL MANTENIMIENTOPREVENTIVO TRADICIONAL
La seleccin y el planeamiento de las tareas de mantenimiento preventivo han sido
desarrolladas bajo la idea de que el mantenimiento preventivo puede evitar la gran
mayora de fallas pero esto no es cierto.
La filosofa del mantenimiento tradicional es la preservacin del activo, sin ninguna
preocupacin en las funciones en el sistema y sus prioridades en trminos de
optimizacin de los recursos en relacin a una reduccin de los costos de
mantenimiento.
La mayora de programas de mantenimiento preventivo han sido desarrollados a partir
de una serie de procesos generalmente dictaminados por la experiencia en activos
similares, palpitos, recomendaciones del fabricante, actitudes'forzadas (cuanto ms
preventivo mejor o cuando menos preventivo mejor).
Ciertamente estos procesos no son optimizados y carecen de una metodologa
estructurada para la seleccin de las tareas de mantenimiento, por consiguiente no
hay modo de saber s las tareas establecidas son tcnicamente correctas o
representan una optimizacin de los recursos adems ciertas tareas preventivas
introducen fallas en los tems.
El RCM es un nuevo mtodo para el planeamiento del mantenimiento que, a pesar de
utilizar las diversas tcnicas de mantenimiento existentes, exige que algunas de las
prcticas corrientes de mantenimiento preventivo, sean transformadas.
En si al RCM lo distinguen de la prctica tradicional los siguientes aspectos;
Preservacin de la funcin del sistema
Identificacin de fallas funcionales.
Priorizacin las fallas funcionales de acuerdo a sus consecuencias.
Seleccin de tareas de mantenimiento aplicable y costo-eficientes, por medio
de un diagrama de decisin.
38
Escuela Politcnica Nacional
Aqu cabe sealar que el RCM destaca la preservacin de la funcin del sistema que
no es lo mismo que preservar la operacin del activo, aunque si preservamos la
funcin del sistema, por medio de la preservacin de la operacin de todos sus
componentes, pero no todos los componentes tienen la misma importancia.
Por todo lo expuesto anteriormente se pude resumir las diferencias entre RCM y
mantenimiento preventivo tradicional en la siguiente tabla:
Tabla N 1- Comparacin entre el mantenimiento tradicional y el RCM
Mantenimiento preventivo tradicional
Focalizado en e! activo
Mantener el activo
Tareas identificadas con base en " lo quepuede ser hecho"
No enfatiza la recoleccin de datos de fallas
RCM
Focalizado en el sistema
Mantener la funcin del sistema
Tareas identificadas con base en "lo queser hecho"
Prioriza la recoleccin y anlisis continuodatos de fallas
debe
de
La implementacin del RCM no se agota en la formulacin del plan de mantenimiento,
pues se trata de un proceso continuo donde el plan es peridicamente revisado en
funcin de los datos de fallas y de las reparaciones, que deben ser continuamente
recolectados y mantenidos en una base de datos.
La importancia de una base de datos de fallas y reparaciones, es donde se pueden
extraer las ventajas principales del RCM, particularmente en lo que concierne a la
determinacin de los intervalos ms apropiados para la realizacin de la diversas
tareas de mantenimiento preventivo, aunque la inexistencia de esa base de datos no
inhabilita la implementacin del RCM pues la metodologa aplicada trae ventajas
substanciales sobre el proceso tradicional.
Adems de la ventaja ya mencionada existen otras como las mencionadas a
continuacin:
Responde a las debilidades derivadas de los enfoques tradicionales de
mantenimiento.
Permite asociar y evaluar los riesgos en funcin de las fallas.
Facilita optimizar los recursos de mantenimiento.
39
Escuela Politcnica Nacional
Adems su aplicacin busca definir estrategias de mantenimiento que:
Mejoren la seguridad
Mejoren el rendimiento operacional de los activos
Mejoren ta relacin costo/riesgo-efectividad de las tareas de mantenimiento.
Minimicen la ocurrencia de fallas, o al menos reduzcan el impacto econmico
una vez ocurrida la misma.
Sean documentadas, auditables y realimentadas de nueva informacin.
3-4 ETAPAS DEL PROCESO DEL RCM
En el RCM, un programa de mantenimiento preventivo es generado a partir de realizar
un anlisis de las consecuencias de las fallas funcionales del sistema, seguido de un
anlisis de la relacin entre cada tarea y las caractersticas de contabilidad de los
tipos de falla para determinar si la tarea es esencial desde ta ptica de seguridad y
conservacin del medio ambiente y desechable desde el punto de vista costo-
beneficio.
Definicin del sistema, fronteras,
interfaces tems crticos
Anfisis de funciones y fallas funcionales
Anlisis de tos modos de fallas y sus
Elaboracin de planillas de informacin y
Formulacin e implementacin del plan
de mantenimiento basado en RCM
Fig. 13 Proceso RCM
40
Escuela Politcnica Nacional
El proceso consiste en una serie ordenada y lgica de pasos, sistemticamente
orientados a identificar las funciones de los equipos, sus fallas funcionales, los modos
y causas de fallas dominantes y sus efectos.
El mtodo utiliza la experiencia acumulada durante la operacin y el mantenimiento del
equipamiento para determinar, por una parte, la crticidad de las fallas (probabilidad,
severidad, etc.) y, por otra, la definicin de las tareas de mantenimiento ms eficaces y
el ajuste de las frecuencias de realizacin de las mismas.
3.4.1 SELECCIN DEL EQUIPO PARA COMENZAR A APLICAR RCM
Para la seleccin es mejor comenzar a aplicar el RCM a tems o activos que cumplan
con las siguientes caractersticas:
v' tems s que se presenten un alto contenido de tareas de mantenimiento
preventivo as altos costos de mantenimiento.
S tems que presenten alto numero de acciones de mantenimiento correctivo
durante los dos ltimos aos de operacin.
s Una combinacin de los anteriores.
S tems con altos riesgos con respecto a la seguridad y el medio ambiente
/ tems donde no existe confianza en el mantenimiento.
S tems que recin estn empezando su vida de operacional.
3.4.2 LAS 7 PREGUNTAS DEL RCM
El proceso RCM proporciona siete preguntas que se deben efectuar respecto al equipo
seleccionado:
S Cuales son las funciones y patrones de desempeo del equipo en su contexto
operacional actual?
S De que forma el equipo falla al cumplir sus funciones?
S Qu ocasiona cada falla funcional?
S Qu consecuencias genera cada falla?
s Qu puede ser hecho para predecir o prevenir cada falla?
S Qu debe ser hecho si no fuese encontrada una tarea pro-activa apropiada?
Estas 7 preguntas que bsicamente constituye el proceso RCM, las cuales debern
ser respondidas por medio de herramientas que se mencionaran posteriormente.
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Escuela Politcnica Nacional
Entonces cabe la pregunta que significa funcin o estndar de ejecucin del activo,
que es una falla funcional, modo de falla, la diferencia entre efecto y la consecuencia
de falla.
3.4.3 FUNCIONES Y PATRONES DE DESEMPEO
Cada tipo de tem tiene frecuentemente muchas funciones. Como el objetivo de
mantenimiento centrado en la confiabilidad es asegurar que continu cumpliendo esas
funciones, todas ellas deben ser identificadas, juntamente con sus patrones de
desempeo.
Las funciones son divididas en dos categoras principales (funciones primarias y
secundarias) y despus divididas en varias sub.-categorias.
Funciones Primarias
Las funciones primarias son fciles de ser reconocidas pues el nombre de muchos
tems est basado en su funcin primaria.
Por ejemplo la funcin principal de un transformador es transformar el nivel de voltaje,
la de un interruptor es la de interrumpir la circulacin de corriente, etc.
Funciones Secundarias
Generalmente se espera que los distintos tems realicen una o ms funciones adems
de sus funciones primarias. Estas son conocidas como funciones secundarias.
Para asegurar que ninguna funcin secundaria sea ignorada, fueron divididas en siete
categoras:
V Integridad ambiental
S Seguridad/integridad estructural
S Control/contencin
S Apariencia
V Proteccin
S Economa /eficiencia
s Funciones superfluas
) 42
)
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Las funciones secundaras son menos obvias que las primarias, aunque a veces la
prdida de una funcin secundaria puede traer graves consecuencias, a veces ms
serias que la prdida de la funcin primaria. As, las funciones secundarias
frecuentemente necesitan tanto o ms mantenimiento que las funciones primarias, por
ello deben ser bien identificadas.
Cabe sealar que las funciones superfluas se refieren a activos que no cumplen una
funcin actual pero estn activos en la instalacin.
Patrones de desempeo
La frontera entre el funcionamiento satisfactorio de un tem y el estado de falla del
mismo est especificada por el patrn de desempeo. Generalmente, el patrn de
desempeo esta fijado por el profesional responsable y puede tener varios puntos de
vista segn sea el profesional actuante.
Un ejemplo muy claro de esto es la prdida de aceite por desgaste del empaque del
radiador de un transformador. Para el profesional de mantenimiento la perdida de
aceite lo ubica por debajo del patrn de desempeo.
Pero para el profesional de operacin mientras puede permanecer en servicio, esta
dentro del patrn de desempeo especificado y para el responsable de seguridad y
medio ambiente, la prdida de aceite es motivo de ubicarlo fuera del patrn
mencionado.
3.4.4 FALLAS FUNCIONALES
La norma SAE JA 1011 define como falla funcional a:
"La perdida de la capacidad de un tem para realizar una funcin especifica. Puede
equivaler al termino Avera. Es la disminucin total o parcial de la capacidad de un
tem de desempaar su funcin durante un perodo de tiempo, donde el tem deber
ser sometido a mantenimiento o ser sustituido. La falla lleva al tem al estado de
disponibilidad."
Todos los estados de falla asociados con cada funcin deben ser identificados.
43
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3.4.5 MODOS DE FALLA
Un modo de falla puede ser definido como cualquier evento que puede llevar al tem a
la falla. Es decir, una vez que la falla se ha identificado, el siguiente aspecto es
procurar identificar todos los eventos "razonablemente probables" que pueden causar
ese estado de falla. Estos eventos son conocidos como modos de falla.
Cuando se pretende listar los modos de falla de los distintos tems se debe incluir:
S Fallas que ha pasado antes (histrico).
s Fallas que esta siendo prevenidos por programas existentes de mantenimiento.
s Fallas que todava no han pasado pero su ocurrencia es razonablemente
probable.
s Fallas producidas por el deterioro o desgaste normal y las causadas por
errores, humanos (personal de operacin o mantenimiento).
S Fallas por defectos en el diseo de los tems.
3.4.6 EFECTOS DE FALLAS
Los efectos de falla deben describir que pasara si ninguna tarea especfica de .
mantenimiento es hecha, para anticipar, prevenir o detectar la falla. Entonces debera
describir los sucesos que preceden a una falla.
Los efectos de falla deben incluir toda la informacin necesaria para respaldar la
evaluacin de la consecuencia de la falla, tal como:
/ Cul es la evidencia (si existiera) que la falla ha ocurrido, (en el caso de
funciones ocultas, que pasara si una mltiple falla ocurriera)?
/ De que forma esa falla afecta al medio ambiente?
S De que forma esa falla afecta a la seguridad de la personas?
S De que forma esa falla afecta a la calidad de servicio?
/ Cul es el dao fsico causado por la falla?
/ Qu puede ser hecho para restaurar la funcin del sistema despus de la
falla?
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3.4.7 CONSECUENCIAS DE FALLA
Cuando ocurre una falla esta afecta directamente al sistema y a la empresa en forma
cualitativa y cuantitativa debido a eso, nace la necesidad de realizar una evaluacin
econmica.
Las consecuencias que cada falla origina, pueden clasificarse en:
s Consecuencias operacionales: son aquellas que afectan a la calidad de
servicio.
S Consecuencias sobre seguridad o ambientales: son aquellas que afectan al
medio ambiente o a la seguridad de las personas, tambin se las conoce como
consecuencias no operacionales.
Existen adems otras consecuencias que no tienen el grado de importancia a las dos
anteriores, pero pueden degradar en fallas importantes y tienen de por as asociado un
costo de mantenimiento que debe considerarse. Cuando se realiza el proceso de
clasificacin de la consecuencia se debe separar los modos de falla ocultos, de los
modos de falla evidentes.
3.5 TAREAS DEL RCM
Para interpretar adecuadamente las tareas propuestas por el mtodo RCM, se hace
necesario reconocer 3 categoras principales de tareas pro-activas que son las
siguientes:
Tareas de restauracin programada
Tareas de descarte programado
Tareas bajo condicin
3.5.1 TAREAS DE RESTAURACIN PROGRAMADA
La restauracin programada implica el reacondicionamiento de una componente de un
tem a una edad lmite determinada, o antes de ella, independientemente de su
condicin aquel momento.
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3.5.2 TAREAS DE DESCARTE PROGRAMADO
El descarte programado implica la sustitucin de un componente del tem, en su lmite
de vida especificado, o antes de l, independientemente de su condicin en aquel
momento.
Estas dos tareas son conocidas como mantenimiento preventivo. Ellas son, a lo largo
del tiempo, la forma de mantenimiento pro-activo ms usado.
3.5.3 TAREAS BAJO CONDICIN PROGRAMADAS
Ante ta necesidad continua de prevenir ciertos tipos de falla y la creciente incapacidad
de tcnicas clsicas para hacerlo, se sale a la bsqueda de nuevos tipos de
gerenciamiento de fallas. La mayora de esas tcnicas confan en el hecho de que la
mayora de fallas da alguna seal de que esta presenta o va ocurrir.
Estas seales son conocidos como fallas potenciales y son definidos como
condiciones fsicas identificables que indican que una falla funcional esta prxima a
ocurrir o ya esta ocurriendo, en este punto debera tomarse alguna decisin para
prevenirla o al menos evitar o disminuir sus consecuencias. La figura N 14 muestra lo
que ocurre en el estado final de una falla y se denomina curva PF porque muestra
como comienza el deterioro al punto que puede determinarse el punto de falla
potencial "Pw y luego si no fuese detectado o corregido, continua el deterioro,
generalmente a una tasa acelerada, hasta llegar al punto de falla funcional "F".
Punto donde la falla comienza a ocurrirPunto donde podemos detectar que el tem est fallando
Punto donde el item fall(falla funcional)
condicin
Tiempo
Fig. 14 Curva P-F
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Es evidente que si una falla es detectada entre el punto "P" y el punto "F" es posible
tomar acciones para prevenir o evitar las consecuencias de la falla funcional; La
posibilidad o no de esa toma de decisin ha de depender de la rapidez con que ocurre
una falla. La forma de detectar esta falla potencial es por medio de tareas bajo
condicin.
Esta innovadores tcnicas son utilizadas para detectar fallas potenciales, de modo que
se puede tomar una accin para evitar las consecuencias que podran ocurrir en el
caso en que degeneren fallas funcionales. Son llamadas tareas bajo condicin porque
los activos permanecen en servicio con la condicin de que continen cumpliendo los
patrones de desempeo deseados. (Mantenimiento bajo condicin incluye
mantenimiento predictivo, mantenimiento basado en condicin y monitoreo de
condiciones).
Usadas correctamente, las tareas bajo condicin son una forma muy eficiente de
gerenciamiento de fallas, pero tambin puede ser un gran desperdicio de tiempo. E!
RCM posibilita que las decisiones en esta rea sean tomadas con una especial
confianza.
3.5.4 TAREAS DEFAULT
El RCM reconoce 3 categoras principales de acciones de default, las cuales se
nombran a continuacin:
Bsqueda de fallas
Las tareas de bsqueda de falla implican verificacin peridica de funciones
ocultas para determinar si ellas fallaran.
Rediseo
Implica efectuar algn cambio en la capacidad intrnseca de un tem. Esto incluye
modificaciones en el hardware y tambin cubre cambios de procedimientos.
Ningn mantenimiento programado
Esta accin default implica no efectuar ningn esfuerzo para anticipar o prevenir
modos de falla. Se espera que la falla ocurra para luego repararla, en el
mantenimiento de sistemas elctricos de potencia, esto se limita a tems
secundarios o auxiliares (Ejemplo: rels, contactores, guardamotores, etc.)
47
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3.6 PROCESO DESELECCIN DE TAREAS
El RCM tiene un proceso lgico para la seleccin de tareas, el mismo que utiliza
herramientas claves y fundamentales que permiten al personal de mantenimiento
tomar decisiones con cierta confianza,
i
El Anlisis de los Modos de Falla y sus Efectos conocido como AMFE y la planilla de
decisin, constituyen las herramientas fundamentales utilizadas para responder a las
siete preguntas bsicas del RCM expuestas anteriormente.
3.6.1 HERRAMIENTAS CLAVES
El AMFE (Anlisis de los Modos de Fallas y sus Efectos), es un procedimiento usado
para efectuar un anlisis de cmo un tem puede fallar enumerando todas los posibles
modos de falla, y todos los grados de reacciones adversas que resultan de tales fallas
as analizadas. Es una tcnica para mejorar la confiabilidad de un activo con la
indicacin del procedimiento para atenuar el efecto de una falla. Las fallas pueden ser
divididas conforme a su gravedad y normalmente son clasificadas como:
Muy crticas (catastrficas)
Crticas
Moderadas
Leves
A partir de esta herramienta se permite identificar los efectos y consecuencias de la
ocurrencia de cada modo de falla en su contexto operacional y no operacional, por lo
tanto, se obtienen respuestas a las primeras cinco preguntas del RCM.
En la siguiente figura se muestra un ejemplo de la planilla del anlisis de modos de
falla y sus efectos, incluyendo aspectos como el personal y las reas involucradas en
el estudio, adems de la fecha de inicio y la identificacin del sistema o subsistema al
cual se le este aplicando la metodologa.
Escuela Politcnica Nacional 1ANLISIS DE LOS MODOS DE FALLAS Y SUS EFECTOS
Realizado por:
reas involucradas:.
Fecha de anlisis:....
Sistema;
Estndar deejecucin ofuncin
Permitir elmximo flujode potenciacon perdidasno mayores afas de plenacarga
Fallafuncinal
Incapacdad paraentregarpotenciademandada
Mododefalla
Taponamenlo,vlvulade unradiadordaado
Causasde losmodosde falla
Deteroro natural
Efectosposibles
Dismnuye lacapacidaddeenfriarmento
Consecuencias
Leve
Modo decontrolactual
Inspeccionesdetalladasdeltransformador
Prioridades
No es prioridad
Accionesdem ej o ra
Ninguna
Fig. 14 Plantilla para realizar el Anlisis de los Modos de Falla y sus Efectos (AMFE)
Otra herramienta propuesta es la planilla de decisin, la cual permite seleccionar de
una forma ptima las actividades de mantenimiento segn la filosofa del RCM. La
respuesta para cada pregunta se va llenando en diecisis columnas dentro de esta
planilla. Las columnas F, FF, MF se refieren a informacin de referencia e identifican la
funcin, falla funcional y el modo de falla generada anteriormente por el AMFE. Esa
informacin se vuelca aqu para relacionar el AMFE con la plantilla de decisin.
Las columnas H, S, E y O, son usadas para registrar las respuestas a las preguntas
relacionadas con las consecuencias de cada modo de falla (H si no son evidentes, S si
afectan a la seguridad, E si afectan al medio ambiente, O si afectan a la operacin).
Para llenar estas columnas utilizamos el denominado Diagrama Lgico de Decisin
que se ilustra en la figura N 15.
49
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