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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA "MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM) DEL AUTOTRANSFORMADOR DE POMASQUI 230/138/13.8 kV" PROYECTO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ELÉCTRICO EN LA ESPECIALIZACION DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA ROMMEL FERNANDO CELA ANDAGOYA Quito, Septiembre del 2005

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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.

  • Escuela Politcnica Nacional

    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.

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    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.

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

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    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

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    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    RCPn

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    (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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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.

    41

  • 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

    )

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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?

    44

  • Escuela Politcnica Nacional

    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.

    45

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

    46

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Escuela Politcnica Nacional

    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

  • Esc

    uela

    Pol

    itcn

    ica

    Nac

    iona

    l

    Tar

    ea b

    ajo

    cond

    ici

    npr

    ogra

    mad

    a

    Tar

    ea d

    ede

    scar

    tepr

    ogra

    mad

    o

    Tor

    ea d

    eb

    sque

    da d

    efa

    lla

    El p

    roye

    cto

    es com

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    La p

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    e la

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    por

    este

    mod

    ode

    ra

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    ser

    ev

    iden

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    ra

    el

    pers

    ona!

    de

    oper

    aci

    n ba

    joci

    rcun

    stan

    cias

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    ?

    Una

    tar

    ea p

    ara

    dete

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    si

    la

    falla

    es

    taoc

    urrie

    ndo

    o po

    r oc

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    es t

    cni

    cam

    ente

    via

    ble

    yva

    le la

    pen

    a?

    Una

    ta

    rea

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    ien

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    ogra

    mad

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    falla

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    icam

    ente

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    ena?

    Una

    ta

    rea

    de

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    arte

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    fa

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    est

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    amen

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    le

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    La

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    es

    com

    puls

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    ajo

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