Analisis de fallas de componentes mecanicos

ANALISIS DE FALLAS

HENRY J. VILLARROEL2008

Objetivo General es proveer a los participantes de las herramientas para

realizar un análisis de falla

ANALISIS DE FALLAS

Falla: Es un evento no previsible, inherente al sistema que impide que éste cumpla la función bajo condiciones

HENRY VILLARROEL

bajo condiciones establecidas.

� Los sistemas empiezan a fallar bien sea por no haberles dado mantenimiento, por hechos fortuitos, por demasiado uso u otras causas

ANALISIS DE FALLAS

� Mecanismo de Falla. Es un proceso de origen físico y/o químico involucrado en (o responsable) la ocurrencia de una falla, incluyendo los sucesos e influencia que

HENRY VILLARROEL

los sucesos e influencia que conducen a la misma.

� Suceso Condicionador de la falla.Suceso que predispone a un componente a la falla o incrementa su susceptibilidad a la falla, pero por si solo no causa la falla. Su efecto es latente y en muchos casos se presenta como una contribución necesaria del mecanismo de falla

ANALISIS DE FALLAS

� Suceso Activador de la falla. Suceso, usualmente externo que activa o inicia la transición hacia el estado de falla,

HENRY VILLARROEL

el estado de falla, independientemente de si la falla es revelada en el momento en que ocurre. Se pueden clasificar en:1. Impulsivos (de acción rápida)2. Persistentes (de acción lenta)

Análisis de Falla.� Es la recopilación, análisis, revisión y

clasificación de la fallas para determinar tendencias e identificar el bajo rendimiento de partes y

ANALISIS DE FALLASHENRY

VILLARROEL

bajo rendimiento de partes y componentes de un sistema (Mc Kena,1997)

� Es un proceso de sucesivas acciones de integración y desintegración de eventos, en el cual se aplican razonamientos, cuantitativos y lógicos logrando determinar a cabalidad el qué, cómo y el porqué ocurrió la falla (PDVSA CIED, 1999)

Estudio del Mantenimiento En Base a la estadística

Análisis de FallaEstudio del comportamiento del

Equipo y/o Sistema basado


VILLARROEL

Análisis de Falla Equipo y/o Sistema basadoEn modelos Probabilísticos

Análisis de Falla Técnico Análisis de Falla basado en La Estadística

• Diagrama Causa Efecto•AMEF

•Diagrama de Pareto•Tasa de Falla

•Análisis de Criticidad

•Confiabilidad•Mantenibilidad•Disponibilidad

TASA DE FALLA : Es la probabilidad de falla instantánea de un equipo en un tiempo dado. Se puede expresar como una función:

)(

)()(

tR

tfth =


VILLARROEL

Zona

de

Mor

talid

ad

Infa

ntil

Zona de vida útil

Zona

de

desg

aste

Tiempo

Tas

a d

e fa

lla

CURVA DE LA BAÑERA


VILLARROEL

Otros patrones de fallas

EJEMPLO DE PATRON DE FALLAEn la tabla siguiente se muestran las horas de operación antes de fallar de un montacargas de la empresa Otinsa. Se desea determinar el patron de falla del montacargas

Horas antes de fallar Causa de la falla

ANALISIS DE FALLASTasa de Falla

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Horas antes de fallar Causa de la falla

11 caucho

19 Carburación

28 Sistema hidráulico

15 Sistema de elevación

5 Sistema de dirección

49 Sistema de dirección

2 Caucho

7 Sistema hidráulico

EJEMPLO DE APLICACIÓN DISTRIBUCION EXPONENCIAL (Con t.)

2min =X

49max=X

47249minmax =−=−= XXRango

1 3.33 8. 4K = + ≅ 1275.114

47 ≅==ISe toman 4 intervalos

ANALISIS DE FALLASTasa de Falla HENRY

VILLARROEL

Intervalos (horas) Fr f (t) No. De sobrevivientes

h (t)

2 - 14 4 0.50 8 0.50

15 - 27 2 0.25 4 0.50

28 - 40 1 0.125 2 0.50

41 - 53 1 0.125 1 1.00

Grafica de f(t) montacargas

0.6

Fre

cuen

cia

rela

tiva

(%)

Grafica de h(t) del Montacargas

ANALISIS DE FALLASTasa de Falla HENRY

VILLARROEL

0.5

0.25

0.125 0.125

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

O2 - 14 15 - 27 28 - 40 41 - 53

Intervalos de Clase

Fre

cuen

cia

rela

tiva

(%)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

2.0 - 14.0 15.0 - 27.0 28.0 - 40.0

Intervalos de Clase

Tasa

de

falla

(%)

ANALISIS DE FALLASDiagrama de Pareto

Wilfredo Pareto descubrió que el efecto ocasionado por varias causas tiene una tendencia bien definida, ya que el 20% de las causas

CAUSAS EFECTOS

VITALES

20%

HENRY VILLARROEL

que el 20% de las causas originan el 80% del efecto y el 80% de las causas restante son responsables del 20% del resto del efecto.

� Este fenómeno se repite con una aproximación aceptable, lo que permite aplicarlo diariamente con fines prácticos

20%

TRIVIALES

80% 20%

80%


EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UN DIAGRAMA DE PARETO

La empresa Otinsa posee una central telefónica para el uso de sus operaciones en tierra y Lago. Durante el año 2005 se presentaron un total de 15373 fallas, tal como se muestra en la tabla adjunta. Se desea determinar cuales son lo equipos que producen mayores números de fallas y los que producen menores números de fallas con el fin de establecer una estrategia de mantenimiento adecuada.

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No./Causa de la Falla Fallas Registradas Frec. Relativa (%)

1. Llaves o palancas 785 5.1

2. Equipos de operación 82 0.5

3. Tolvas 112 0.8

4. Precalentadores 175 1.2

5. Operación deficiente de Maq.

5806 37.7

6. Alarmas 187 1.2

7. Zumbadores 815 5.3

8. Baterías 26 0.2

9. Interruptores 3619 23.5Continua…


EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UN DIAGRAMA DE PARETO (Continuación)

No./Causa de la Falla Fallas Registradas Frec. Relativa (%)

10. Collarines 84 0.6

11. Teclados 152 1.0

12. Contactos de marcha 149 1.0

HENRY VILLARROEL

12. Contactos de marcha 149 1.0

13. Contactos de Seguridad 173 1.1

14. Cuchillas 165 1.1

15. Cremalleras 132 0.9

16. Pedales de Seguridad 2836 18.3

17. Circuito de quiebre 40 0.3

18. Cadenas 35 0.2

Total 15373 100

Ordenar de mayor a menor, con base a su contribución.


No./Causa de la Falla Fallas Registradas

Frec. Relativa (%) Frec. Relativa Acum (%)

5. Operación deficiente de maq. 5806 37.7 37.7

9. Interruptores 3619 23.5 61.2

16. Pedales de seguridad 2836 18.3 79.2

7. Zumbadores 815 5.3 84.8

1. Llaves o palancas 785 5.1 89.9

6. Alarmas 187 1.2 91.1

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6. Alarmas 187 1.2 91.1

4. Precalentadores 175 1.2 92.3

13. Contactos de Seguridad 173 1.1 93.4

14. Cuchillas 165 1.1 94.5

11. Teclados 152 1.0 95.5

12. Contactos de Marcha 149 1.0 96.5

15. Cremalleras 132 0.9 97.4

3. Tolvas 112 0.8 98.2

10. Collarines 84 0.6 98.8

2. Equipos de operación 82 0.5 99.3

17. Circuito de quiebre 40 0.3 99.6

18. Cadenas 35 0.2 99.8

8. Baterías 26 0.2 100.0

Total 15373 100


Grafico de Pareto. Central Telefonica Otinsa

100

120

Fre

c. R

elat

iva

Acu

m.(

%)

Causas Triviales

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0

20

40

60

80

100

5 9 16 7 1 6 4 13 14 11 12 15 3 10 2 17 18 8

Numero de Falla

Fre

c. R

elat

iva

Acu

m.(

%)

Causas Vitales

ANALISIS DE FALLAAnálisis de Criticidad

� Es una metodología que se utiliza para jerarquizar sistemas. Instalaciones y

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Instalaciones y equipos en función impacto global con el fin de facilitar la toma de decisiones acertadas y efectivas


� Al realizar el análisis se obtiene una lista ponderada de los elementos que se

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elementos que se pueden clasificar 4 zonas criticas.

� Al identificar estas zonas es mucho mas fácil diseñar una estrategia para mejorar el desempeño


� Existen diferentes variables que se pueden evaluar en

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pueden evaluar en una análisis de criticidad y dependerá de la situación en particular


En particular a aquí se analizara tres variables:

� Frecuencia de la falla (F)

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(F)� Gravedad de la falla (G)� Detectabilidad de la

falla (D)� Índice de Criticidad:

IC=(F)*(G)*(D)


Componente del IC Clasificación Peso

FRECUENCIA DE LA FALLA(F)

Improbable 1

Muy Pequeña 2 a 3

Pequeña 4 a 6

Mediana 7 a 8

Alta 9 a 10

GRAVEDAD DE LA FALLA Apenas perceptible 1

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GRAVEDAD DE LA FALLA(G)

Apenas perceptible 1

Poca importancia 2 a 3

Moderadamente grave 4 a 6

Grave 7 a 8

Extremadamente grave 9 a 10

DETECTABILIDAD(D)

Alta 1

Moderada 2 a 5

Pequeña 6 a 8

Muy Pequeña 9

Improbable 10

INDICE DE CRITICIDAD(IC)

Bajo 1 a 50

Medio 50 a 100

Alto 100 a 200

Muy alto 200 a 1000


200

1000

MUY CRITICO

Índ

ice

de

Cri

tici

dad

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0

50

100

200

CRITICO

MEDIANA CRITICIDAD

BAJA CRITICIDAD

Índ

ice

de

Cri

tici

dad


En algunas empresas puede tomar en cuenta otras variables:

� Tiempo de reparaciónImpacto operacional

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� Impacto operacional� Costos� Frecuencia de la falla� Impacto en la seguridad

y medio ambiente

GUIA DE CRITICIDAD

1.- Frecuencia de falla Puntaje

No más de un año 1

Entre 2 y 12 por año 3

Entre 13 y 24 por año 4

Impacto Operacional Puntaje

0 - 100 bbl/dia 1

100 - 200 bbl/dia 2


EJE

MP

LO D

E U

NA

AN

ALI

SIS

DE

CR

ITIC

IDA

D

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100 - 200 bbl/dia 2

200 - 300 bbl/dia 3

Tiempo Promedio de Reparación Puntaje

Menos de 4 horas 1

Entre 4 y 8 horas 2

Entre 8 y 24 horas 4

Impacto en la Seguridad (daños, heridas, fatalidad) Puntaje

Si 35

No 0

Impacto en la Producción Puntaje

No afecta la producción 0.

25% de impacto 0.25

50% de impacto 0.50

75% de impacto 0.75

Totalmente 1

EJE

MP

LO D

E U

NA

AN

ALI

SIS

DE

CR

ITIC

IDA

D

Estudio del Mantenimiento En Base a la estadística

Y la Confiabilidad

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA

Análisis de FallaEstudio del comportamiento del

Equipo y/o Sistema basadoEn modelos Probabilísticos

Análisis de FallaTécnico

Análisis de Falla basado en La Estadística

• Diagrama Causa Efecto•AMEF•MCC

•Diagrama de Pareto•Tasa de Falla

•Análisis de Criticidad

•Confiabilidad•Mantenibilidad•Disponibilidad

ANALISIS DE FALLASDiagrama de Causa - Efecto

Diagrama Causa EfectoDiagrama Causa Efecto(Diagrama ishikawa, Espina de (Diagrama ishikawa, Espina de Pescado)Pescado)

� Son una manera de organizar teorías sobre las causas de un

HENRY VILLARROEL

� Son una manera de organizar teorías sobre las causas de un problema. Considera que los problemas (Efectos) son consecuencia de una o más razones (Causas) y que las causas raíces solucionadas evitan la ocurrencia del problema. Es conveniente utilizarlo cuando se desea visualizar los grupos de causas que originan un problema.

ANALISIS DE FALLASDiagrama de Causa - Efecto HENRY

VILLARROEL

ANALISIS DE FALLASDiagrama de Causa - Efecto HENRY

VILLARROEL


EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UN DIAGRAMA CAUSA-EFECTO

En una fabrica de equipos de línea blanca se han tenido problemas con la calidad de las lavadoras. Un grupo de mejora de la calidad decide revisar los problemas de la tina de las lavadoras, ya que con frecuencia es necesario retrabajarla para que esta tenga una calidad aceptable. Para ello, se estratificaron los problemas en la tina de lavadora por defecto según se especifica en la tabla adjunta. Realice una diagrama causa – efecto para el defecto de Boca de la tina ovalada

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Descripción del defecto

Numero de tinas defectuosas

O=Boca de la tina ovalada

1200

P=perforaciones 400

D=Boca de la tina despostillada

200

F=Falta de fundente

120

S=mal soldada 80

ANALISIS DE FALLASDiagrama de Causa - Efecto

MaterialMano de ObraDeficiente

SupervisiónInadecuado

Diagrama de Ishikawa para la boca de la tina Ovalada

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Boca de tina

Ovalada

Maquina Método

Desajustada

Mantenimiento

Inadecuado

Subensamble

De Chasis

Transporte

Inadecuado

operario

Supervisión

Inspección

No capacitada

Irresponsable

Fuera de especificaciones

ANALISIS DE FALLAAnálisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF)

AMEF

n Es una metodología utilizada para

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identificar los posibles modos de una

falla, así como sus efectos sobre la

operación del sistema o los equipos y

generara la documentación relativa a

los requerimientos de las tareas de

mantenimiento del sistema o de los

equipos


Principios Básicos del AMEF.� Definir los requerimientos y

normas de operación (Función)

HENRY VILLARROEL

� Especificar la manera en que el sistema puede dejar de satisfacer (Falla Funcional)

� Identificar las causa de la Falla (modo de Falla)

� Identificar los efectos de cada falla cuando esta se presenta (Efecto de la Falla)


4 preguntas básicas del AMEF

1. ¿Cual es la función de un activo?

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un activo?2. ¿De que maneras

puede fallar?3. ¿Qué origina la falla?4. ¿ Qué pasa cuando

falla?


DIAGRAMA ENTRADA-PROCESO-SALIDA (EPS)• Consiste en un diagrama que permite una fácil visualización del

sistema, para su posterior análisis.

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INSUMOS

SERVICIOS

CONTROLES

PROCESO

PRODUCTOSPRIMARIOS

DESECHOS

PRODUCTOSSECUNDARIOS


UNIDAD DE PROCESO� Se define como una

agrupación lógica de sistemas que funcionan

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sistemas que funcionan unidos para suministrar un servicio (Ej. Electricidad) o producto (Ej. Gasolina) al procesar y manipular materia prima o insumo (Ej. Agua, crudo, gas natural, etc.)


SISTEMAS

• Conjunto de elementos

interrelacionados dentro de

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interrelacionados dentro de

las unidades de proceso, que

tienen una función

específica. Ej. Separación de

gas, suministro de aire,

regeneración de catalizador,

etc.


� Insumos: Materia prima a transformar.Servicios: Servicios como energía, agua de enfriamiento, aire de instrumentos, etc.

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aire de instrumentos, etc.� Controles: Entradas que

permiten el control de sistema, como arranque-parada, etc.

� Proceso: Descripción simple de la acción a realizar por el sistema. Ej. Inyectar, calentar, enviar, etc.

� Productos Primarios: Principales productos del sistema.


� Productos Secundarios: Derivados aprovechables resultados del proceso principal.

� Desechos: Productos que se deben descartar.

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deben descartar.� Servicios: En algunos casos se

deben generar servicios a otra parte del proceso o a otro subsistema.

� Alarmas, controles: Señales que funcionan como advertencia o control para otros sistemas.


CATALIZADOR USADO DE 60 A90% DE CIRCULACIÓN, ESDECIR, DE 1225 A 1837 Kg/h yDE 8% MAX DE CARBON ENQ.BY SIN RESTRICCION ENQ.N

CATALIZADOR REGENERADO DE 1225 A 1837 Kg/h

PROCESOREGENERAR EL CATALIZADOR DE FORMA TAL QUE CUMPLA CON

LAS SIGUIENTES ESPECIFICACIONES:- 0,02% EN PESO DE CARBÓN.- OXICLORAR CON 1,1 ≤≤≤≤ Cl- ≤≤≤≤ 1,3% PESO DE CLORURO EN Q.B.- SECADO DE MODO DE PRODUCIR UN GAS NETO CON MENOS DE 10ppm DE CO + CO EN EL REFORMADOR .

DIAGRAMA EPS DEL SUBSISTEMA DE REGENERACIÓN

HENRY VILLARROEL

NITRÓGENO CON 99% DEPUREZA, 6-8 BARG/38°C, DE0.3 A 0.4 T/D ENQ.B Y DE 15 A40 T/D ENQ.N

AIRE DE REGENERACIÓN7.5-8 BARG/36 - 40°C, DE 50 A70 T/D EN Q.B Y DE 17 A 35EN Q.N

GASES DE COMBUSTIÓN VENTEO DE 450°C A 510°C, 2-3 BARG

AIRE CALIENTE

PERCLOROETILENO, DE 36 A 40°C, 0,72 A 1,07 Kg/h EN Q.B

CATALIZADOR FRESCO DE284 A 400Kg SEMANAL

AIRE ATMOSFÉRICO

GASES DE COMBUSTIÓN A LA ATMÓSFERA

1-A-1

Q.B

: Que

ma

Bla

nca

(Ope

raci

ón N

orm

al)

Q.N

: Que

ma

Neg

ra

ppm DE CO + CO2 EN EL REFORMADOR .


Diagrama de bloques� Es una representación de

alto nivel de las funciones principales que realiza un sistema

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sistema � Los bloques son etiquetados

como subsistemas funcionales para el sistema. En este diagrama no deben aparecer equipos. Subsistema funcionales típicos: Almacenaje y distribución Enfriamiento Calefacción


CONTROLAR FLUJO DE AIRE ATMOSFÉRICO

SUMINISTRAR

SUMINISTRAR AIRE

ATMOSFÉRICOCONTROLAR LA

PRESIÓN DE

REGENERACIÓN

CONTROLAR EL

GASES DE COMBUSTION A LA

ATMOSFERAAIRE CALIENTE A

GA

SE

S D

E

CO

MB

US

TIO

N A

LA

AT

MO

SF

ER

A

CA

TA

LIZA

DO

R U

SA

DO

AIR

E

AT

MO

SF

ER

ICO

HENRY VILLARROEL

REGENERAR Y CIRCULAR

CATALIZADOR

CALENTAR EL AIRE DE

REGENERACIÓN

SECAR AIRE DE REGENERACIÓN

SUMINISTRAR GASES DE

COMBUSTIÓN

CONTROLAR EL AIRE DE

REGENERACIÓN

MANTENER LA BURBUJA DE

NITRÓGENO Y LOS DIFERENCIALES DE

PRESION INFERIORES

CALENTAR CLORURO +

NITROGENO + AIRE

ENFRIAR GASES DE

COMBUSTIÓN

CALENTAR LOS GASES DE

COMBUSTIÓN

CONTROLAR EL VENTEO DE LOS

GASES DE COMBUSTION

BOMBEAR PERCLOETILENO

ADICIONAR CATALIZADOR

FRESCO

SUMINISTRAR NITRÓGENO

ATMOSFERA

AIRE DE INSTRUMENTO

NITROGENO

CATALIZADOR FRESCO

AIRE CALIENTE A LA ATMOSFERA

CA

TA

LIZA

DO

R

RE

GE

NE

RA

DO

PERCLOROETILENO

NITROGENO


DEFINICION DE LA FUNCION DEL SISTEMA.

� Contiene los parámetros o estándares internos de

HENRY VILLARROEL

o estándares internos de funcionamiento del proceso, producto, reglamentos y normativas de la empresa


DE QUÉ MANERA PUEDE FALLAR? PÉRDIDA DE LA FUNCIÓN (TOTAL /

PARCIAL)

Perdida de la Función:

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Perdida de la Función:Se dice que ha ocurrido una falla de la función o fallafuncional cuando:La planta, sistema equipo o componente no logra satisfacerlos estándares o parámetros de operación requeridos. Existendos tipos de fallas: Total y Parcial.


Falla Total: Es aquella falla que produce una pérdida total de lafunción.

Fallas Parciales: Son aquellas fallas que desvían a la función (porencima o por debajo) de los parámetros o estándares identificados

HENRY VILLARROEL

encima o por debajo) de los parámetros o estándares identificadosoriginalmente.

Puntos ClavesSe debe centrar en la pérdida de la función - no la pérdida deequipos. Por lo tanto, al igual que en los enunciados de lafunción, los enunciados de las fallas funcionales no debenmencionar fallas de equipos


MODO DE LA FALLAQUE ORIGINÓ LA FALLA?

HENRY VILLARROEL

• Los modos de falla describen como falla un equipo (Ej.

fractura, erosión , corto circuito, etc.).

• Las causas de fallas describen las acciones que hicieron

fallar al equipo.(Ej. sobrecarga, fragilización, humedad,

fatiga, error humano, etc.).


QUE PASA CUANDO FALLA?

Las descripciones de estos efectos debería incluir toda la

EFECTOS DE LA FALLA

HENRY VILLARROEL

Las descripciones de estos efectos debería incluir toda lainformación que le permita a los equipos de trabajoevaluar las consecuencias de las fallas.“Que evidencia hay de que se ha producido la falla.También se deben registrar aquellos consecuencias quese presentarían si no se tomase acción alguna para evitarla falla”


La descripción debe contener:

• La evidencia (si la hubiera) de que se ha producido la

EFECTOS DE LA FALLA

HENRY VILLARROEL

• La evidencia (si la hubiera) de que se ha producido lafalla.• Las formas (si las hubiera) en que la falla supone unaamenaza para la seguridad o el medio ambiente.•Los daños físicos (si los hubiera) causados por la falla.• Qué debe hacerse para corregir la falla.•Algún otro equipo o el proceso mismo aportan algunaevidencia de falla?

LISTAR LAS FUNCIONES PRIMARIAS,SECUNDARIAS Y DISPOSITIVOS PARAPRESERVAR LA FUNCIÓN DENTRO DELCONTEXTO OPERACIONAL

VALIDAR ESTAS FUNCIONES CON LOS CLIENTES PRINCIPALES

ANALISIS DE FALLAAnálisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) HENRY

VILLARROEL

CLIENTES PRINCIPALES

ESTÁ DE ACUERDO?

SI

NOMODIFICAR

FUNCIONES PÉRDIDA DE LA FUNCIÓN MODO DE LA FALLA

DE QUÉ MANERA PUEDE FALLAR?

TOTAL / PARCIAL

QUE ORIGINA LA FALLA?

POSIBLES CAUSAS

EFECTOS DE LA FALLA

QUE PASA CUANDOFALLA?

(EVIDENCIAS FÍSICAS DE LO QUE PASA)

CUALES SON LAS FUNCIONES DEL

SISTEMA?


Función Falla Funcional

Modo de Falla Efecto de la falla

No suministra potencia

Falla en el suministro de 13.8 KV. Ocurre generalmente por paro total de unidades generadorasdebido a lacondensación en el gas suministrado y falla en el suministrode gasoil,provoca paro total de la planta. MTTR=30 min.

Falla en el suministro de gas Se pierden los 20MW generados por PG-11, ya que las unidades PG-12, PG-13 y PG-14 pueden funcionar con gasoil (Conversiónautomáticaencasodefalla). MTTR=30min.

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Suministrar en 63 MW a 115 kV.

Suministra potencia menor a 63 MW a 115kV

automáticaencasodefalla). MTTR=30min.

Perdida de aislamiento en los aisladores de barra de salida del generador hasta el 52G

Actúa el 64G y/o 87G sacando la unidad de servicio y por ende alTX,perdiendo 20MW de generación. MTTR= 4horas

Perdida de impermeabilización de los cubículos de barra

Posible daño a CTs, Pts, generador, oxidación de las tres barras,emposamiento del agua en el cubículo, perdida de aislamiento entrebarras. MTTR=8 horas (daños menores).MTTR=1 mes (si existedañoen el generador). Posible ocurrencia después de un trabajo demantenimiento mayor

Actuación espontánea de las protecciones asociadas al interruptor de 52G por perdida de lazo, descalibracion o falso contacto

Provoca la interrupción de la corriente proveniente de la unidadgeneradora desernergizando el TX asociado, por lo que se dejan desuministrar 20MW. MTTR=2 horas

Falla en el cable de potencia que va al interruptor al TX (TX-11, TX-12, TX-13 o TX-14)

Actuación de protecciones 87T y/o (50/51) por perdidas de aislamiento o falso contacto en los terminales, provocando interrupción del suministro eléctrico al TX asociado. MTTR=8 horas


Función Falla Funcional Modo de Falla Efecto de la falla

Elevar tensión de 13.8 kV a 115 kV +/- 5% con una

No eleva tensión de 13.8 kV a 115 kV

Espiras en cortocircuito Actuar ele 87T y/o 51T el cual envia la orden para que actue elrele de bloqueo 86 sacando de servicio al TX (falla mayor).MTTR= 3 meses

Falsos contactos entre la bobina delTX y el bushing

Formandose un punto caliente provocando que actuen lasprotecciones por elta temperatura. MTTR= 3dias

Falladefasea tierra(bushing) Actuacióndel rele51T enviandola ordenparaqueactueel rele

HENRY VILLARROEL

con una potencia de 20MW cada uno TX-13 o TX-14 y con ventilación forzada hasta 30MVA, 29MVA y 32MVA

Falladefasea tierra(bushing) Actuacióndel rele51T enviandola ordenparaqueactueel relede bloqueo 86 y de las protecciones asociadas al generador, elTX sale de servicio, se pierden 20MW ya que también sale deservicio el generador. MTTR=3 meses

No llega a suministrar los

20MVA

Falla de aceite Provoca calentamientos de los devanados y actuación de losventiladores (automática o manual) por lo que se debe limitar lacarga del TX, de no ser asi se activarían las alarmas por altatemperatura actuando las protecciones. MTTR=2 dias

Aceite contaminado Originaria calentamiento súbito y posible cortocircuito,por loque se debe limitar la carga a TX, de no ser asi se activarían lasalarmas por alta temperatura actuando las protecciones.MTTR=2 dias (filtrar). MTTR=5 dias

Radiadores taponados o válvulas deradiadores cerradas

Provoca calentamiento de los devanados y actuación de losventiladores (automática o manual) por lo que se debe limitar lacarga a TX, de no ser asi se activarían las alarmas por altatemperatura actuando las protecciones. MTTR=2 dias (filtrar).MTTR=5 dias

ANALISIS DE FALLAMantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC)

Antecedentes� 1970 el MCC fue

desarrollado por la industria de la aviación

HENRY VILLARROEL

industria de la aviación� 1981 Se extendió a la

industria de generación eléctrica

� En los últimos años se ha extendido a otras industrias


MCC- Es una filosofía que tiene como meta garantizar la operación de los

equipos y sistemas dentro de los estándares de funcionamiento en su

contexto operacional, mediante la ejecución de actividades que son el

HENRY VILLARROEL

contexto operacional, mediante la ejecución de actividades que son el

producto de la jerarquizacion de las fallas de acuerdo a sus efectos

sobre la calidad, producción, servicio al cliente, los costos y el medio

ambiente


1. ¿Cual es la función de un activo?

2. ¿De que maneras puede fallar?AMEF

HENRY VILLARROEL

3. ¿Qué origina la falla?

4. ¿ Qué pasa cuando falla?

5. ¿Importa si falla?

6. ¿ Se puede hacer algo para prevenir la falla?

7. ¿ Qué pasa si no podemos prevenir la falla?

AMEF

Lógica deLógica dedecisiones decisiones de MCCde MCC


Pasos del MCC1. Selección del sistema2. Limites del Sistema3. Descripción del

Sistema

HENRY VILLARROEL

Descripción del Sistema

4. Análisis de las fallas funcionales

5. Análisis de Modo y Efecto de falla

6. Criterio de Análisis del árbol lógico

7. Selección de las tareas


LISTAR LAS FUNCIONES PRIMARIAS,SECUNDARIAS Y DISPOSITIVOS PARAPRESERVAR LA FUNCIÓN DENTRO DELCONTEXTO OPERACIONAL

VALIDAR ESTAS FUNCIONES CON LOS CLIENTES PRINCIPALES

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ESTÁ DE ACUERDO?

SI

NOMODIFICAR

FUNCIONES PÉRDIDA DE LA FUNCIÓN MODO DE LA FALLA

DE QUÉ MANERA PUEDE FALLAR?

TOTAL / PARCIAL

QUE ORIGINA LA FALLA?

POSIBLES CAUSAS

EFECTOS DE LA FALLA CONSECUENCIAS

QUE PASA CUANDOFALLA?

(EVIDENCIAS FÍSICAS DE LO QUE PASA)

IMPORTA SI FALLA?SE PUEDE HACER

ALGO PARA PREVENIR?QUE PASA SI NO PO-DEMOS PREVENIR LA

FALLA?

CUALES SON LAS FUNCIONES DEL

SISTEMA?

SELECCIONAR ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO


Modo deModo de

CONSECUENCIA DELA FALLA

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Consecuencias del Consecuencias del Tipo de fallaTipo de falla

Modo deModo deFallaFalla

AMEFAMEF

Árbol lógico Árbol lógico


Modo de Falla

¿La falla es percibida por los operadores en condiciones

normales?Falla Oculta

No

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normales?

¿Podrá la falla herir o matar a alguien o viola una ley

ambiental?

¿Afectara la falla la calidad, capacidad, costo de producción o

servicio al cliente?

Falla No operacional

Falla de Seguridad y Medio Ambiente

Falla Operacional

Si

No

Si

Si

No


Falla Oculta� Requiere la ocurrencia de

una falla secundaria o de un evento inusual para revelarse al operador bajo

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revelarse al operador bajo circunstancias normales de operación

� Las fallas ocultas están usualmente asociadas con funciones de protección y pueden ser detectadas usando tareas de mantenimiento detectivo


Falla Oculta� Las fallas ocultas no ejercen

ningún efecto directo por si solas, pero si exponen a la planta o sistema a otras fallas cuyas consecuencias

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fallas cuyas consecuencias potenciales serian mucho mas graves.

� Actuando con condiciones normales: tiene que ocurrir una segunda falla antes de que salgan a relucir todas las consecuencias.

� Están asociadas con dispositivos de seguridad


Fallas de Seguridad y Medio Ambiente

� Son aquellas que pueden lesionar o

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pueden lesionar o matar a alguien y/o produce una violación de alguna ley o regulación ambiental


Falla Operacional� Impacta a la

producción,

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producción, fabricación, calidad del producto, servicio al cliente o costos operacionales


Falla No Operacional� Es aquella que no

impacta ni a la seguridad ni a la

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seguridad ni a la producción de modo que solo origina un costo directo de la reparación


Selección de las tareas� Este paso esta dirigido a

detectar aquellos modos de falla donde se debe realizar tareas de mantenimiento

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tareas de mantenimiento� Las principales tareas de

mantenimiento comprendenMantenimiento DetectivoMantenimiento a CondiciónMantenimiento PreventivoMantenimiento CorrectivoRediseño


¿Se conoce el patrón de falla del equipo?Mantenimiento

Preventivo

No

Si

SELECCIÓN DE LAS TAREAS DE MANTENIMIENTO

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¿Es posible monitorear alguna condición del equipo?

¿La falla es Oculta?

¿El sistema o equipo puede ser modificado?

Mantenimiento

A Condición

Mantenimiento

Detectivo

Mantenimiento

Correctivo

NoSi

Si

Rediseño

No

No

No

Si


Monitoreo del plan MCC� Es una

retroalimentación del plan con el fin de que el mantenimiento llegue a

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mantenimiento llegue a ser optimo

� En este paso una vez implantado el MCC, el monitoreo consiste en establecer nuevas frecuencias para las acciones de mantenimiento

¿Alguna pregunta?

ANALISIS DE FALLAMantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) HENRY

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Engineering

Analisis de fallas de componentes mecanicos