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MANUAL DEL PARTICIPANTE

MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD

(MCC)

Preparado por

CARLOS PARRAERNESTO PRIMERA

Julio 2006

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AGENDA DEL TALLER :Topic Activity

ObjetivosIntroducción al Mantenimiento ClaseMundial

Optimización de la ConfiabilidadOperacionalIntroducción al MCCEquipo Natural de TrabajoRol del facilitador MCCProceso de implantación del MCCAnálisis de Criticidad de Sistemas Ejercicios propuestosDesarrollo Contexto Operacional

Análisis de los Modos y Efectos deFallas (AMEF)Definición de Funciones Ejercicios propuestosDefinición Fallas Funcionales Ejercicios propuestosDefinición de modos de fallas Ejercicios propuestosDescripción de los efectos de losmodos de fallasEjercicios Modos de fallas y Efectos Ejercicios propuestos

Proceso de selección de las

actividades de mantenimiento –Árbol lógico de decisión del MCCBeneficios de la implantación delMCC / Revisión final

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INTRODUCCIÓN

En la actualidad, las organizaciones industriales están implantando nuevas técnicas, con el

objetivo principal de optimar sus procesos de Gestión del Mantenimiento. Dentro de estas nuevas

técnicas, la metodología de gestión del mantenimiento denominada: Mantenimiento Centrado

en Confiabilidad (MCC), constituye actualmente, una de las principales y más efectivas

herramientas para mejorar y optimar el mantenimiento en las organizaciones.

El éxito del MCC a nivel mundial, se ha debido principalmente a que esta filosofía permite

establecer los requerimientos necesarios de mantenimiento de los distintos equipos en su

contexto operacional, tomando en cuenta básicamente, el posible impacto que pueden provocarlas fallas de estos equipos: al ambiente, la seguridad humana y las operaciones, aspectos que en el

presente, son considerados de vital importancia dentro de cualquier proceso productivo.

Por lo expuesto anteriormente, el Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, se convierte hoy en

día, en una de las principales herramientas utilizadas por las organizaciones de categoría Clase

Mundial.

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OBJETIVOS

Los objetivos principales de este taller son:

♦ Explicar la teoría básica del MCC y describir de forma detallada el proceso deimplantación del MCC.

♦ Definir los diferentes tipos de funciones de los sistemas y establecer los parámetros deejecución en términos de seguridad, impacto ambiental, calidad, rangos operacionales yrangos de control.

♦ Identificar los caminos por los cuales los sistemas pueden dejar de cumplir sus funciones(fallas funcionales).

♦ Identificar las causas (modos de fallas) que provocan las fallas funcionales.

♦ Evaluar los riesgos que provocan los modos de fallas, jeraquizarlos en función de suimpacto y establecer prioridades de mantenimiento.

♦ Comprender y utilizar, el proceso lógico de decisión diseñado por la metodología delMCC, para seleccionar tareas y frecuencias efectivas de mantenimiento.

♦ Aplicar los conceptos teóricos del MCC y llevar a cabo aplicaciones prácticas reales,aprovechando la experiencia de cada uno de los participantes.

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GLOSARIO

AC Análisis de Criticidad

ACR Análisis Causa Raíz

ACRB Análisis Costo Riesgo Beneficio

AMEF Análisis de Modos y Efectos de Fallas.

CCPS Center for Chemical Process Safety.

IBR Inspección Basada en Riesgos.

OREDA Offshore Reliability Data.

MCC Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.

UT Up time o tiempo operativo entre fallas.

TBF time between failures o tiempo entre fallas.

DT Down time o tiempo no operativo entre fallas.

TTR Time to repair o tiempo necesario para reparar.

TO Time out o tiempo fuera de control.

MTTR Mean time to repair

MTBF Mean time between failures, tiempo medio entre fallas.

MUT Mean up time, tiempo medio de funcionamiento entre fallas.

MDT Mean down time, tiempo medio de indisponibilidad entre fallas.

MTTR Mean time to repair, tiempo medio para reparar.

MTO Mean out time, tiempo medio fuera de control.

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CONTENIDO

Página

Agenda del taller ........................................................................................................................................... iiIntroducción .......................................................................................................................................... iiiObjetivos .......................................................................................................................................... ivGlosario ............................................................................................................................................v

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN AL MANTENIMIENTO CLASE MUNDIAL................................................11.1. Evolución del Mantenimiento......................................................................................................11.2. Mantenimiento Clase mundial ......................................................................................................21.3. Proceso de Optimización de la Confiabilidad Operacional...........................................................4

CAPÍTULO 2: TEORÍA BÁSICA DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD..................62.1 Antecedentes del MCC...............................................................................................................62.2 Definición del MCC ....................................................................................................................72.3 Proceso de implantación del MCC ...............................................................................................8

2.3.1 Conformación e importantcia de los equipos naturales de trabajo ..................................92.3.2 Selección del sistema y definición del contexto operacional .......................................112.3.3 Desarrollo del contexto operacional ..............................................................................14

CAPÍTULO 3: AMEF : ANÁLISIS DE LOS MODOS Y EFECTOS DE FALLAS............................................183.1 Funciones y estándares de ejecución...........................................................................................19

3.1.1 Definición de función y tipos de funciones ..............................................................193.1.2 Estándares de ejecución ............................................................................................223.1.3 Registro de los estándares de ejecución ...................................................................26

3.2 Fallas funcionales........................................................................................................................ 273.3 Modos de fallas............................................................................................................................29

3.3.1 Nivel de identificación de los modos de fallas .........................................................293.3.2 Causas Raíces de las fallas funcionales .....................................................................313.3.3 Registro de los modos de fallas .................................................................................32

3.4 Efectos de los modos de fallas .....................................................................................................323.4.1 Categorías de los efectos de fallas.............................................................................34

CAPÍTULO 4: EL MCC Y LOS MODOS DE FALLAS OCULTOS ................................................................374.1 Identificación de las fallas ocultas............................................................................................374.2 Rutinas de mantenimiento para prevenir modos de fallas ocultos...........................................38

CAPÍTULO 5: SELECCIÓN DE LAS ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO............................................405.1 Actividades preventivas ............................................................................................................415.2 Actividades correctivas .............................................................................................................43

CAPÍTULO 6: ÍNDICES BÁSICOS DE GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO ................................................446.1 Cálculo de la disponibilidad.....................................................................................................456.2 Cálculo de la confiabilidad.......................................................................................................46

CAPÍTULO 7: BENEFICIOS DE LA IMPLANTACIÓN DEL MCC.................................................................50

BIBLIOGRAFÍA ..........................................................................................................................................52ANEXOS:

ANEXO 1: EJERCICIOS PROPUESTOS..............................................................................................53

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LISTA DE FIGURAS

Figuras Página

1. Evolución del Mantenimiento.............. ........... ........... ......... ............ ......... ........... ......... ........... .......... ..........12. Diez mejores prácticas Mantenimiento Clase Mundial ......... .......... .......... ........... ......... ........... .......... .....33. Áreas a optimizar ......... ............ ........... ......... ........... .......... ........... ......... ........... .......... .......... .......... ..........34. Proceso de gestión de la confiabilidad operacional ......... ........... ......... ........... ......... ........... .......... ..........45. Siete preguntas claves del MCC..............................................................................................................86. Proceso de implantación del MCC ............................................................................................................87. Integrantes del Equipo Natural de trabajo .......... .......... .......... ........... ......... ........... ......... ........... ......... ......98. Roles de los participantes de los Equipos Naturales.......... .......... ......... ........... ......... ............ ......... ..........109. Criterios a evaluar – Matriz de Criticidad............... ........... .......... ......... ........... ......... ............ ......... ..........13

10. Matriz de Criticidad.................................................................................................................................1411. Definición del Contexto Operacional .......... ......... ........... ......... ............ ........... ......... ............ ......... ..........1512. Diagrama Entrada Proceso Salida............................................................................................................1613. Flujograma para el desarrollo del AMEF ........... ......... ........... ......... ............ ........... ......... ........... ......... ....1814. Estándar de ejecución deseado / Influencia del mantenimiento...............................................................2415. Categoría de las Consecuencias de los modos de fallas........... ............ ........... ......... ............ ......... ..........3516. Identificación de las consecuencias de los modos de fallas............. ......... ........... ......... ........... .......... ...4017. Flujograma de selección de las actividades de mantenimiento................................................................4118. Curva de comportamiento de las fallas potenciales.................................................................................4219. Distribución de fallas...............................................................................................................................4420. Curva de la Bañera ..................................................................................................................................4721. Ejemplo de Distribución de fallas - Equipo X ........... .......... .......... .......... .......... ........... ......... ........... ......4822. Ejemplo de Distribución de fallas – Equipo Y ........... .......... .......... .......... .......... ........... ......... ........... ......4923. Beneficios del MCC ...............................................................................................................................51

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DRAFT 1

CAPÍTULO 1INTRODUCCIÓN AL MANTENIMIENTO CLASE MUNDIAL

1.1.Evolución del MantenimientoEn la siguiente figura encontramos un resumen que ilustra la evolución del mantenimiento:

Reparar en caso de avería

Mayor disponibilidad de la maquinaria

• Mayor duración de los

equipos • Menores Costos

• Mayor disponibilidad y

confiabilidad

• Mayor Seguridad

• Mejor calidad del producto • Armonía con el medio ambiente

• Maximizar Cont .Operacional • Costos aun menores

1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

MCC

Figura # 1. Evolución del Mantenimiento

Años 30 a mediados de años 50 Equipos robustos, sobredimensionados, simples.

Los modos de fallas estaban concentrados en el desgaste de pieza y metalúrgicos. No existía alta mecanización de la industria. Poca importancia a los tiempos de parada de los equipos. La prevención de fallas en los equipos no era de alta prioridad gerencial. La política de

mantenimiento mayormente aplicada era la de mantenimiento reactivo o de reparación. No había necesidad de un mantenimiento sistemático. Las actividades demandaban poca destreza. Volúmenes de producción bajos.

Años 50 hasta mediados de años 70. Por primera vez, se comienza a darle importancia a la productividad. Incremento de la mecanización en las industrias y complejidad de los equipos. Mayor importancia a los tiempos de paros de los equipos. Inicio del concepto de mantenimiento preventivo. Para los años 60 este consistía

principalmente en mantenimiento mayores (Over Haul) de acuerdo a una frecuencia fija. Crecimiento rápido de los costos de mantenimiento al compararlos con otros costos de

operación. Implantación y crecimiento de sistemas de planificación y control de mantenimiento. Maximizar vida útil de la infraestructura, sistemas, equipos y dispositivos, por incremento

del capital asociado a la adquisición de los mismos. Instalaciones, sistemas y equipos con alta capacidad de respaldo Altos niveles de inventario de repuestos

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DRAFT 2

Mayor involucramiento de las gerencias con la fuerza laboral hacia la definición de lastareas de mantenimiento

Computadoras centrales, lentas, programas que no permitían la interacción efectiva con elusuario

Años 70 hasta el presente Alto grado de mecanización y automatización Demanda por alto valor en la disponibilidad y confiabilidad de la infraestructura, sistemas,

equipos y dispositivos Importancia a la productividad y estándar de calidad Importancia relevante a la protección integral de las personas, equipos y ambiente Relevancia de los costos de mantenimiento en su contribución a la optimación y control de

costos de las empresas, es decir, tener una alta efectividad en el control de costos. Extensión al máximo de la vida útil de la infraestructura, sistemas, equipos y dispositivos. Alto volúmenes de producción Competitividad como factor de sobrevivencia de las empresas Alto nivel de competencia del personal de mantenimiento Nuevas técnicas e investigación cuestionan lo establecido. Desarrollo acelerado de la tecnología de información, computadoras más rápidas, pequeños

programas más amigables, integración de redes a través de estaciones de trabajo, sistemasexpertos.

Desarrollo del mantenimiento predictivo Enfasis en darle importancia a los valores de confiabilidad y mantenibilidad en la etapa de

diseño de la infraestructura, sistemas, equipos y dispositivos. Comienzo en los últimos años de los 70, de la aplicación de las filosofías Mantenimiento

Productivo Total (TPM) y del Mantenimiento Centrado en confiabilidad (MCC)

1.2.Mantenimiento Clase Mundial El Mantenimiento Clase Mundial MCM, es el conjunto de las mejores prácticas que reúneelementos de distintos enfoques organizacionales con visión de negocio, para crear un todoarmónico de alto valor práctico, las cuales aplicadas en forma coherente generan ahorrossustanciales a las empresas.Características:

Promueve constantemente, la revisión y/o actualización de las mejores prácticas en elámbito mundial.

Alinea las prácticas en función de la gente, los procesos y la tecnología. Enfatiza en el desarrollo de estrategias para facultar a las personas en su desempeño. Establece estrategias orientadas a la integración de los diferentes entes que participan en la

cadena de valor de los procesos, con visión holística del negocio. Considera fundamental la tecnología de información como habilitador esencial para la

integración de los procesos. Asigna un peso específico a la planificación disciplinada, como función del proceso

gerencial. Fomenta la identificación de oportunidades de mejoras, generando cambios de paradigmas

en el negocio. Orienta y gerencia el cambio planificado, como objetivo estratégico a través del desarrollo

y educación permanente de la gente.

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DRAFT 3

PROCESOSORIENTADOS

AL MEJORAMIENTOCONTINUO

GENTE

ORGANIZACION CENTRADA EN

EQUIPOS DE TRABAJO

COMPROMISO GERENCIAL

INTEGRACION CON PROVEEDORES

PROCESOS PROACTIVOS PLANIFICACION Y PROGRAMACION

CONTRATISTASORIENTADOS A LA

PRODUCTIVIDAD

SIMPLIFICACION DE PROCESOS

GERENCIADISCIPLINADA

PARADA DE PLANTAS

PROCESOS

COMPROMISO GERENCIAL

TECNOLOGIA

OPTIMIZACIÓN CONFIABILIDAD OPERACIONAL

Figura # 2.Diez Mejores Prácticas del Mantenimiento Clase Mundial

Mejoras buscadas Rangos Comportamiento

Producción 10 – 12%

Paradas imprevistas 50 – 55%

Horas/hombre 35 – 40%

Costos de Mantenimiento 23 – 30%

Costos de producción 12 – 16%

Accidentes 80%

Retrabajo 20 – 40%

Inventarios 10 – 30%

Disponibilidad y Confiabilidad 10 – 15%

Figura 3: Áreas a Optimizar

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1.3.Proceso de optimización de la Confiabilidad OperacionalLa Confiabilidad Operacional se define como:

“Capacidad de una instalación (infraestructura, personas, tecnología) para cumplir sufunción (haga lo que se espera de ella), y en caso de que falle, lo haga del modomenos dañino posible”.

Una instalación confiable debe incluir tanto continuidad operacional como control deriesgos

Características del proceso de mejoramiento de la CO:• Mejorar CO se puede conseguir mediante muchas iniciativas.• No existe una única metodología que domine todos sus aspectos.• Depende de la interacción entre los equipos, los procesos, los humanos y el ambiente

organizacional.• La presencia ineludible de la incertidumbre coloca a la confiabilidad en el ámbito de lasdecisiones basadas en riesgo

A partir de este concepto, un proceso de Gestión de Confiabilidad se basa en cuatro parámetrosfundamentales: (ver Fig. 4)

Figura # 4: Proceso de gestión de la Confiabilidad Operacional

Gestión de la Confiabilidad Operacional Gestión de la Confiabilidad Operacional Gestión de la Confiabilidad Operacional

Gestión de Activos Clase Mundial Gestión de Activos Clase Mundial

Confiabilidad de EquiposConfiabilidad de Equipos

Confiabilidad de ProcesosConfiabilidad de Procesos

Confiabilidad HumanaConfiabilidad Humana

Herramientas de DesarrolloOrganizacional

Herramientas de DesarrolloOrganizacional

IBRIBRIBR ACACAC

ACRACRACR ACRBACRBACRB

Herramientas TécnicasHerramientas Técnicas

MCCMCCMCCMCCMCCMCC

Modelo Modelo

Confiabilidad de losProcesos de Mantenimiento

(mantenibilidad)

Confiabilidad de losProcesos de Mantenimiento

(mantenibilidad)

Herramientas que soportan el proceso de Gestión de la CO

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La Confiabilidad Humana que involucra “la parte blanda” de la empresa, es decir, laestructura organizacional de todo el personal, tipo de gerencia, cultura de la empresa,sistemas administrativos, etc.

La Confiabilidad de Procesos que engloba todo lo concerniente a procedimientos,procesos y operaciones.

La Confiabilidad de Equipos que se orienta hacia la confiabilidad desde su diseño, esdecir, involucra el tipo de diseño, cambios del tipo de material, la forma y procedimientosdel ensamblaje. El objetivo fundamental de incluir los aspectos de confiabilidad desde eldiseño, esta relacionado con el aumento del tiempo promedio operativo (TPO).

La Confiabilidad de los Procesos de Mantenimiento (Mantenibilidad) que se enfoca haciael mantenimiento de los activos, las habilidades básicas que puede desarrollar el personal,la efectividad y calidad del mantenimiento, con el objetivo de optimizar (disminuir) eltiempo promedio para reparar (TPPR).

Es importante, puntualizar que en un programa de optimización de la confiabilidad operacional deun sistema, es necesario el análisis sistémico de los cuatro parámetros operacionales:confiabilidad humana, confiabilidad de los procesos, mantenibilidad de los equipos y laconfiabilidad de los equipos.La variación en conjunto o individual que pueda sufrir cada uno delos cuatro parámetros presentados, afectará el comportamiento global de la confiabilidadoperacional de un determinado sistema.

Áreas de influencia del proceso de optimización de la Confiabilidad Operacional: Elaboración de los planes de mantenimiento e inspección en equipos estáticos y dinámicos. Solución de problemas recurrentes en equipos e instalaciones que afectan los costos y la

confiabilidad de las operaciones. Determinación de tareas de mantenimiento que permitan minimizar los riesgos en las

instalaciones Definición de procedimientos operacionales y prácticas de trabajo seguro.

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DRAFT 6

CAPÍTULO 2TEORÍA BÁSICA DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN

CONFIABILIDAD

2.1.Antecedentes del MCCEl Mantenimiento Centrado en Confiabilidad se originó hacia el final de la década de los años 60,en un esfuerzo conjunto del gobierno y la industria aeronáutica norteamericana, a fin de establecerun proceso lógico y diseñar actividades de mantenimiento apropiadas con frecuencias optimaspara estas actividades, para atender el advenimiento de nuevas aeronaves de mayor tamaño,capacidad y complejidad, así como el crecimiento del parque aéreo. La complejidad de los nuevossistemas hacía casi imposible que los mismos fueran mantenidos con los antiguos conceptos ypolíticas. El objetivo de este grupo de trabajo fue establecer procedimientos de mantenimiento

apropiados que permitieran reducir los tiempos de parada por mantenimiento, reducir los costos demantenimiento e incrementar la seguridad de los vuelos. Como resultado de este esfuerzo sepublicó el documento “MSG-1: Maintenance Evaluation and Program Development”, el cualformaliza y establece nuevos criterios para el desarrollo de programas de mantenimiento. Anteriora la publicación del MSG-1, los programas de mantenimiento estaban diseñados para serejecutados en cada equipo sin considerar la importancia del mismo en el funcionamiento delsistema. La importancia de este documento radica en el cambio de los paradigmas existentes hastaese momento para la conceptualización de las políticas de mantenimiento. A partir de estedocumento la orientación cambia desde la evaluación de las funciones del equipo hacia el análisisde las funciones del sistema.Posteriormente, se publicó el documento MSG-2 para generalizar en toda la industria aeronáutica

el uso de los procedimientos desarrollados en el MSG-1. En este segundo documento se incorporóuna herramienta simple pero poderosa, llamada árbol de decisión lógico. Un árbol de decisiónlógico es un diagrama que provee una secuencia de preguntas acerca de una serie de posibleseventos y sus consecuencias, estructurado de manera lógica y jerárquica. Cada pregunta en el árbolde decisión sólo puede ser contestada con un SI ó NO. La respuesta a cada pregunta puedeconducir a una acción ó a la próxima pregunta en la secuencia. El árbol es semejante a un mapalógico de carreteras. Cada posible falla de un sistema es categorizada mediante la aplicación delárbol lógico de preguntas, conduciendo al evaluador a un análisis lógico que finaliza al obteneruna respuesta SI. En cada respuesta NO, el evaluador continua con la siguiente pregunta en lasecuencia. Si se alcanza el final del árbol, entonces la conclusión lógica es que no se requiereninguna actividad para la falla bajo evaluación.

El documento MSG-2 se convirtió en un estándar de la industria aeronáutica para el diseño yejecución de políticas de mantenimiento, el cual contiene los lineamientos de lo que actualmentese denomina mantenimiento centrado en confiabilidad.El éxito del RCM en la industria aeronáutica no tuvo precedentes. En un período de 16 añosposterior a su implantación, las aerolíneas comerciales no tuvieron incremento en los costosunitarios de mantenimiento, aún cuando el tamaño y complejidad de las aeronaves, así como loscostos de labor se incrementaron durante el mismo período. También, para el mismo período, seincrementaron los records de seguridad de las aerolíneas.Los beneficios obtenidos por la industria aeronáutica no fueron un secreto y pronto el mcc fueadaptado y adecuado a las necesidades de otras industrias, tales como la de generación de potenciamediante energía nuclear y solar, manufacturera, de procesamiento de alimentos, minera,

transporte marítimo, de procesamiento de hidrocarburos y productos químicos, así como el

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DRAFT 7

ambiente militar. En todas ellas se presentan resultados exitosos en mantener ó incrementar ladisponibilidad y al mismo tiempo obtener ahorros en los costos del mantenimiento, mediante laaplicación del MCC. Todavía, algunos detalles del método se encuentran en desarrollo paraadaptarse a las cambiantes necesidades de una amplia variedad de industrias, aún cuando losprincipios básicos se mantienen.

2.2.Concepto del MCC

El MCC sirve de guía para identificar las actividades de mantenimiento con sus respectivasfrecuencias a los activos más importantes de un contexto operacional. Esta no es una fórmulamatemática y su éxito se apoya principalmente en el análisis funcional de los activos de undeterminado contexto operacional, realizado por un equipo natural de trabajo. “El esfuerzodesarrollado por el equipo natural permite generar un sistema de gestión de mantenimientoflexible, que se adapta a las necesidades reales de mantenimiento de la organización, tomando encuenta, la seguridad personal, el ambiente, las operaciones y la razón costo/beneficio” (1) (Jones,

Richard, “Risk - Based Management: A Realibility -Centered Approach”, Gulf PublishingCompany, First Edition, Houston, Texas 1995, Pág:1).

EL RCM se define de la siguiente forma:“ Filosofía de gestión del mantenimiento, en la cual un equipo multidisciplinario de trabajo, seencarga de optimar la confiabilidad operacional de un sistema que funciona bajo condicionesde trabajo definidas, estableciendo las actividades más efectivas de mantenimiento enfunción de la criticidad de los activos pertenecientes a dicho sistema, tomando en cuenta losposibles efectos que originarán los modos de fallas de estos activos, a la seguridad, al ambientey a las operaciones ”.

En otras palabras el MCC es una metodología que permite identificar estrategias efectivas demantenimiento que permitan garantizar el cumplimiento de los estándares requeridos por losprocesos de producción.

Características generales del MCC: Herramienta que permite ajustar las acciones de control de fallas(estrategias de

mantenimiento) al entorno operacional Metodología basada en un procedimiento sistemático que permite generar planes óptimos

de mantenimiento / produce un cambio cultural Los resultados de la aplicación del MCC, tendrán su mayor impacto, en sistemas

complejos con diversidad de modos de falla (ejemplo: equipos rotativos grandes) Maduración: mediano plazo-largo plazo

La metodología MCC, propone un procedimiento que permite identificar las necesidades reales demantenimiento de los activos en su contexto operacional, a partir del análisis de las siguientes sietepreguntas:

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DRAFT 8

¿C uál es la función del act ivo?

¿De qu é m anera pueden fa lla r?

¿Q ué o r ig ina la fa l la?

¿Q ué pasa cuand o fa lla?

¿Importa sí fal la?

¿S e pued e hacer a lgo para preven ir la fa l la?

¿Q ué pasa s í no podem os preven i r la f a lla?

Las 7PreguntasdelM C C

A M E F

Lógica de

decis ionesd e M C C

Figura # 5: Siete Preguntas claves del MCC

2.3.Proceso de implantación del MCC A continuación se presenta el esquema propuesto para implantar el MCC. El éxito del procesode implantación del MCC, dependerá básicamente del desempeño del equipo natural de trabajo,el cual se encargará de responder las siete preguntas básicas del MCC, siguiendo el siguiente

esquema:

Figura # 6: Proceso de Implantación del MCC

Aplicación de lahoja de decisión

Selecc ión de ls is tema y

definición delcontexto

operac iona l

Def in ic ión defunc iones

Determinar fallasfuncionales

Identif icar modosde fallas

Efectos yconsecuencias de

las fallas

F lu jogram a de im plantac ión de l M CCF lu jogram a de im plantac ión de l M CC

A n á lsis d e lo s m o d o s yefectos de fa l las (AME F)

Herramienta que ayuda aresponder las pr imeras 5

preguntas bás icas de l MCC

Conformacióndel equ iponatural de

trabajo

Fase de implantacióndel MCC

FaseInicial

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2.3.1.Conformación e Importancia de los Equipos Naturales de Trabajo dentro del procesode implantación del MCC

Un Equipo Natural de Trabajo, se define dentro del contexto del MCC, como un conjunto depersonas de diferentes funciones de la organización que trabajan juntas por un período de tiempodeterminado en un clima de potenciación de energía, para analizar problemas comunes de losdistintos departamentos, apuntando al logro de un objetivo común.

O P E R A D O R

I N G E N I E R OD E P R O C E S O S M A N T E N E D O R

P R O G R A M A D O R

E S P E C I A L I S T A S

F A C I L I T A D O R

Vis ión g loba lde l negoc io

Asesor metodo lóg ico

E x p e r t o e n á r e a

Vis ión s i s temicade la ac t iv idad

E x p e r t o e n m a n e j o / o p e r a c ió nde s i s temas y equipos

Exper tos en reparac ióny m a n t e n i m i e n t o

Figura # 7: Integrantes de un Equipo Natural de trabajo

Características de los Equipos naturales: Alineación: Cada miembro esta comprometido con los acuerdos del equipo. Esto demanda

que la misión y visión sea compartidas por todos. En este sentido la tendencia es sacarleprovecho a los desacuerdos y conflictos para integrar los aportes de los miembros, a fin delograr soluciones efectivas.

Coordinación. Esta característica, implica que cada miembro del equipo teniendo roles yresponsabilidades claras se apropia de los compromisos del equipo como si fueran lassuyas individuales. De esta forma el trabajo individual se orienta al desempeño común delequipo. En este sentido, el liderazgo, la gerencia y el coaching, son habilidades de todos

los miembros. Comprensión. La comprensión es un compromiso compartido. Esto requiere habilidad para

distinguir entre “puntos de vista”, “interpretaciones” y “los hechos”, para así coordinar ydivulgar el propio punto de vista y ayudar a los otros a considerarlo y considerar el puntode vista del otro. Cualquier miembro del equipo, conoce a los clientes, los suplidores, losprocesos de trabajo y los resultados del equipo. Esto significa que los objetivos, metas ehitos son claros y compartidos.

Respeto. Apreciar y sentir verdadero aprecio por el otro. Desarrollar y mejorarcontinuamente la habilidad de ver las cosas, como lo ve la otra persona “ponerse en loszapatos del otro”, pero sin perder la perspectivas de la objetividad de la realidadoperacional. Preguntarse siempre: ¿Quién necesita participar en esta reunión y/o decisión?

y luego preguntar ¿A quién es necesario informar respecto a los resultados?

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DRAFT 10

Confianza: Tener confianza en que los demás van a desempeñar sus responsabilidades demanera óptima. Confiar en que cada miembro del equipo buscará insumos requeridos parala toma de decisiones, consolidando la proactividad individual para modelar este clima

PROCESOS

CONTENIDO

TOMA DE DECISIONES

• Toma decisiones para implantación de resultados

• Es dueño del problema • Centrado en el contenido

• Asegura aplicación de meto dologías requeridas.

• Ayuda al equipo a obtener mejores resultados.

• Centrado en el proceso • Ayuda a construir sentido de equipo y

de “ganar/ganar”

• Aportan ideas y experiencias. • Ayudan al líder a llegar donde

quiere ir. • Son los custodios del

proceso

TEAM WORK Y TEAM WO RK Y RESULTADOS RESULTADOS

DIFERENTES, PERO DIFERENTES, PERO COMPLEMENTARIOS COMPLEMENTARIOS

LIDER MIEMBROS

FACILITADOR Roles de Integrantes Roles de Integrantes

Figura # 8: Roles de los participantes

Rol del facilitadorLa función básica del facilitador consiste en guiar y conducir el proceso de implantación delMCC. En otras palabras el facilitador es el encargado de asegurar que el proceso de implantacióndel MCC se realice de forma ordenada y efectiva.

Actividades que debe realizar el facilitador Guiar al equipo de trabajo en la realización del análisis de los modos y efectos de fallas

(AMEF) , y en la selección de las actividades de mantenimiento. Ayudar a decidir a que nivel debe ser realizado análisis de los modos y efectos de fallas. Ayudar a identificar los activos que deben ser analizados bajo esta metodología (activos

críticos). Asegurar que las reuniones de trabajo sean conducidas de forma profesional y se lleven a

cabo con fluidez y normalidad. Asegurar un verdadero consenso ( entre oper. y mant.). Motivar al equipo de trabajo. Asegurar que toda la documentación a registrar durante el proceso de implantación sea

llevada correctamente.

Perfil del facilitador y áreas de conocimiento Amplia capacidad de análisis. Alto desarrollo de cualidades personales (liderazgo, credibilidad, seguridad y confianza).

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Habilidades para conducir reuniones de trabajo (facilidad para comunicarse). Teoría básica del MCC. Técnica para realizar un Análisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF). Técnica de evaluación y selección de actividades de mantenimiento (Árbol lógico de

decisión). Técnicas de análisis estadístico (confiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad). Técnicas de evaluación del riesgo / análisis costo riesgo beneficio. Herramientas computacionales.

2.3.2.Selección del sistema y definición del contexto operacionalUna vez que se ha seleccionado el área piloto y se conoce de forma general la importancia de cadauna de las áreas de la organización, es necesario que los grupos de trabajo MCC, respondanclaramente las dos siguientes preguntas:

1. ¿ Cuál debería ser el nivel de detalle (parte,equipo, sistema,planta...) que se requiere pararealizar el análisis de los modos y efectos de fallas del área seleccionada ?

2. ¿ Debería ser analizada toda el área seleccionada, y si no es necesario analizar toda el área ,que debería hacerse para seleccionar la parte del área a ser analizada y con que prioridaddeben analizarse cada una de las partes (activos) del área elegida ?

Para entender lo que significa nivel de detalle (nivel de ensamblaje), es necesario que los gruposde trabajo confirmen o definan los distintos niveles de ensamblaje que presenta una determinadaorganización. Este nivel de ensamblaje se refiere específicamente al grado de división existente en

la organización: corporación, filiales, departamentos, plantas, sistemas, equipos, componentes sonejemplos de división de una determinada organización. A continuación se definen algunostérminos necesarios para entender lo que significa el nivel de detalle o ensamble: - Parte: representa el más bajo nivel de detalle al cual un equipo puede ser desensamblado sin queser dañado o destruido. Engranajes, bolas de cojinetes, ejes, resistores, chips son ejemplos departes ( Aclaratoria, el tamaño no es el criterio a considerar para establecer cual elementoconstituye una parte de un determinado equipo).- Equipo: nivel de detalle constituido por un grupo o colección de partes ubicadas dentro de unpaquete identificable, el cual cumple al menos una función de relevancia como ítemindependiente. Válvulas, motores eléctricos, bombas, compresores, turbinas son ejemplos típicosde equipos.

- Sistema: nivel de detalle constituido por un grupo lógico de equipos los cuales cumplen unaserie de funciones requeridas por una planta. La mayoría de los sistemas están agrupados enfunción de los procesos más importantes de una planta. Por lo general, las plantas estáncompuestas por varios sistemas mayores tales como: generación de vapor, tratamiento de aguas,compresión, generación de aire, condensado, protección de fuego, etc. - Planta: nivel de detalle constituido por un grupo lógico de sistemas que funcionan en conjuntopara proveer un output (electricidad) o un producto (gasolina, asfalto, azufre, etc.) porprocesamiento y manipulación de varios input como materiales o recursos (agua, petróleo crudo,gas natural, hierro, carbón, etc.). - Área: nivel de detalle constituido por un grupo lógico de plantas que funcionan en conjuntopara proveer varios ouput de una misma clase o de distintas clases. Por ejemplo un grupo de

plantas de Hidrógeno constituyen un área denominada Complejo de Hidrógeno.

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DRAFT 12

“ La experiencia de analistas expertos en MCC, ha demostrado claramente que la mayoreficiencia y significancia de los resultados obtenidos por el MCC, es a partir del análisis a losdistintos “ sistemas ” como nivel de detalle de una organización . En la mayoría de las plantas,los “sistemas” son usualmente identificados, y estos son usados: para realizar los bloqueslógicos funcionales e identificar los procesos asociados al sistema, para los esquemáticos deplanta y tuberías y para los diagramas de instrumentación, razones por las cuales el nivel dedetalle referido al análisis de los sistemas, ofrece la información más detallada y precisa ”.Un camino razonable para explicar el punto de vista anterior y justificar el uso de “sistemas”como nivel de detalle para el proceso de análisis del MCC, consiste en estudiar las otrasalternativas y dar respuestas a las siguientes cuestiones:

¿ Por qué el análisis a las “partes ”como nivel de detalle no resulta eficiente ?

¿ Por qué el análisis a las “plantas” como nivel de detalle no resulta eficiente ?

Para responder las dos preguntas anteriores, es necesario que los grupos de trabajo tengan unespecial cuidado con respecto a la selección del nivel de detalle que se espera del AMEF, ya que,un análisis realizado a un alto nivel de detalle (partes), puede llegar a ser sumamentecomplicado e irrealizable, o por el contrario, un análisis realizado a un bajo nivel dedetalle(planta), podría ser muy superficial y poco eficiente para la gestión de mantenimiento en laorganización.

Tomando en cuenta la referencia anterior, la definición típica de los sistemas puede servir comoun punto de partida para que el grupo de trabajo MCC inicie el proceso de análisis del MCC. En

esta parte del proceso es recomendable que los grupos de trabajo, realicen un esquema donde serepresente el nivel de detalle al cual se analizará el área seleccionada. Partiendo de que el“sistema” constituye el mejor nivel de detalle para el proceso de análisis, los grupos de trabajoMCC deben responder la segunda pregunta realizada al inicio de esta etapa, ¿ cuáles sistemascon sus respectivos equipos del área seleccionada deben ser analizados y en que orden ? . Pararesolver esta pregunta es necesario identificar todos los sistemas existentes con sus componentesen el área seleccionada y jerarquizar de acuerdo a importancia y criticidad, cada uno de estossistemas con sus respectivos equipos. A continuación se presenta un modelo de jerarquizaciónde sistemas.

JJeerraarrqquuiizzaacciióónn ddee ssiisstteemmaass / / JJuussttiif f iiccaacciióónn ddee llaa aapplliiccaacciióónn ddeell MMCCCC Sistemas con un alto contenido de tareas de Mantenimiento Preventivo (MP) y/o costos de

MP. Sistemas con un alto número de acciones de Mantenimiento Correctivo durante los últimos

dos años de operación. Sistemas con alta contribución a paradas de plantas en los últimos dos años. Sistemas con altos riesgos con respecto a aspectos de seguridad y ambiente. Equipos genéricos con un alto costo global de mantenimiento. Sistemas donde no existe confianza en el mantenimiento existente.

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DRAFT 13

Método de evaluación de Criticidad basada en el Concepto del Riesgo Es una metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos, en función de suimpacto global, con el fin de optimar el proceso de asignación de recursos(económicos, humanos ytécnicos). El término “crítico” y la definición de criticidad pueden tener diferentesinterpretaciones y van a depender del objetivo que se esta tratando de jerarquizar. Desde estaóptica existen una gran diversidad de herramientas de criticidad, según las oportunidades y lasnecesidades de la organización, la metodología propuesta , es una herramienta de priorizaciónbastante sencilla que genera resultados semicuantitativos, basados en la teoría del Riesgo(Frecuencia de fallas x Consecuencias :

•• RRiieessggoo == FFrreeccuueenncciiaa xx CCoonnsseeccuueenncciiaa

FFrreeccuueenncciiaa == ## ddee f f aallllaass eenn uunn ttiieemmppoo ddeetteerrmmiinnaaddoo

CCoonnsseeccuueenncciiaa == (( (( IImmppaaccttoo OOppeerraacciioonnaall xx FFlleexxiibbiilliiddaadd)) ++ CCoossttooss MMttttoo.. + Impacto SAH )

Los factores ponderados de cada uno de los criterios a ser evaluados por la expresión del riesgo sepresentan a continuación :

Figura # 9: Criterios a evaluar – Matriz de Criticidad

Criticidad Total = Frecuencia de fallas x ConsecuenciaConsecuencia = (( Impacto Operacional x Flexibilidad ) + Costo Mtto. + Impacto SAH )

Frecuencia de Fallas:Pobre mayor a 2 fallas/año 4Promedio 1 - 2 fallas/año 3Buena 0.5 -1 fallas/año 2Excelente menos de 0.5 falla/año 1

Impacto Operacional:

Pérdida de todo el despacho 10

Parada del sistema o subsistema y tiene 7repercusión en otros sistemas.

Impacta en niveles de inventario o calidad 4

No genera ningín efecto significativo sobre 1

operaciones y producción

Flexibilidad Operacional:

No existe opción de producción y no hay 4función de repuesto.

Hay opción de repuesto compartido/almacen 2

Función de repuesto disponible 1

Ejemplo de un modelo de criticidad.

Costo de Mtto.:Mayor o igual a 20000 $ 2Inferior a 20000 $ 1

Impacto en Seguridad Ambiente Higiene (SAH):

Afecta la seguridad humana tanto externa como 8interna y requiere la notificación a entesexternos de la organizaciónAfecta el ambiente /instalaciones 7

Afecta las instalaciones causando daños severos 5

Provoca daños menores (ammbiente - seguridad) 3

No provoca ningún tipo de daños a personas, 1instalaciones o al ambiente

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DRAFT 14

Estos factores son evaluados en reuniones de trabajo con la participación de las distintaspersonas pertenecientes involucradas en el contexto operacional (operaciones, mantenimiento,procesos, seguridad y ambiente). Una vez que se evaluaron en consenso cada uno de los factorespresentados en la tabla anterior, se introducen en la fórmula de Criticidad Total (I) y se obtieneel valor global de criticidad (máximo valor de criticidad que se puede obtener a partir de losfactores ponderados evaluados = 200). Para obtener el nivel de criticidad de cada sistema setoman los valores totales individuales de cada uno de los factores principales: frecuencia yconsecuencias y se ubican en la matriz de criticidad - valor de frecuencia en el eje Y, valor deconsecuencias en el eje X. La matriz de criticidad mostrada a continuación permite jerarquizarlos sistemas en tres áreas (ver Figura # 10):

Área de sistemas No Críticos (NC)

Área de sistemas de Media Criticidad (MC)

Área de sistemas Críticos (C)

Figura # 10: Matriz General de Criticidad

2.3.3.Desarrollo del Contexto OperacionalA continuación se presentan aspectos generales del proceso de definición del contextooperacional:

4MC MC C C C

3MC MC MC C C

2NC NC MC C C

1NC NC NC MC C

10 20 30 40 50

CONSECUENCIA

F R E C U E N C I A

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DRAFT 15

Figura # 11: Definición del Contexto Operacional

Información a ser recopilada para el desarrollo del contexto operacional: Perfil de operación Ambiente de operación Calidad/disponibilidad de los insumos requeridos (Combustible, aire, etc.) Alarmas, Monitoreo de primera línea. Políticas de repuestos, recursos y logística. P&ID´s del sistema. Esquemáticos del sistema y/o diagramas de bloque. Normalmente estos son desarrollados

a partir de los P&ID´s.

DESARROLLO DEL CONTEXTO OPERACIONAL DE SISTEMAS

RESUMEN OPERATIVO•Propósito del Sistema

• Descripción de Equipos•Descripción del Proceso

•Dispositivos de Seguridad•Diagrama Entrada Proceso Salida (EPS)

•Metas de Seguridad / Ambientales / Operacionales•Planes Futuros

PERSONAL• Turnos Rotativos

• Operaciones•Mantenimiento

•Parámetros de Calidad•Gerencia

DIVISIÓN DE PROCESOS• División del proceso en sistemas

• Definición de los límites de los sistemas•Listado de componentes para cada sistema,

incluyendo dispositivos de seguridad e indicadores

DESARROLLO DEL CONTEXTO OPERACIONAL DE SISTEMAS

RESUMEN OPERATIVO•Propósito del Sistema

• Descripción de Equipos•Descripción del Proceso

•Dispositivos de Seguridad•Diagrama Entrada Proceso Salida (EPS)

•Metas de Seguridad / Ambientales / Operacionales•Planes Futuros

PERSONAL• Turnos Rotativos

• Operaciones•Mantenimiento

•Parámetros de Calidad•Gerencia

DIVISIÓN DE PROCESOS• División del proceso en sistemas

• Definición de los límites de los sistemas•Listado de componentes para cada sistema,

incluyendo dispositivos de seguridad e indicadores

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DRAFT 16

Manuales de Diseño y Operación de los Sistemas. Estos proveerán información de lafunción esperada de los sistemas, como se relacionan con otros sistemas y que límitesoperacionales y reglas básicas son utilizadas.

Diagramas Entrada Proceso Salida (EPS)Es una herramienta gráfica que facilita la visualización del contexto operacional, en el seidentifican: las entradas, los procesos y las salidas principales:

INSUMOS

SERVICIOS

CONTROLESALARMAS

PROCESO

PRODUCTOS PRIMARIOS

DESECHOS

PRODUCTOS

SECUNDARIOS

CONTROLES ALARMAS

Figura # 12: Diagrama Entrada Proceso Salida

A continuación se detallan los factores más importantes del Diagrama EPS:♦ Inputs (entradas): están divididos en tres clases:

Materia prima: recursos tomados directamente por el proceso(sistema/equipo) paratransformarlos o convertirlos (gas, crudo, madera).

Servicios: recursos utilizados por el proceso(sistema/equipo), necesarios para latransformación de la materia prima ( electricidad, agua, vapor).

Controles: estos constituyen un tipo especial de inputs, referidos a los sistemas de control ysus efectos sobre los equipos o procesos pertenecientes al área en cuestión. Este tipo deinputs, generalmente no necesitan ser registrados como una función separada ya que sufalla siempre esta asociada a una pérdida de ouput en alguna parte del proceso.

♦ Ouputs (salidas): los ouputs de un área van a estar asociadas a las funciones inherentes a cada: sistema, equipo o parte (dependiendo del nivel de detalle seleccionado en el paso anterior).Los ouputs pueden ser clasificados en cinco tipos de funciones: Productos primarios: estos constituyen los principales propósitos del

sistema/equipo/parte(dependiendo del nivel de detalle), es decir su razón de existencia.Los productos primarias son generalmente especificadas por la tasa de producción y losestándares de calidad aplicados a los ouputs.

Productos secundarias: estos productos se derivan de funciones principales que cumple elsistema/equipo/parte dentro del proceso, la pérdida de los productos secundarios puedecausar, en la mayoría de los casos la pérdida de las funciones primarias y sus

consecuencias pueden ser catastróficas.

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DRAFT 17

Funciones de protección: son un especial grupo de funciones las cuales protegen tanto alpersonal como a los procesos.

Funciones de control: es realizada por equipos de control especial y su objetivo básico esprevenir las posibles fallas que puedan ocurrir en el proceso a partir del control devariables específicas.

♦ Los procesos: estos deben ser registrados como una descripción de una función a ejecutar porel sistema/ equipo (dependiendo del nivel de detalle seleccionado) en un lugar específico , conel fin de concentrar los esfuerzos de mantenimiento sobre la función que este siendo analizada (que actividades de mantenimiento deben ejecutarse para que el activo cumpla lafunción dentro del contexto operacional) .

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DRAFT 18

CAPÍTULO 3AMEF: ANÁLISIS DE LOS MODOS Y EFECTOS DE FALLA.

El Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF), constituye la herramienta principal delMCC, para la optimización de la gestión de mantenimiento en una organización determinada. ElAMEF es un método sistemático que permite identificar los problemas antes que estos ocurran ypuedan afectar o impactar a los procesos y productos en un área determinada, bajo un contextooperacional dado. Hay que tener presente que la realización del AMEF, constituye la parte másimportante del proceso de implantación del MCC, ya que a partir del análisis realizado por losgrupos de trabajo MCC, a los distintos activos en su contexto operacional, se obtendrá lainformación necesaria para poder prevenir las consecuencias o efectos de las posibles fallas, apartir de la selección adecuada de actividades de mantenimiento, las cuales actuarán sobrecada modo de falla y sus posibles consecuencias (ver Figura # 13: Flujograma para el desarrollo

del AMEF).

Figura # 13: Flujograma para el desarrollo del AMEF.

Por lo expresado anteriormente, se deduce que el objetivo básico del AMEF, es encontrar todaslas formas o modos en los cuales puede fallar un activo dentro de un proceso, e identificar lasposibles consecuencias o efectos de las fallas en función de tres criterios básicos para el MCC:seguridad humana, ambiente y operaciones(producción). Para poder cumplir con este objetivo,los grupos de trabajo MCC, deben realizar el AMEF siguiendo la siguiente secuencia:

Aplicación de lahoja de decisión

Selección delsistema y

definición del

contexto operacional

Definición defunciones

Determinar fallasfuncionales

Identificar modosde fallas

Efectos yconsecuencias de

las fallas

Flujograma de implantación del AMEF

Análsis de los modos yefectos de fallas (AMEF)

Herramienta que ayuda aresponder las primeras 5

preguntas básicas del MCC

Fase de implantacióndel MCC

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DRAFT 19

Explicar las funciones de los activos del área seleccionada y sus respectivosestándares de ejecución.

Definir las fallas funcionales asociadas a cada función del activo. Definir los modos de fallas asociados a cada falla funcional. Establecer los efectos o las consecuencias asociadas a cada modo de falla.

3.1.Funciones y estándares de ejecuciónEn esta parte del proceso de implantación del MCC, el grupo de trabajo debe comprender que elobjetivo básico del mantenimiento es preservar los activos en un estado que estos puedan cumplircon sus funciones básicas. Esto significa que los requerimientos de mantenimiento de cualquieractivo podrán ser determinados si sus funciones están claramente definidas y comprendidas. Parapoder cumplir con esta fase del proceso de implantación del MCC, el grupo de trabajo deberá :

Definir función y diferenciar los distintos tipos de funciones según el MCC. Aclarar los estándares de ejecución (operacionales) de cada activo. Registrar los estándares de ejecución esperados asociados a cada función.

3.1.1. Definición de función y explicación de los diferentes tipos de funcionesEl MCC define el termino función, como el propósito o la misión de un activo en un contexto

operacional específico (cada activo puede tener mas de una función en el contexto operacional).

Para decidir cuando un activo no esta trabajando satisfactoriamente, es necesario definir que es loque el activo debe hacer para trabajar apropiadamente, por lo cual, uno de los aspectos importantesdentro del AMEF para el grupo de trabajo MCC, consiste en definir adecuadamente la función olas funciones asociadas a cada activo en su contexto operacional. Hay que tener presente que cadaactivo, usualmente tiene más de una función, para el MCC las funciones evidentes de un activo

pueden ser divididas en cinco categorías:

3.1.1.1 Funciones primarias.Cada activo es puesto en servicio para cumplir eficientemente una función o varias funcionesespecíficas, las cuales se conocen como funciones primarias y constituyen la razón de ser delactivo. Este tipo de funciones primarias , son de especial interés para el desarrollo del MCC. Lafunción primaria de un activo esta usualmente definida por el propio nombre del activo . Porejemplo la función primaria de una bomba, es bombear algún determinado fluido. Es importanteaclarar que las funciones primarias de un activo podrán ser definidas a partir de la descripción desus salidas. La descripción de cualquier función siempre contendrá claramente definidos losestándares a los cuales el activo será operado y mantenido. Estos estándares serán fijados por las

especificaciones de los salidas.Por ejemplo, la función principal de un reactor químico en una planta podría ser listada de lasiguiente forma:

Calentar hasta 500 Kg. de producto a partir de la temperatura ambiente hasta latemperatura de ebullición (125 º C) en una hora.

La función primaria de un mezclador podría ser listada de la siguiente forma: Producir una suspensión de 200 Kg. de producto X en 600 litros de producto Y.

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DRAFT 20

3.1.1.2. Funciones secundariasEn adición a las funciones primarias, la mayoría de los activos tiene un número significativo defunciones secundarias. Estas son usualmente menos obvias que las funciones primarias, pero lasconsecuencias que podrían generar sus fallas pueden ser más serias que las consecuenciasoriginadas por las fallas de una función primaria, hecho por el cual se justifica el invertir grancantidad de tiempo y esfuerzo para su análisis con el fin de preservar el buen funcionamiento deeste tipo de funciones.Las funciones secundarias, son aquellas otras funciones que el activo esta en capacidad decumplir en adición a los ouputs principales descritos por las funciones primarias.Típicas funciones secundarias incluyen:

Contención: la mayoría de los activos cuyas funciones primarias son transferir materialde cualquier tipo (especialmente fluidos) tienen que contener a su vez a estos materiales.Esto incluye a bombas, tuberías, convertidores, sistemas neumáticos e hidráulicos. Estafunción debe ser registrada en adición a las funciones primarias, de forma tal que se

asegure de que las fallas asociadas a este tipo de funciones (escapes,derrames,grietas)sean tomadas en cuenta.

Soporte: algunos activos tienen una estructural función secundaria. Por ejemplo, lafunción primaria de una pared de un edificio será la de proteger a las personas y equiposde las condiciones climatológicas, pero al mismo tiempo debe soportar el techo y aguantarel peso de las distintas estructuras que conforman la pared (funciones secundarias).

Apariencia: la apariencia de algunos activos envuelve específicas funciones secundarias.Por ejemplo, la función primaria de la pintura en la mayoría de los equipos industriales esprotegerlos de la corrosión, por otra parte, una pintura de color brillante puede ser usadapara mejorar la visibilidad del mismo por razones de seguridad (especialmente en el casode equipos móviles). Similarmente la función principal de una valla fuera de la compañía,

será la de mostrar el nombre de la compañía al cual pertenece, siendo la función secundariade la valla, el proyectar la imagen de la compañía hacia el exterior.

Higiene y seguridad: en la mayoría de los casos, las funciones secundarias de los activosse relacionan con los factores de seguridad e higiene. Es decir, que los activos deben sercapaces de operar de forma segura y limpia(especialmente en la industria de medicamentosy alimentos).

A continuación se citan algunos ejemplos de funciones secundarias:- Contener hasta 15 litros de agua (función secundaria de contención).- Soportar la estructura principal del tanque y restringir el movimiento vertical (funciónsecundaria de soporte).

- Evitar que se mezclen el aceite y el agua (función secundaria de separación).- Operar de forma segura y confiable en condiciones normales de operación (función secundariade seguridad).

3.1.1.3. Funciones de protecciónEn la actualidad, los activos a mantener tienden a ser más complejos, lo que hace que el númerode caminos por los cuales pueden fallar estos activos se incremente de forma exponencial,trayendo consigo un crecimiento en la variedad y severidad de las consecuencias de fallas. Paratratar de eliminar (o al menos reducir) estas consecuencias de fallas, se ha incrementado el uso de equipos de protección con funciones de protección en los activos a mantener.Las funciones de protección de los equipos de protección de un activo, solo reaccionan cuando

algo malo esta ocurriendo, haciendo en la mayoría de los casos que el activo deje de cumplir con

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DRAFT 21

sus funciones principales.De forma general los equipos de protección cumplen con las siguientesfunciones de protección:

Llamar la atención de los operadores por condiciones anormales por medio de luces deseguridad y alarmas de ruido, equipos que responden a los efectos de las fallas. Losefectos de fallas son monitoreados por una gran variedad de equipos: indicadores de nivel,celdas de carga, protectores de sobrecarga y sobrevelocidad, sensores de vibración,indicadores de temperatura o presión, etc.

Apagar los activos cuando sucede la falla. Para esto se utilizan también las señalesemitidas por los mismos equipos mencionados en el párrafo anterior, pero a distintosniveles (niveles de shut dowm(apagado automático)).

Eliminar o descubrir condiciones anormales, las cuales podrían generar fallas cuyosefectos causarían daños bastante serios (equipos contra incendios, válvulas de seguridad,discos de ruptura, equipo de emergencia medica, etc).

En la mayoría de los casos, el propósito de los equipos de protección será básicamente proteger enprimer lugar al recurso humano de los posibles efectos de las fallas y en segundo lugar, a losactivos (usualmente ambos casos). Algunas veces las funciones de estos equipos son evidentesy en otros casos sus funciones son ocultas.Los equipos de protección deben asegurar que lasconsecuencias de las fallas de la función(es) a ser protegida(s) en un determinado activo, seránmucho menos serias (impactantes), que si no estuviesen estos equipos de protección. Para el mantenimiento de los equipos de protección hay que tomar en cuenta los siguientesaspectos:

Que los equipos de protección usualmente necesitan más rutinas de mantenimiento que losactivos que ellos están protegiendo.

Que no se pueden considerar los requerimientos de mantenimiento de una función deprotección sin considerar los requerimientos de mantenimiento del equipo de protección.

De esta forma, solo es posible considerar los requerimientos de mantenimiento de los equipos deprotección si se conocen y comprenden sus funciones de protección, por lo cual es necesarioregistrar las funciones de todos los equipos de protección que constituyen el activo a analizar. Como punto final con respecto a los equipos de protección, se hace referencia a como deben serdescritas las funciones de estos equipos. La mayoría de los equipos de protección actúan porexcepción (en otras palabras, cuando algo malo esta ocurriendo), por eso es importante describircorrectamente las funciones de los equipos de protección. Por ejemplo la función de protección deuna válvula de seguridad puede ser descrita de la siguiente forma:

Ser capaz de aliviar la presión en la caldera, si la presión excede los 250 psi.

3.1.1.4.Funciones de ControlAl igual que los equipos de protección que cumplen funciones de protección existen tambiéndispositivos de control que cumplen funciones de control en los activos a mantener. El patrón defuncionamiento de los equipos de control consiste en tomar mediciones con dispositivosespeciales, los cuales se encargan de captar señales (temperatura, presión, flujo, cantidad decompuesto, etc.) las cuales serán traducidas en valores específicos y comparadas con rangosnormales de operación previamente establecidos, permitiendo de esta forma controlar y vigilar elbuen funcionamiento de los distintos procesos.Muchos de estos equipos de control están asociados a equipos de protección ya que sus funciones

en la mayoría de los casos activan las funciones de los equipos de protección, por lo que resulta

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DRAFT 22

común que las funciones de los equipos de control se confundan o mezclen con las funciones delos equipos de protección.Básicamente los equipos que cumplen funciones de control indican variables tales como presión,temperatura, velocidad, rata de flujo y niveles de fluido, dentro de un rango especifico deoperaciones previamente especificado. Los equipos de control comúnmente usados son:- Circuitos de control de volumen.- Válvulas de control de presión.- Gobernadores.- Placas de orificios.- Sensores de presión, flujo y temperatura.

A continuación se presenta un ejemplo de la forma como deben ser descritas las funciones decontrol de tres sensores de presión instalados en un equipo hidráulico, y diseñado para respondersi la presión del sistema cae por debajo de los 500 psi. El sistema de control de presión fue

diseñado de tal forma que si uno de los tres sensores detecta una presión por debajo de los 500psi, entonces una alarma(equipo de protección) alerta en la sala de control. Ahora si dos de lossensores detectan presión por debajo de los 500 psi, la máquina es parada automáticamente (shutdown). Las funciones asociados a los lazos de control pueden ser descritas de la siguiente forma:

Ser capaz de activar la alarma en el caso de que un sensor detecta una presión pordebajo de los 500 psi.

Ser capaz de parar el equipo en el caso de que dos sensores detecten una presión pordebajo de 500 psi.

Ser capaz de enviar una señal de parada del equipo en el caso de que los tres sensoresno estén en capacidad de enviar una señal cuando la presión baja de los 500 psi.

3.1.1.5.Funciones subsidiariasFunciones subsidiarias ocurren cuando un activo posee equipos adicionales ajustados a unparticular y adicional proceso diferente del proceso principal. En otras palabras son funcionesrealizadas en el proceso principal por equipos especiales adecuados a procesos específicos que noestán relacionados directamente con el producto final del proceso principal. Las funcionessubsidiarias de estos equipos especiales son descritas por su propósito u ouput (salida) particular.Ejemplos típicos de equipos que cumplen funciones subsidiarias son:

Agitadores: su función es proveer un movimiento de agitación para la mezcla de laspartículas que se encuentran suspendidas en una solución determinada.

Ventiladores de motor : su función es proveer un flujo de aire frío a través del motor para

prevenir el sobrecalentamiento. Válvulas de aislamiento: su función es aislar secciones de tuberías.

3.1.2.Estándares de ejecuciónSegún la filosofía del MCC, el mantenimiento debe asegurar que los activos cumplaneficientemente las funciones para las cuales fueron diseñados dentro de un contexto operacionalespecífico, a partir de actividades de prevención (actuar antes de que ocurra la falla). Por otraparte, cuando las actividades de mantenimiento se realizan por consecuencia de una falla noprevista, se les denomina actividades correctivas de mantenimiento, en estos casos, los activosno podrán cumplir con sus funciones (en otras palabras, son situaciones donde los activos hanfallado). Para poder identificar cuando un activo no esta cumpliendo sus funciones, los

integrantes del grupo seleccionado de llevar a cabo la implantación del MCC, deberán tener

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DRAFT 23

claramente definido cuando un activo esta cumpliendo su misión de manera eficiente, pero ¿cómo se sabe cuando un activo esta cumpliendo su función de forma eficiente?.

Con el fin de dar respuesta a la interrogante planteada, se deben conocer e identificar losestándares de ejecución asociados a las funciones de los activos a analizar. El MCC defineun estándar de ejecución como:

“ El parámetro que permite especificar, cuantificar y evaluar de forma clara la misión deun activo con respecto a la función que según la confiablidad de diseño o la capacidad dediseño es capaz el activo de cumplir, o con respecto a la función que se espera(desea) que elactivo cumpla dentro de un contexto operacional específico”.

El proceso de identificación de los estándares de ejecución de cada activo no es tarea fácil, yaque cada tipo de función tiene básicamente dos estándares de ejecución (parámetros

funcionales ) asociados al activo. Los dos estándares de ejecución asociados a cada función son : El estándar de ejecución deseado (se refiere al parámetro funcional que se desea o

espera conseguir del activo en el contexto operacional) El estándar de ejecución asociado a la confiabilidad inherente o a la capacidad

inherente (se refiere al parámetro funcional que es capaz de realizar un activo según suconfiabilidad o capacidad de diseño).

Desde este punto de vista el MCC reconoce dos aspectos relacionados con los estándares deejecución:

La capacidad inherente(de diseño) y la confiabilidad inherente (de diseño) limitan lasfunciones de cada activo.

El mantenimiento no puede aumentar ni la confiabilidad ni la capacidad del activo másallá de su nivel inherente(de diseño).

A continuación se presenta un ejemplo relacionado a la descripción de los estándares de ejecuciónde un activo determinado:

Activo: Bomba Centrífuga.Función: Transferir agua del mar al Tanque Y.

Estándar de ejecución referido a la confiabilidad o capacidad de diseño del activo:Transferir agua a 1000 litros por minuto.

Estándar de ejecución deseado para el activo: Transferir agua del mar al Tanque Y a no

menos 800 litros por minuto.

El mantenimiento solo puede lograr mejorar el funcionamiento de un activo cuando el estándarde ejecución esperado de una determinada función de dicho activo, esta dentro de los límites dela capacidad de diseño o de la confiabilidad de diseño del mismo (Ver Figura # 14 ).

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DRAFT 24

Nivel del Estàndar de ejecuciòn deseado Influencia del Mantenimiento

Estàndar deseado > Estàndar asociado Mantenimiento no puede

a la confiabilidad ayudar a cumplir el

o capacidad de diseño. estàndar deseado.

Estàndar deseado = Estàndar asociado Mantenimiento puede ayudar

a la confiabilidad a cumplir con el estàndar deseado.

o capacidad de diseño. Influencia del mantenimiento llega

hasta aquì y no màs allà.

Estàndar deseado < Estàndar asociado Mantenimiento pierde efectividad

a la confiabilidad (activo no es el adecuado para

o capacidad de diseño. cumplir el estàndar deseado)

MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD

Figura # 14 : Estándar de ejecución deseado / Influencia del Mantenimiento

Al analizar el contenido de la figura anterior se infiere lo siguiente: “Para poder implantar elMCC. debe quedar claro, que si el estándar de ejecución esperado de un activo con respecto auna función específica, esta dentro de los limites del estándar asociado a su confiabilidad ocapacidad de diseño, entonces el mantenimiento puede ayudar a que el activo consiga el estándarde operación deseado dentro del contexto operacional en el cual se desempeña”.La mayoría de los activos son diseñados y construidos bajo adecuadas condiciones yespecificaciones, por lo cual es posible desarrollar programas de mantenimiento que aseguren quelos activos cumplan con los estándares de ejecución requeridos (deseados). En otras palabras estosactivos son mantenibles . En el otro caso, si el estándar de operación deseado para el desempeño de un activo, excede loslímites del estándar de ejecución asociado a su capacidad o confiabilidad de diseño, entonces el

mantenimiento no podrá ayudar a conseguir el estándar de ejecución deseado. En otras palabrasestos activos no son mantenibles .“ La distinción entre que es lo que se desea que un activo haga y que es lo que el activo es capazde hacer, es uno de los puntos centrales de discusión entre el personal de mantenimiento yproducción. Es común y sorprendente, observar como en las plantas ocurren problemas seriosrelacionados con la confiabilidad de los activos porque el estándar de ejecución deseado excede ellímite del estándar de ejecución asociado a la confiabilidad de diseño de los activos (especialmenteen los casos de problemas que afectan la calidad del producto), siendo igualmente sorprendentecomo usualmente el personal de operaciones llega a la conclusión que : aquí algo malo estápasando con la forma como se están manteniendo los activos , mientras que el personal demantenimiento acusa a operaciones: de “operar el equipo hasta la muerte ”.

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DRAFT 25

En referencia a lo citado anteriormente, esto sucede porque el personal de operaciones tiende apensar en el estándar de operación que ellos esperan obtener del activo, mientras que el personalde mantenimiento tiende a concentrarse en el estándar de operación que cada activo puedeofrecer según su confiabilidad o capacidad de diseño. Ninguno de los dos esta equivocado,simplemente, cada personal considera las cuestiones a partir de dos puntos de vista diferentes.Para aclarar este punto relacionado al estándar esperado y al estándar asociado a la confiabilidad ocapacidad de diseño, tomemos el siguiente ejemplo: un motor eléctrico de capacidad 2 Hp ycuyo estándar de ejecución esperado en el contexto operacional es de 2.5 Hp. El motor eléctricocomenzara a trabajar y eventualmente se quemara de forma prematura. No existirá ningún tipo demantenimiento que haga que el motor sea capaz de cumplir la función en esta específicacondición operacional, a pesar de que el motor este bien diseñado y construido, el mismosimplemente no podrá cumplir con el estándar de ejecución esperado en este contexto operacional.En estos casos , implementar mejores procedimientos de mantenimiento hace poco o nada paraayudar a resolver el problema, las dos opciones principales en este tipo de situaciones son

modificar o rediseñar el activo para poder alcanzar el estándar deseado (esto en algunos casos noes posible) o bajar nuestras expectativas y operar el activo dentro de su capacidad de diseño.Hasta ahora se ha podido observar que cada función tiene básicamente dos estándares de ejecuciónasociados. Hay que tener cuidado con respecto a esta afirmación, ya que cada función de un activopuede a su vez contener varios estándares de ejecución esperados en su descripción. Por ejemplo,los estándares de ejecución esperados asociados a la función principal de una estación demaquinado pueden ser definidos de la siguiente forma:

Maquinar una pieza de trabajo en un ciclo de tiempo de 2.25 +/- 0.03 minutos a unaprofundidad de 11.8 +/- 0.1 milímetros con una tolerancia de bordes de 0.1 y unasuperficie final de Ra 5√ 0.8 milímetros (rugosidad).

En la descripción de la función principal del ejemplo anterior, están contenidos cuatro estándaresde ejecución esperados, referidos específicamente: al ciclo de tiempo, a la profundidad, a latolerancia de los bordes y al acabado final.Por otra parte, los estándares de ejecución están casi siempre relacionados a los ouputs de cadafunción. Existen otros estándares de ejecución tales como: calidad del producto, seguridad,eficiencia energética , ambiente, entre otros . A continuación se explican específicamente losestándares de ejecución asociados a la calidad del producto y al ambiente:-Calidad del Producto:El conseguir o lograr de forma satisfactoria productos con estándares de calidad, dependeampliamente de la capacidad de los activos con los que se producen estos productos.Similarmente, nuestra habilidad para mantener altos estándares dependerá de la condición

operacional de los activos. Como resultado de lo mencionado anteriormente, los estándares deejecución de los activos podrían incluir productos con criterios de calidad como : estándares depureza para la industria alimenticia, química y farmacéutica, estándares de dimensión paramáquinas de corte, estándares de niveles de llenado o pesado para maquinas de empacado,estándares de dureza en el caso de tratamientos de calor , entre otros. Por ejemplo la función principal de una estación de maquinado podrá ser:

Maquinar una pieza de trabajo en un ciclo de 2.25 +/- 0.03 minutos, hasta una profundidadde 11.8 +/- 0.1 mm con una tolerancia de aplanamiento de 0.1 y una superficie final derugosidad : Ra 5√0.8 mm .

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DRAFT 26

La función primaria de una maquina empacadora de paquetes de azúcar podrá ser listada de lasiguiente forma:

Empacar 250 +/- 1 gr. de azúcar dentro de bolsas a una tasa mínima de 75 bolsas porminuto.

-Ambiente:Alrededor del mundo, más y más incidentes que afectan seriamente al ambiente ocurren porquealgún componente de un activo no se comporta de forma correcta, en otras palabras, el activo hafallado. Al mismo tiempo los estándares ambientales están siendo incumplidos y laspenalizaciones por incumplimiento de estos estándares están siendo cada vez mas fuertes yestrictas.Esto significa que las personas envueltas en el desarrollo de programas de mantenimientodeben conocer exactamente como cada activo puede fallar y las consecuencias que puedeocasionar cada falla con respecto al ambiente. Para esto se requiere de un detallado conocimientode los estándares internacionales, nacionales, estatales, regionales y municipales relacionadoscon el ambiente asociados al tipo de operaciones que realice la organización en estudio. Con

respecto a esta parte, es necesario que los grupos de trabajo MCC se asesoren con expertos en lamateria (pedir el apoyo a protección integral) con el fin de poder realizar el AMEF de formasegura y objetiva ( la mayoría de los estándares ambientales corresponde a la industriapetroquímica y química ). Un ejemplo con respecto a la descripción de un estándar esperadoambiental es el referido a la función de una planta de tratamiento de efluentes, la cual debe serlistada de la siguiente forma:

Descargar no más de 200 galones por año de un compuesto químico X en las aguas quesalen de la planta a una concentración que no exceda de una parte por millón.

3.1.3. Registro de los estándares de ejecución asociados a cada función de cada activo.Para finalizar esta parte es necesario que el grupo de trabajo MCC responda la siguiente pregunta:

¿ cuál estándar de ejecución deberá registrar el grupo de trabajo MCC, cuando esterealizando el análisis y la descripción de cada función de cada activo?.La respuesta puede ser encontrada si tomamos en cuenta que para el MCC, cada activo es puestoen servicio para cumplir una o varias funciones esperadas en un lugar determinado bajo unascondiciones especificas. Partiendo desde este punto de vista, el estándar de ejecución esperadodebe ser el parámetro a registrar. El estándar de ejecución deseado se refiere a : qué es loque se quiere o espera que el activo haga en el contexto operacional, el mismo constituye larazón que justifica el porque el activo fue adquirido.

“ Registre el estándar de ejecución deseado cuando describa cada función de cada activo ”.

Para comprender esta parte se presenta el siguiente ejemplo (citado anteriormente) :Activo: Bomba Centrifuga.Función: Transferir agua del mar al Tanque Y.Estándar de ejecución referido a la confiabilidad o capacidad de diseño del activo:.

Transferir agua del mar al Tanque Y a no menos 800 litros por minuto (este será elestándar que deberá ser registrado)

“ Recordemos que las funciones (estándares de ejecución esperados) a ser registradas van adepender del nivel de detalle seleccionado para realizar el AMEF. Puede darse el caso de queel nivel de detalle seleccionado sea el “equipo”, en este caso se registrarán específicamentelas funciones de cada equipo (ejemplo anterior) en forma individual. Ahora normalmente

se da el caso, de que el nivel de detalle seleccionado sea el “ sistema ”, en este caso se

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registrarán todas las funciones tomando en cuenta que dicho sistema esta conformado porun grupo de equipos. Motivos por los cuales las funciones dependerán en gran parte delnúmero de equipos presentes en el sistema”.

3.2.Definir las fallas funcionales asociadas a cada función del activoEn la sección anterior se explico como cada activo cumple una función o funciones específicas enun contexto operacional dado. El próximo paso que debe ser cubierto por el grupo de trabajoMCC , en el proceso de análisis de los efectos y modos de falla, es determinar como dejan decumplir los activos sus funciones. La pérdida de una función es conocida por el MCC como unafalla funcional.Para la comprensión de esta fase del proceso de implantación del MCC, el grupo de trabajo MCCdeberá tener conocimiento en relación a los siguientes aspectos:

El concepto de falla funcional. La relación entre los estándares de ejecución y las fallas funcionales. Las implicaciones que trae consigo, el hecho de que cada estándar funcional asociado a

una función puede tener más de una falla funcional. La forma de registrar las fallas funcionales en la Hoja de trabajo diseñada para el AMEF.

3.2.1.Definición de falla funcional“ Falla funcional es definida como una ocurrencia no previsible, que no permite que el activoalcance el estándar de ejecución esperado en el contexto operacional en el cual se desempeña,trayendo como consecuencia que el activo no pueda cumplir con su función o la cumpla de formaineficiente ” (2) Parra, Carlos, “Course of Reliability- Centered Maintenance”, Universidadde los Andes, Mérida - Venezuela, 1998, página 45.

En otras palabras , el cumplimiento de forma no satisfactoria de una determinada función porparte de un activo en su contexto operacional, puede definirse como falla funcional. El nivelde insatisfacción producido por causa de una falla funcional , dependerá básicamente de lasconsecuencias que pueda generar la aparición de la misma dentro del contexto operacional.

3.2.2. Fallas funcionales y los Estándares de ejecución esperados Para poder identificar de forma clara cuando un activo esta cumpliendo su función de formaeficiente, es necesario que el grupo de trabajo MCC, defina de forma precisa el estándar deejecución que se espera obtener del activo, dentro del contexto operacional donde el mismo seva a desempeñar.Por ejemplo la definición clara del estándar de ejecución esperado asociado a la función principal

de una máquina empacadora de bolsas de azúcar, es presentada a continuación::- Empacar 250 +/- 1 gr. de azúcar dentro de bolsas a una rata mínima de 75 bolsas porminuto. Este activo entra en falla funcional:

Si toda la máquina se detiene repentinamente. Si la máquina empaca más de 251 gr. de azúcar dentro de las bolsas. Si la máquina empaca menos de 249 gr. de azúcar dentro de las bolsas. Si la máquina empaca a una rata menor de 75 bolsas por minuto.

El grupo de trabajo MCC debe tener claro que una gran cantidad de esfuerzo y tiempo puede serahorrado si el estándar de ejecución esperado es definido de forma precisa y si todo el personalrelacionado con el mantenimiento (personal de operaciones y mantenimiento) conoce este estándar

de ejecución. El estándar de ejecución esperado deberá ser definido claramente para cada función

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de cada activo con respecto a su contexto operacional, a partir del análisis y el consenso de todoslos integrantes del grupo de trabajo MCC (principalmente por el personal de operaciones,mantenimiento e instalaciones).

3.2.3. Diferentes fallas funcionales asociadas a cada estándar de ejecución esperado de unafunción específicaEl grupo de trabajo MCC debe estar consiente de que cada estándar de ejecución esperado de cadaactivo asociado a una función especifica puede tener más de una falla funcional. Las diferentesfallas funcionales pueden incidir sobre una función de forma parcial o total. La pérdida total deuna función ocurre cuando un activo se detiene por completo de forma inesperada, la pérdidaparcial de una función ocurre cuando el activo no puede alcanzar el estándar de ejecuciónesperado. Para entender mejor esta parte se presenta el siguiente ejemplo: - El estándar de ejecución esperado asociado a la función primaria de una bomba es el siguiente:bombear agua del tanque X al tanque Y a no menos de 800 litros por minuto. Esta función puede

sufrir dos fallas funcionales: La bomba no sea capaz de bombear nada de agua (pérdida total de la función). La bomba transfiera agua a menos de 800 litros por minuto (pérdida parcial de la función).

La pérdida parcial de la función ocurre cuando el activo opera de forma ineficiente o cuando elmismo opera por fuera de los límites específicos tolerados . Casi siempre la pérdida parcial de lafunción es causada por distintos modos de fallas (causa raíz de la falla) que producenconsecuencias diferentes.Por otra parte, existen funciones en los activos que tienen varios estándares de ejecución esperadosasociados a una función y cuyas fallas funcionales se presentan, cuando uno de estos estándaresde ejecución esperados no es alcanzado. Por ejemplo, la función principal de una estación de

maquinado es definida de la siguiente forma:

- Maquinar una pieza de trabajo en un ciclo de tiempo de 2.25 +/- 0.03 minutos a una profundidadde 11.8 +/- 0.1 milímetros con una tolerancia de bordes de 0.1 y una superficie final de Ra 5√ 0.8milímetros (rugosidad).

Las fallas funcionales asociadas con los estándares de ejecución a la función descrita son: No ser capaz de maquinar la pieza. Maquinar la pieza en un ciclo de tiempo mayor que 2.28 minutos. Maquinar la pieza en un ciclo de tiempo menor que 2.22 minutos. Cortar a una profundidad mayor de 11.9 milímetros. Cortar a una profundidad menor de 11.7 milímetros. Maquinar la pieza por fuera de la tolerancia de borde especificada. Dejar la superficie de la pieza con una rugosidad mayor de la especificada.

Es fácil notar, que la mayoría de las fallas funcionales en el ejemplo anterior, estánrelacionadas con fallas de la máquina al no poder alcanzar ciertos estándares de calidad, loque indica que la calidad que se espera obtener del producto, es hoy en día un factorpredominante, que la gestión de mantenimiento debe tomar en cuenta.Otro aspecto importante a considerar en este punto, es el referido a las fallas funcionales deactivos idénticos . En el contexto operacional es común observar como idénticos activos puedentener diferentes funciones en diferentes situaciones., por lo cual sus fallas funcionales pueden

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diferir en distintas situaciones. Lo importante de este aspecto, es que el grupo de trabajo MCC,entienda que la definición precisa de falla funcional para un activo dependerá en gran parte delcontexto operacional donde se desenvuelva el mismo y que activos idénticos pueden sufrirdiferentes fallas funcionales, si el contexto operacional es diferente.

“Registre todas las fallas funcionales asociadas a cada uno de los estándares de ejecuciónesperados de cada función de los activos a analizar”.

3.3. Definir los modos de fallas asociados a cada falla funcionalLas secciones anteriores se han referido a la definición de las funciones de los activos con susrespectivos estándares de ejecución deseados y sus fallas funcionales. Las funciones de losactivos en el contexto operacional y las fallas funcionales dictarán el nivel al cual es requerido elmantenimiento o en otras palabras la definición clara de estos conceptos permitirá establecer losobjetivos del mantenimiento con respecto a los activos en su actual contexto operacional.

Las fallas funcionales tienen causas físicas que originan la aparición de las mismas, estas causasson denominadas modos de fallas (causas de las fallas funcionales).Las actividades de prevención, anticipación o corrección de fallas funcionales según el MCC,deben estar orientadas a atacar modos de fallas específicos. Esta afirmación, constituye una delas mayores diferencias entre el MCC y forma tradicional de gestionar el mantenimiento, esdecir, que para el MCC, las actividades de mantenimiento generadas a partir del análisisrealizado por el grupo de trabajo MCC, atacarán específicamente a cada uno de los modos defallas asociados a cada falla funcional ( cada falla funcional puede tener más de un modo defalla).La identificación correcta por parte del grupo de trabajo MCC de los modos de fallas será el factorbásico para la selección adecuada de las actividades de mantenimiento.

Con respecto a los modos de fallas el grupo de trabajo debe estar claro en lo referente a lossiguientes aspectos:

Niveles de falla. Causas raíces de fallas funcionales. Modos de fallas con sus respectivos niveles de ocurrencia que deben ser registrados.

3.3.1. Nivel de identificación de los modos de fallasEl nivel al cual se gestiona el mantenimiento de un activo, se relaciona con el nivel al cual seidentifica el modo de falla. Muchas veces el nivel al cual se identifica el modo de falla nocorresponderá al nivel de detalle seleccionado para analizar el activo y sus funciones , por lo cual, para poder desarrollar un sistema de gestión de mantenimiento de un determinado grupo de

activos en un contexto operacional, es necesario identificar el nivel al cual se a producirán losdistintos modos de fallas asociados a las funciones de un activo en su actual contexto operacional.Para entender esta parte se utiliza el siguiente ejemplo: - Activo :Bomba centrífuga: P - 101.- Función (con respecto a los estándares de ejecución esperados) :1.Transferir agua del tanque X hasta el tanque Y a no menos de 800 litros por minuto.- Fallas Funcionales1.A.No ser capaz de transferir nada de agua.1.B. Transferir menos de 800 litros por minuto.- Modos de Falla

1.A.1. Cojinetes desgastados (nivel de detalle: parte).

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1.A.2. Eje del impulsor fracturado (nivel de detalle: parte) .1.A.3. Impulsor trancado por entrada de objeto extraño (nivel de detalle: parte).1.A.4. Motor quemado (nivel de detalle : equipo).1.A.5. Línea de succión totalmente bloqueada (nivel de detalle : parte).1.B.1. Impulsor desgastado (nivel de detalle : parte).1.B.2. Línea de succión parcialmente bloqueada.1.B.3........

Para este ejemplo, se consideraran detalladamente los tres modos de fallas que afectan el impulsorde la bomba, todos estos modos de fallas corresponden al nivel de detalle denominado “partes” .El nivel de detalle al cual se identificaron los modos de fallas (nivel de detalle: parte), nocorresponden al mismo nivel de detalle seleccionado “equipo ” para realizar el AMEF del activoseleccionado (nivel de detalle seleccionado: equipo: Bomba P-101). Con respecto a este punto,los modos de fallas relacionados con el impulsor de la bomba se detallan a continuación:

Impulsor desgastado (modo de falla 1.2.1.): es probable que este fenómeno esterelacionado con el tiempo de trabajo de esta parte de la bomba. Si se conoce a fondo cuales el límite de vida útil del impulsor y si las consecuencias de este modo de falla son losuficientemente serias, entonces se podría decidir prevenir esta falla, cambiando elimpulsor antes del cumplimiento de su vida útil .

Impulsor trancado por entrada de objeto extraño (modo de falla 1.1.3.): la probabilidad deque un objeto extraño aparezca en la línea de succión de la bomba no tiene nada que vercon el tiempo de servicio de la bomba. La razón de ocurrencia de este tipo de modo defallas es básicamente aleatoria, por lo cual si las consecuencias de este tipo de modo defallas son serias y su probabilidad de ocurrencia es considerable, se podría pensar enmodificar el sistema, instalando un filtro o una malla en la línea de succión.

Eje del impulsor fracturado (modo de falla 1.1.2): el impulsor es una parte de la bombadiseñado adecuadamente para que trabaje bajo ciertas condiciones de alineación yparalelismo, en la mayoría de los casos este modo de falla (fractura del eje) ocurre cuandola bomba es puesta en servicio (al arrancar) porque el impulsor no es montadocorrectamente . Una de las formas de atacar este modo de falla, consiste en establecerprocedimientos de montaje adecuados a partir del entrenamiento del personal encargado derealizar el montaje de esta parte de la bomba.

(Las soluciones propuestas para prevenir los modos de fallas anteriores representan soloalgunas de las variadas posibilidades que pueden ser tomadas a la hora de prevenir losmodos de fallas citados).

En el ejemplo se sugirieron tres tipos de actividades diferentes para eliminar los modos de fallasanalizados: reemplazo antes del cumplimiento de la vida útil, cambio en el diseño del sistema y unmejor entrenamiento al personal. Esto nos quiere decir que no todos los modos de fallas sontratados con actividades especificas y programadas de mantenimiento, lo cual constituye otra delas ventajas de la filosofía del MCC, es decir su flexibilidad para seleccionar de forma óptima losrequerimientos (no solo de mantenimiento) necesarios para ayudar a prevenir los modos de fallas . “El grupo de trabajo MCC debe tener en cuenta; que es casi seguro de que el nivel dedetalle al cual se pueden identificar los modos de fallas, será siempre mayor, que el nivel dedetalle al cual se identifican las funciones y las fallas funcionales de un determinado activo.Por ejemplo si el sistema constituye el nivel de detalle seleccionado para identificar lasfunciones y las fallas funcionales , los posibles niveles a los cuales se identificaran los modos

de fallas serán: grupos de equipos, equipos individuales o parte de equipos ”.

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3.3.2. Causas raíces de las fallas funcionalesLos modos de fallas a registrar en mucho de los casos serán las causas raíces de las fallasfuncionales , estás van a depender del nivel de detalle al cual se este realizando el AMEF. Hayque tener cuidado en este punto, porque es fácil confundir los efectos de las fallas con los modosde fallas que causan esos efectos. Una forma práctica de reconocer la causa raíz o las causasraíces de un modo de falla es preguntándose: ¿qué causo la ocurrencia de la falla funcional ?. A partir de la respuesta o las respuestas a esta pregunta, se obtendrá la descripción de la causa raízo las causas raíces asociadas a la falla funcional del activo en estudio (recordemos que cada fallafuncional puede tener más de un modo de falla).Por ejemplo las causas raíces asociadas a la falla funcional de una bomba se pueden obtener de lasiguiente forma: Falla Funcional de la bomba:- No sea capaz de transferir nada de agua al tanque Y.

Pregunta:¿ Qué causo la ocurrencia de esta falla funcional en la bomba ?Respuestas (causas raíces): - Impulsor bloqueado por un objeto extraño.- Motor quemado.- Línea de succión totalmente tapada.- Eje del impulsor roto.(Las cuatro respuestas anteriores constituyen causas raíces de fallas funcionales asociadas auna determinada bomba centrífuga).

Para que el grupo de trabajo pueda seleccionar las actividades de mantenimiento que ayuden a

prevenir la ocurrencia de las fallas funcionales, es necesario identificar la raíz de cada fallafuncional. En otras palabras , para que el grupo de trabajo MCC pueda describir y registrar losmodos de fallas, es necesario identificar todas las probables razones por las cuales un activopodría fallar o dejar de cumplir el estándar de ejecución deseado, y no los posibles efectos queprovocarían la ocurrencia de estos modos de fallas. A continuación se presentan algunascategorías de causas raíces de fallas funcionales:

Sucio: el sucio o el polvo constituyen elementos que comúnmente causan fallas. Estosinterfieren directamente sobre las máquinas causando el bloqueo oatascamientos de algunade las partes principalmente móviles de estas maquinas. El sucio puede causar problemasen la calidad de los productos, ensuciando los mecanismos de máquinas de herramientascausando desalineamientos o por contacto con los productos (alimentos, medicinas y

aceites lubricantes). Lubricación inadecuada: la lubricación es asociada a dos tipos de modos de fallas. El

primero es relacionado al desgaste excesivo causado por la falta de lubricación. Elsegundo, concierne a las propiedades químicas propias del lubricante, oxidación, corrosióny efecto de corte provocado por los componentes del mismo aceite lubricante.

Ensamblaje no adecuado: la mayoría de las máquinas están constituidas por partes quedeben ser ajustadas y alineadas de forma precisa, las consecuencias de este tipo de causasraíces de fallas funcionales generalmente son severas. Los modos de fallas referidos a estacausa son usualmente procedimientos de acople, alineación y ensamblaje, procedimientosde soldaduras y tratamientos térmicos.

Operación incorrecta: algunas fallas funcionales son causadas cuando las maquinas

son operadas incorrectamente. Modos de Fallas típicos incluyen operaciones a velocidades

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fuera del rango de operaciones o una mala secuencia, mal uso de herramientas omateriales, arranques o paradas rápidas, etc.

3.3.3. Registro de los Modos de fallasEl grupo de trabajo MCC debe tener presente que no es posible o deseable que todos los modos defallas que pueden ocurrir por causa de una falla funcional sean registrados. El registro de losmodos de fallas deberá excluir aquellos cuya posibilidad de ocurrencia sea sumamente baja. Parael registro de los modos de fallas se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

Modos de Fallas asociados a un activo, ocurridas anteriormente en un contextooperacional similar o parecido.

Modos de Fallas asociados a un activo, que sin haber ocurrido aún en el actualcontexto operacional o en uno similar, tienen una probabilidad de falla razonable(identificada estadísticamente).

Modos de Fallas asociados a un activo, cuyos efectos sean severos para la seguridad

humana, el ambiente o las operaciones.

En el proceso de análisis de los modos de fallas el grupo de trabajo MCC, deberá buscarinformación relacionada a la ocurrencia de los modos de fallas a partir de : - Los operadores y mantenedores que hayan tenido una larga asociación con los activos aanalizar.- Los fabricantes y vendedores de equipos.- Otros usuarios de los mismos equipos.- Los registros técnicos existentes de cada activo.- La base de datos existente en la organización .

3.4.Establecer los efectos o las consecuencias de cada uno de los modos de fallasEl objetivo principal del grupo de trabajo MCC, en esta parte del proceso, consiste en identificarlo que sucederá en el contexto operacional si ocurriese cada modo de falla previamenteidentificado. La identificación de los efectos de fallas deberá incluir toda la informaciónnecesaria que ayude a soportar la evaluación de las consecuencias de las fallas. Para identificar ydescribir de forma precisa los efectos producidos por cada modo de falla, el grupo de trabajotiene que responder de forma clara las siguientes preguntas:

¿Cómo se evidencia (si puede ser evidente) que un modo de falla ha ocurrido?.

Los posibles efectos que provocará cada modo de falla deberán ser analizados por el grupo de

trabajo MCC, los cuales se encargaran de decidir si la ocurrencia de cada modo de falla seráevidente o no para el personal que labora dentro del contexto operacional donde probablementese producirán los modos de falla. La descripción del efecto de falla deberá incluir si laocurrencia del modo de falla se evidencia a partir de una señal lumínica o sonora (o ambas), y si la señal se presenta en un panel del activo o en una central de control (o ambas).Similarmente, la descripción del efecto de falla, deberá incluir si la aparición del modo de falla seevidencia por efectos físicos, tales como ruidos fuertes, fuego, humo, escapes de vapor, oloresinusuales o derrames de líquidos en el piso.

¿ Como podría afectar la ocurrencia de cada modo de falla a la seguridad humana o al ambiente?.Sí existe la posibilidad de que alguna persona pueda morir o pueda ser herida, o de que alguna

regulación ambiental no pueda ser cumplida, por consecuencia de la ocurrencia de un modo de

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falla, el efecto de como puede suceder este modo de falla deberá ser descrito por el grupo detrabajo MCC.Afortunadamente, los diseños modernos de las plantas industriales y de sus activos, tienden adisminuir al máximo en la actualidad, la ocurrencia de este tipo de modos de fallas, con lainclusión de nuevas tecnologías específicamente en el área de equipos de control, protección yseguridad. Los modos de fallas que afectan a la seguridad humana o al ambiente, generalmenteocurren por:

Actos inseguros (incumplimiento de las normas de seguridad establecidas). Mala operación de los equipos. Escapes y derrames de sustancias químicas: gases, líquidos o, sólidos. Caídas de objetos. Chispazos eléctricos. Presiones excesivas de trabajo (especialmente en tanques de presión y sistemas

hidráulicos).

¿Como afectaría la ocurrencia de cada modo de falla a la producción y a las operaciones?.Sí la ocurrencia de un determinado modo de falla afecta de forma directa a la producción o a lasoperaciones, el grupo de trabajo deberá describir de que forma clara y específica el impacto quetraerá consigo la ocurrencia del modo de falla sobre la producción o las operaciones. Los modosde fallas que afectan a las operaciones o a la producción, generalmente actúan de la siguienteforma:

Parando completamente los procesos. Reduciendo la rata de producción. Reduciendo la calidad del producto, ya sea por la disminución de la rata de producción o

por el incremento de los defectos. Aumentado los costos del proceso por consecuencia básicamente de la aparición de modos

de fallas no previstos.

Con respecto a las posibles consecuencias de cada modo de falla, el grupo de trabajo debe tenerclaro, que todo el tiempo ocurrirán modos de fallas dentro del contexto operacional donde sedesenvuelven los activos a mantener. En algunos casos los modos de fallas afectaran el productofinal, los procesos, la calidad del producto o la eficiencia del servicio prestado, en otros casos, losmodos de fallas podrán afectar a la seguridad humana o al ambiente (hay que tener especialcuidado para estos dos casos).Si la aparición de estos modos de fallas no es prevenida, se necesitara de gran cantidad de tiempoy esfuerzo para corregir los mismos, lo cual afectara de forma negativa a la organización, ya que

reparar y corregir los efectos provocados por los modos de fallas, consume recursos los cualespodrían ser usados en cualquier otra área de la organización de mejor manera y de forma máseficiente.La naturaleza y la severidad de las consecuencias de los modos de fallas, según el MCC, deben serlos aspectos que gobiernen la selección de las actividades de mantenimiento a ejecutar sobre losactivos a mantener en el contexto operacional claramente identificado. En el caso que lasconsecuencias generadas por los modos de fallas sean muy serias, se deberán consideraractividades para prevenir la aparición estos modos de fallas, o actividades que al menos permitananticipar a tiempo la aparición del modo de falla y de esta forma, se pueda reducir o eliminar lasposibles consecuencias del mismo. Para el MCC, lo mencionado anteriormente aplicairrevocablemente, cuando la consecuencia del modo de falla pueda matar o herir a alguna

persona, cuando exista la posibilidad de que el modo de falla pueda afectar de forma seria al

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ambiente, o cuando la incidencia del modo de falla sobre la producción o las operaciones impactede forma excesiva el aspecto económico (grandes perdidas económicas). Por otro lado, si lasconsecuencias de los modos de fallas son triviales, es posible, que se pueda decidir , no realizarninguna actividad de prevención y simplemente realizar una acción correctiva en el momento queaparezca el modo de falla.Esto sugiere que las consecuencias de las fallas son más importantes que sus característicastécnicas, por lo cual según el MCC, lo que quiere decir que la idea de prevención de las fallas noconsiste solo en prevenir la falla en si misma, sino que lo más importante del proceso deprevención de las fallas, consiste en reducir o eliminar las consecuencias que podrían generarlas mismas dentro del contexto operacional.“ El proceso de prevención de los modos de fallas, tiene mucho más que ver con la eliminación oreducción de las consecuencias de los modos de fallas, que con la prevención misma de los modosde fallas” (3) Parra, Carlos, “Course of Reliability- Centered Maintenance”, Universidad delos Andes, Mérida - Venezuela, 1998, página 55.

La cita anterior, permite inferir, que para el MCC, las actividades de mantenimiento óptimas paraprevenir los modos de fallas, serán solo aquellas que impidan o minimicen las consecuenciasde los modos de fallas, en otras palabras, una actividad de prevención será eficiente, sólo, siesta actividad de mantenimiento, elimina o minimiza la ocurrencia de las posiblesconsecuencias de los modos de fallas a prevenir dentro del contexto operacional.

3.4.1.Categoría de las Consecuencias de los Modos de Fallas según el MCCCon el fin de poder decidir cual es la mejor actividad de mantenimiento a ejecutar, es necesarioque el grupo de trabajo MCC. tenga claramente definido el aspecto relacionado a lasconsecuencias de los modos de fallas. El impacto que cualquier modo de falla puede tener sobre laorganización, dependerá, básicamente, de tres factores:

1. Del contexto operacional donde trabaje el activo.

2. Del estándar de ejecución deseado, asociado a una determinada función.

3. De los efectos o consecuencias físicas que puede provocar la ocurrencia de cada modo de falla.

La combinación de los tres factores mencionados, hace que cada modo de falla tenga una formacaracterística de impactar a la seguridad, al ambiente o a las operaciones. Para poder entenderesta parte, la filosofía del MCC, ha clasificado las consecuencias de los modos de fallas en cuatro

categorías (ver Figura # 15: Categorías de las Consecuencias de los Modos de Fallas) :

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1.Modos de fallas con consecuencias Surgen de Funciones

ocultas. que no son evidentes.

2.Modos de fallas con consecuencias

sobre la seguridad humana y el ambiente .

3.Modos de fallas con consecuencias Surgen de Funciones

operacionales. que son evidentes.

4.Modos de fallas con consecuencias no

operacionales.

Figura # 15: Categorías de las Consecuencias de los Modos de Fallas .

-Modos de fallas con consecuencias ocultas. Las consecuencias de este tipo de modo de fallas, se

generan a partir de las funciones ocultas o no evidentes que presentan algunos activos en elcontexto operacional (especialmente los equipos de seguridad, protección, reserva y control). La

aparición de modos de fallas con consecuencias ocultas no será evidente dentro del desarrollo

normal de las operaciones de un determinado sistema.Los modos de fallas ocultas, están asociados a las funciones que no son evidentes, por lo cual elgrupo de trabajo deberá tener especial cuidado a la hora de analizar este tipo de modos de fallas.Usualmente este tipo de modos de fallas ocurren en los equipos de protección y reserva. En laactualidad las plantas y equipos modernos son afectados por este tipo de modos de fallas, debidoal incremento en la utilización de sistemas de seguridad y protección, como consecuencia de lasnuevas y estrictas exigencias internacionales en áreas como la seguridad humana, el ambiente, ylas mismas operaciones(calidad del producto).

- Modos de fallas con consecuencias sobre la seguridad humana y el ambiente.Lasconsecuencias de los modos de fallas sobre la seguridad y el ambiente surgen a partir de funcionesevidentes de los activos, cuyas fallas funcionales afectaran : en primer lugar, a la seguridadhumana (muertes, heridas a las personas o condiciones inseguras) y en segundo lugar, al ambiente(incumplimiento de estándares ambientales: internacionales, nacionales, regionales o estatales). - Modos de fallas con consecuencias operacionales. Los modos de fallas que afectan a lasoperaciones, surgen a partir de funciones evidentes , cuyas fallas funcionales afectaran de formaimportante a la producción o las operaciones (cantidad de producto,calidad del producto, calidaddel servicio prestado al cliente, costos de operación y costos directos de reparación). -Modos de fallas con consecuencias no operacionales. Los modos de fallas con consecuenciasno operacionales, surgen a partir de funciones evidentes, cuyas fallas funcionales no afectaran de

forma importante (aceptables) a la seguridad , al ambiente o las operaciones . Generalmente, este

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tipo de modo de falla, solo originará consecuencias económicas (envuelve solo el costo directo dela reparación).

“ Si el grupo de trabajo MCC, identifica y describe claramente, bajo la metodología de análisispropuesta por el MCC, los cuatro tipos de consecuencias que los modos de fallas de los activospueden generar en el contexto operacional, se garantiza, que las implicaciones sobre laseguridad, el ambiente y las operaciones(producción) de cada modo de falla, serán tomadasen cuenta. Es decir que las consecuencias sobre la seguridad, el ambiente y las operaciones decada modo de falla serán estudiadas en un solo ejercicio, lo cual es mucho más efectivo desde elpunto de vista económico que considerarlas de forma separada” (4) Parra, Carlos, “Course of Reliability- Centered Maintenance”, Universidad de los Andes, Mérida - Venezuela, 1998,página 62.

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CAPÍTULO 4EL MCC Y LOS MODOS DE FALLAS OCULTOS

Hasta ahora, es evidente que cada activo en la mayoría de los casos tiene más de una función.Cuando estos activos dejan de cumplir sus funciones (fallan), será casi inevitable que alguien sede cuenta que la falla ha ocurrido, en este caso las fallas son clasificadas como fallas evidentes.Sin embargo, algunas fallas ocurren de tal forma que nadie sabe que el activo se encuentra enestado de falla al menos o hasta que alguna otra falla también ocurra, este tipo de fallas no son

evidentes por sí solas, y se les conoce como fallas ocultas .Para entender esta parte, supongamos que se tienen dos bombas (B y C) en un contextooperacional dado. En el caso de que la bomba C (de reserva) no este disponible (estado de falla),este hecho no será evidente bajo circunstancias normales de operación, ya que la bomba B, estarátrabajando de forma normal. En otras palabras, la falla de la bomba C por sí misma, no tendrá

impacto directo al menos o hasta que la bomba B también falle.La bomba C, presenta los dos tipos de características de una función oculta. La primera y másimportante, es que la falla de esta bomba por sí misma no será evidente bajo el desarrollonormal de las operaciones, en otras palabras, la aparición de los modos de fallas asociados

a las funciones ocultas de los activos, no serán evidentes bajo condiciones normales de operación, en el caso de que estos modos de fallas ocurran por sí solos.El segundo punto con respecto a la falla de la bomba C, se refiere a que la misma no será evidentedentro del proceso operacional, al menos que otras fallas también ocurran. En este caso, la falla dela bomba C, solo tendrá algún tipo de consecuencias, si otra falla - en este caso, la falla de labomba B - también ocurre. La falla de la bomba B, mientras la bomba C esta en estado de falla esconocido como una falla múltiple. Con respecto a este punto, el grupo de trabajo debe tener claro,

que las fallas ocultas por sí solas no tendrán consecuencias directas, pero las mismas tendrán consecuencias indirectas, las cuales consisten en incrementar el nivel de riesgo de las fallas múltiples.

“ La única consecuencia de una falla oculta es incrementar el riesgo de una falla múltiple ”.Para este tipo de consecuencias de fallas, se deben seleccionar actividades de mantenimiento que

ayuden a prevenir o al menos reduzcan las consecuencias que traerán consigo la aparición

asociada de las fallas múltiples, esto quiere decir que el grupo de trabajo , deberá enfocar elesfuerzo para tratar de prevenir las fallas ocultas en función del análisis a las posiblesconsecuencias de las fallas múltiples.

4.1.Identificación de las fallas ocultas

Lo expresado anteriormente nos indica que la aparición de las fallas ocultas por si solas noresultan evidentes, dentro del desarrollo normal del proceso operacional, por lo que para poderidentificar o reconocer las fallas ocultas, el grupo de trabajo deberá responder la siguientecuestión:

¿ Será la pérdida de función causada por este modo de falla, por si mismo, ser evidente dentro deldesarrollo de las operaciones bajo circunstancias normales ?

Si la respuesta a esta cuestión es no, el modo de falla será oculto (no evidente), y si la respuesta essi, el modo de falla será evidente.Los equipos que cumplen funciones de protección (ocultas), trabajan básicamente de la siguiente

forma:

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- Alertando a los operadores de condiciones anormales.- Parando el equipo en el momento que ocurre la falla.- Eliminando o aliviando las consecuencias anormales que se pueden presentar inmediatamentedespués de la aparición de una falla (consecuencias que causarían mucho más daño, en el caso deque no existiera el equipo de protección).- Previniendo el desarrollo de situaciones peligrosas.

En esencia, la función de principal de los equipos de protección es asegurar que las consecuenciasde fallas de la función protegida sean mucho menos serias, dado el caso de que esta no tuvieraprotección. Los equipos de protección, son en la mayoría de los casos, parte de un sistema, con lamenos dos componentes:

El equipo de protección. La función a proteger.

De forma general, típicas funciones ocultas incluyen: equipos de emergencia médica, la mayoríade los equipos de detección, combate y protección contra el fuego, los equipos de protección desobrecarga y sobrevelocidad, los componentes de estructuras redundantes, los sistemas deemergencia de paradas y la mayoría de los sistemas de generación de potencia de emergencia.

4.2.Rutinas de Mantenimiento relacionadas con la prevención de fallas múltiples causadaspor modos de fallas ocultosComo se definió anteriormente los modos de fallas ocultos no son evidentes bajo condicionesnormales de operación, por lo cual este tipo de fallas no tienen consecuencias directas, pero lasmismas propician la aparición de fallas múltiples en un determinado contexto operacional.

Uno de los caminos que puede ayudar a minimizar los posibles efectos de una falla múltiple estratar de disminuir la probabilidad de ocurrencia de las fallas ocultas, chequeandoperiódicamente si la función oculta esta trabajando correctamente. Estos chequeos sonconocidos como las tareas de pesquisa de fallas ocultas.Las tareas de pesquisa de fallas ocultas consisten en acciones de chequeo a los activos confunciones ocultas, a intervalos regulares de tiempo , con el fin de detectar si dichas funcionesocultas se encuentran en estado normal de operación o en estado de falla.

-Factibilidad técnica de las tareas de búsqueda de modos de fallas ocultos:La razón fundamental de este tipo de actividad de prevención es chequear si una función ocultaesta disponible. La aplicación de las tareas de pesquisa de fallas ocultas esta orientada básicamente

a equipos de protección y a componentes de activos tales como circuitos eléctricos oinstrumentos de control. El chequeo que trae consigo la aplicación de estas actividades deberealizarse en sitio bajo condiciones reales de operación, o bajo condiciones simuladas deoperación.Pueden existir situaciones donde es imposible aplicar una tarea de búsqueda de fallas ocultas .Estas situaciones pueden ser: - Cuando la función oculta de un equipo de protección no puede ser chequeada sin destruir dichoequipo ( como en el caso de fusibles de protección o discos deruptura). - Cuando es imposible acceder al equipo con funciones ocultas (problema relacionado con eldiseño).

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- Donde resulte sumamente peligroso el simular las condiciones reales de operación del activo confunciones ocultas. En otros casos no resulta imposible realizar el chequeo, pero la frecuencia de aplicación esimpráctica, ya sea porque esta frecuencia es sumamente alta o porque es sumamente baja. Paraque una tarea de pesquisa de fallas resulte técnicamente factible, la misma deberá ser capaz dedisminuir la probabilidad de ocurrencia de una falla múltiple a un nivel aceptable y deberárealizarse a una frecuencia de ejecución que sea práctica. La tarea de pesquisa de fallas ocultas será efectiva solo si esta asegura que se alcance ladisponibilidad deseada para una determinada función oculta. Finalmente, cuando una tarea de pesquisa de fallas ocultas resulta ser no técnicamente factiblepara los modos de fallas ocultos, existen dos posibles acciones a ejecutar: 1. Si el modo de falla oculto puede generar una falla múltiple que afecte a la seguridad o alambiente, el rediseño es obligatorio.2. Si el modo de falla oculto genera una falla múltiple que no afecta a la seguridad o al ambiente,

es recomendable no realizar ninguna actividad de mantenimiento programada, y es posiblepensar en un rediseño, si las consecuencias son económicamente muy costosas.

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CAPÍTULO 5PROCESO DE SELECCIÓN DE LAS ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO

BAJO EL ENFOQUE DEL MCC

Una vez realizado el AMEF, el equipo natural de trabajo MCC, deberá seleccionar el tipo deactividad de mantenimiento que ayude a prevenir la aparición de cada modo de falla previamenteidentificado, a partir del árbol lógico de decisión (herramienta diseñada por el MCC, que permiteseleccionar el tipo de actividad de mantenimiento más adecuada para evitar la ocurrencia de cadamodo de falla o disminuir sus posibles efectos). Luego de seleccionar el tipo de actividad demantenimiento a partir del árbol lógico de decisión, se tiene que especificar la acción demantenimiento a ejecutar asociada al tipo de actividad de mantenimiento seleccionada, con surespectiva frecuencia de ejecución, teniendo en cuenta que uno de los objetivos principales del

MCC, es evitar o al menos reducir las posibles consecuencias a la seguridad humana, al ambientey a las operaciones, que traerán consigo la aparición de los distintos modos de fallas.

El primer paso para seleccionar las actividades de mantenimiento, consiste en identificar lasconsecuencias que generan los modos de fallas :

Figura # 16: Identificación de las consecuencias de los modos de fallas.

¿ Bajo circunstancias normalesserá evidente la pérdida de la

función causada por este modo defalla para los operadores ?

¿ El modo de fallas causa una pérdidade función que pueda herir o dañar auna persona, y/o quebrantar cualquier

norma o regulación ambiental ?

¿ Tiene este modo de falla efectosdirectos sobre la capacidad

operacional (calidad, servicio al cliente,procesos de producción y costos de

operación) ?

Modos de fallas con Modos de fallas con Modos de falla con Modos de fallas conconsecuencias sobre consecuencias consecuencias consecuenciasla seguridad humana operacionales. no operacionales. ocultasy/o el ambiente

si no

si no

si no

FALLAS FUNCIONALESEVIDENTES

FALLAS FUNCIONALESNO EVIDENTES

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Una vez, identificadas las consecuencias por cada modo de falla, el equipo natural de trabajo debeidentificar el tipo de actividad de mantenimiento, apoyándose en el árbol lógico de decisión delMCC.

Figura # 17: Flujograma de selección de las actividades de mantenimiento

El MCC clasifica las actividades de mantenimiento a ejecutar en dos grandes grupos, lasactividades preventivas y las actividades correctivas, estas últimas, se ejecutarán sólo en el caso deno encontrar una actividad efectiva de mantenimiento preventivo. Cada grupo de actividades demantenimiento, tiene sus respectivos tipos de tareas de mantenimiento, los cuales se mencionan acontinuación:

5.1.Actividades Preventivas5.1.1.Tareas programadas en base a condiciónLas actividades programadas en base a condición (predictivas), se basan en el hecho de que lamayoría de los modos de fallas no ocurren instantáneamente, sino que se desarrollanprogresivamente en un período de tiempo. Si la evidencia de este tipo de modos de fallas puedeser detectada bajo condiciones normales de operación, es posible que se puedan tomar accionesprogramadas en base a la condición del activo, que ayuden a prevenir estos modos de fallas y/oeliminar sus consecuencias.

¿Es evidente alos operarios?

¿Tareas aCondición?

¿Reacondicionamientocíclico?

¿Sustitucióncíclica?

¿Tareas debúsqueda de

fallas?

¿El rediseñopuede ser

obligatorio?

¿Afecta la segu-ridad ó el medio

ambiente?




¿Combinaciónde tareas?

¿El rediseñoes obligatorio?

¿Afecta lasoperaciones?




No realizarmantenimiento

programado

¿El rediseñodebe justficar-

se?




No realizarmantenimiento

programado

¿El rediseñodebe justficar-

se?

S

N

SN

N N

SS

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

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El momento en el proceso en el cual es posible detectar que la falla funcional esta ocurriendo oesta a punto de ocurrir es conocido como falla potencial. De esta forma se puede definir fallapotencial: como una condición física identificable la cual indica que la falla funcional esta apunto de ocurrir o que ya esta ocurriendo dentro del proceso. Entre los ejemplos máscomunes de fallas potencial tenemos:

* Lecturas de vibración que indiquen inminentes fallas en el cojinetes.* Grietas existentes en metales indican inminentes fallas por metales fatigados.* Partículas en el aceite de una caja de engranajes, indican inminentes fallas en los dientes de losengranajes.* Puntos calientes indican deterioro en el material refractario del hogar de una caldera, etc.

El comportamiento en el tiempo de gran parte de los distintos tipos de modos de fallas se ilustra enla Figura # 18: Curva del comportamiento de las fallas potenciales. En esta figura, se muestra

como una falla comienza a ocurrir (punto de inicio “I”, muchas veces este punto no puede serdetectado), incrementado su deterioro hasta el punto en el cual la falla puede ser detectada(punto de falla potencial “P”). Si en este punto la falla no es detectada y corregida, continuaaumentando su deterioro (usualmente de forma acelerada) hasta que alcanza el punto donde seproduce la falla funcional (punto “F”, el activo ha dejado de cumplir su función).

Punto de inicio de falla

(falla comienza a ocurrir) Punto de falla potencial

0 * I (falla debe ser detectada)

* P

Punto de falla

Funcional

1 F

Tiempo de operación

0 = Condición operativa.

1 = Condición no operativa.

Figura # 18: Curva de comportamiento de las fallas potenciales.

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5.1.2.Tareas de reacondicionamiento Como su nombre lo indica, las tareas de reacondicionamiento, se refieren a las actividadesperiódicas que se llevan a cabo para restaurar un activo (sistema, equipo, parte) a su condiciónoriginal. En otras palabras las actividades de restauración programada , son aquellas actividades

de prevención realizadas a los activos (en la mayoría de los casos equipos mayores) a un

intervalo frecuencial menor al límite de vida operativo del activo, en función del análisis de sus funciones en el tiempo. En este tipo de actividades de mantenimiento preventivo, los activosson puestos fuera de servicio, se desarman, se desmontan, se inspeccionan de forma general y secorrigen y reemplazan de ser necesario, partes defectuosas, con el fin de prevenir la aparición deposibles modos de fallas. Las tareas de restauración programadas son conocidas como“overhauls” , y su aplicación más común es en equipos mayores: compresores, turbinas, calderas,hornos, bombas de múltiples etapas, etc.

5.1.2.Tareas de sustitución – reemplazo programado

Este tipo de actividad preventiva esta orientada específicamente hacia el reemplazo decomponentes o partes usadas de un activo, por unos nuevos, a un intervalo de tiempo menor al desu vida útil ( antes de que fallen). Las actividades de descarte programado le devolverán lacondición original al componente, ya que el componente viejo será reemplazado por uno nuevo. La diferencia entre las tareas de descarte programado y las tareas de restauración programada esque las primeras son aplicadas a componentes y/o partes de un activo y no a activos complejos(activos con varios componentes), y a su vez la acción a ejecutar en las tareas de descarteprogramado es específicamente el reemplazo de un componente viejo por uno nuevo. En el casode las tareas de restauración programada las acciones a ejecutar pueden ser: ajustar, inspeccionar,mejorar, limpiar, restaurar y hasta cambiar partes viejas por nuevas.

5.1.3.Tareas de búsqueda de fallas ocultas Como se definió anteriormente los modos de fallas ocultos no son evidentes bajo condicionesnormales de operación, por lo cual este tipo de fallas no tienen consecuencias directas, pero lasmismas propician la aparición de fallas múltiples en un determinado contexto operacional. Uno delos caminos que puede ayudar a minimizar los posibles efectos de una falla múltiple es tratar dedisminuir la probabilidad de ocurrencia de las fallas ocultas, chequeando periódicamente sila función oculta esta trabajando correctamente. Estos chequeos son conocidos como lastareas de pesquisa de fallas ocultas. En conclusión, las tareas de pesquisa de fallas ocultas consisten en acciones de chequeo a los

activos con funciones ocultas, a intervalos regulares de tiempo, con el fin de detectar si dichas

funciones ocultas se encuentran en estado normal de operación o en estado de falla.

5.2.Actividades Correctivas

Cuando las actividades de prevención para un determinado modo de falla, no son técnicamentefactibles o no son efectivas, las actividades correctivas serán las que se apliquen. Las accionescorrectivas a ser ejecutadas en el caso de no conseguir ninguna actividad de prevención serán:5.2.1.Rediseño, en el caso que no se consigan actividades de prevención que ayuden a reducir losmodos de fallas que afecten a la seguridad o al ambiente a un nivel aceptable, es necesariorealizar un rediseño que minimize o elimine las consecuencias de los modos de fallas. 5.2.2.Actividades de mantenimiento no programado, en el caso que no se consigan actividadesde prevención económicamente más baratas que los posibles efectos que traerán consigo losmodos de fallas con consecuencias operacionales o no operacionales, se podra tomar la decisión

de esperar que ocurra la falla y actuar de forma correctiva.

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CAPÍTULO 6ÍNDICES BÁSICOS DE GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO

Para la filosofía del MCC, el control de la gestión del mantenimiento está relacionada con tresindicadores básicos: disponibilidad, confiabilidad y mantenibilidad. A continuación se presentanlos parámetros a ser utilizados en el cálculo de estos índices:

Estado operativo

UT TBF

UT

1 f1 f2 fi

TO

0

TTR Tiempo

DT Estado de falla

Figura 19: Esquema de distribución de Fallas.

Dónde:1 = condición operacional del equipo.0 = condición no operacional del equipo.Fi = falla i-ésimaUT = up time o tiempo operativo entre fallas.TBF = time between failures o tiempo entre fallas .DT = down time o tiempo no operativo entre fallas.

TTR = time to repair o tiempo necesario para reparar .TO = time out o tiempo fuera de control (tiempo difícil de estimar, se relaciona con la logística delmantenimiento: suplidores, transporte, retrasos, ocio).

Para un número de fallas = n.

MTBF = mean time between failures, tiempo medio entre fallas.MTBF = ∑∑∑∑TBF / n

MUT = mean up time, tiempo medio de funcionamiento entre fallas.MUT = ∑∑∑∑UT / n

MDT = mean down time, tiempo medio de indisponibilidad entre fallas.

MDT = ∑∑∑∑DT / n

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MTTR = mean time to repair, tiempo medio para reparar.MTTR = ∑∑∑∑TTR / n

MTO = mean out time , tiempo medio fuera de control.MTO = ∑∑∑∑TO / n

• Disponibilidad Este término, puede expresarse, en una primera aproximación, como la proporción de tiempo queun equipo se encuentra apto para cumplir su misión, en condiciones dadas, respecto al tiempo quedebió haber cumplido su misión y no lo hizo. Este último período se le denomina indisponibilidady es, obviamente, improductivo.El concepto de disponibilidad puede ser expresado como:

“ La probabilidad de que un equipo se encuentre en condiciones de cumplir su misión en

un instante cualquiera. ”·La disponibilidad relaciona básicamente los tiempos de reparación de las fallas (MTTR -mantenibilidad) y los tiempos operativos entre fallas (MUT, depende de la tasa de fallas -confiabilidad).

• Mantenibilidad La mantenibilidad puede definirse como:

“ La probabilidad de que un equipo sea devuelto a un estado en el que pueda cumplir su misión en un tiempo dado, luego de la aparición de una falla, utilizando procedimientos de

mantenimiento preestablecidos”.La mantenibilidad se relaciona básicamente con el diseño y la complejidad del equipo, con elpersonal calificado que realice el mantenimiento, con las herramientas disponibles y con losprocedimientos de mantenimiento.El parámetro fundamental para calcular la mantenibilidad lo constituye el tiempo medio dereparación de las fallas (MTTR). Cuando el MTTR de un determinado equipo es alto, se dice queel equipo tiene una baja mantenibilidad (mientras más tiempo duren las reparaciones de las fallasasociadas a un equipo, su mantenibilidad irá disminuyendo). En el caso contrario, de que eltiempo medio de reparación de las fallas de un determinado equipo sea bajo, se dice que elequipo tiene una alta mantenibilidad.

• Confiabilidad La confiabilidad puede definirse como:

“ La probabilidad de que un equipo cumpla una misión específica (no falle) bajo condiciones de operación determinadas en un período determinado”.

La confiabilidad se relaciona básicamente con la tasa de fallas (cantidad de fallas) y con eltiempo medio operativo ( MUT -tiempo medio operativo). Mientras el número de fallas de undeterminado equipo vaya en aumento o mientras el MUT de un equipo disminuya, la confiabilidaddel mismo será menor.

6.1. Cálculo de la disponibilidadDe los tres conceptos mencionados anteriormente, la disponibilidad constituye el parámetro cuyainformación es la más representativa y útil para la gestión del mantenimiento.El calcular la disponibilidad es más sencillo, en comparación con el cálculo de los otros dosparámetros y relaciona a su vez, a la confiabilidad y a la mantenibilidad.

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A continuación se presenta la forma de calcular la disponibilidad:

• Disponibilidad operacional (Ao): la disponibilidad operacional es similar a la inherente, soloque esta toma en cuenta el tiempo no operativo del equipo de forma general (desde que elequipo sale fuera de servicio hasta que es otra vez puesto en operación), es decir, que incluye elretraso (más no lo estima ni cuantifica) que trae consigo la logística de las actividades demantenimiento (compra de repuestos, transportación, tiempo de ocio no determinados, etc.) .La ecuación para calcular la disponibilidad operacional (Ao) es:

AMUT

MUT + MDTx 100%o =

Ecuación 1

Dónde MDT = MTTR + MTO

Ao, considera el diseño del equipo, la disponibilidad del personal de mantenimiento, las políticas yprocedimientos de mantenimiento y los factores no tomados en cuenta en el diseño de losequipos.La ecuación 1 es utilizada , cuando la gestión de mantenimiento no tiene bien definidosni los tiempos de reparación (TTR), ni los tiempos relacionados con la logística del mantenimiento(TO).

6.2. Cálculo de la confiabilidad6.2.1. Distribución de Weibull De forma práctica la aproximación de la expresión más utilizada para calcular la confiabilidad de

un equipo mecánico o un componente mecánico, es la desarrollada a partir de la distribución deWeibull (B.S. Dhillon, C. Singh, Engineering Reliability: New Techniques and Aplications, JhonWiley and Sons, New York - USA, 1981, pág. 36):

R(t) = e ^ (- ( t / V) ^ ø) , Ecuación 2.

Dónde:

R(t) = confiabilidad del equipo expresada en un valor probabilístico.t = es el intervalo de tiempo en el cual se desea conocer la confiabilidad del

equipo, partiendo de un período de tiempo = 0.

V = vida característica, se calcula en función del tiempo promedio operativo: MUT( se puede utilizar el modelo de los mínimos cuadrados para calcular V) –en los casos donde no se pueda modelar V, se puede utilizar directamente elMUT, con un porcentaje de error comprendido entre el 5% y el 10%).

ø = es el parámetro de forma que según la distribución de Weibull, relaciona elperíodo de tiempo en el que se encuentra operando el equipo y elcomportamiento del mismo ante la probabilidad de ocurrencia de fallas y susvalores son:

• 0< ø <0,85, el equipo esta en la etapa de mortalidad infantil, al inicio de la vida útil.• ø = 0,85 – 1, el equipo se encuentra en la etapa normal de vida útil.• 1< ø < 3, el equipo se encuentra en la etapa de desgaste, valores de θθθθ por arriba de 1,

indican que el equipo esta comenzando a desgastarse, valores de θθθθ por arriba de 2,

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DRAFT 47

indican que el equipo se ha desgastado incrementándose el número de fallas en el mismo(el período de vida útil del equipo esta llegando a su fin).(Ver Figura # 20: Curva de confiabilidad de un equipo o componente., extraída del libro: “Practical reliability engineering”, Autor: O’connor, P.D.T, Tercera Edición , Wiley -Interscience Publication, New York - USA, 1984, pág: 56).

Tasa de

falla

Período de mortalidad Período de

infantil desgaste

Período normal de

vida útil

0 < ø < 0.85 1< ø < 3

ø = 0.85 - 1

Tiempo de servicio o vida útil.

Figura # 20: Curva de la Bañera.

6.2.2. Distribución Exponencial En el caso de equipos eléctricos y componentes electrónicos la distribución que más se ajusta alcomportamiento de estos equipos es la distribución exponencial . La expresiónutilizada para calcular la confiabilidad de un equipo en un tiempo determinado de operación, apartir de la distribución exponencial es la siguiente (Balbir, S. Dhillon, “Quality Control,Reliability, and Engineering Design”, Industrial Engineering , New York - USA, 1985, pàg. 135) :

R(t) = e ^ (- ( λλλλ x t )) Ecuación 3

Dónde:R(t) = confiabilidad del equipo expresada en un valor probabilístico.λλλλ= rata de falla del equipo = número de fallas / ∑∑∑∑Tiempos de operaciónλλλλ = # de fallas / ∑∑∑∑ UT t = es el intervalo de tiempo en el cual se desea conocer la confiabilidad del equipo, partiendo deun período de tiempo = 0.

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Ejemplo de cálculo de disponibilidad y confiabilidad A continuación se presentan dos ejemplos prácticos de como calcular la disponibilidad y laconfiabilidad en un determinado equipo, cuyos resultados resultados al ser analizados , permitiránentender la relación existente entre los parámetros de confiabilidad y de mantenibilidad conrespecto a la disponibilidad

-Ejercicio 1:1. Dada la siguiente distribución de fallas (Figura # 21 ) de un equipo X, para un período de 53semanas de trabajo , calcule:a) La disponibilidad del equipo X, en el período de 53 semanasb) Para un período de trabajo de 2 semanas, calcular la confiabilidad R(t) del equipo X .

Figura # 21: Distribución de fallas del equipo X en un período de trabajo de 53 semanas.

DT = tiempo no operativo entre fallas en semanas

UT = tiempo operativo entre fallas en semanasUT= 7 UT=6 UT= 5 UT= 7 UT = 8 UT= 7

0 7 9 15 17 22 25 32 35 43 44 51 53 semanas

DT=2 DT=2 DT=3 DT= 3 DT= 1 DT=2

Número de fallas = n = 6

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DRAFT 49

-Ejercicio 2:

1. Dada la siguiente distribución de fallas (Figura # 22 ) de un equipo Y, para un período de 53semanas de trabajo , calcule:a) La disponibilidad del equipo Y, en el período de 53 semanasb) Para un período de trabajo de 2 semanas, calcular la confiabilidad R(t) del equipo Y .

Figura # 22: Distribución de fallas del equipo Y en un período de trabajo de 53 semanas.


UT = tiempo operativo entre fallas en semanas

UT=13 UT=12 UT= 15

0 13 19 31 36 51 semanas

DT=6 DT=5 DT= 2 Número de fallas = n =3

“Instrumento Y, equipo de mayo r confiabilidad (pocas fallas) pero de baja mantenibilidad (tiempo de reparación alto), con respecto a la distribución de fallas del instrumento X ( ejemplo 1)”.


UT = tiempo operativo entre fallas en semanas

UT=13 UT=12 UT= 15

0 13 19 31 36 51 semanas

DT=6 DT=5 DT= 2 Número de fallas = n =3

“Instrumento Y, equipo de mayo r confiabilidad (pocas fallas) pero de baja mantenibilidad (tiempo de reparación alto), con respecto a la distribución de fallas del instrumento X ( ejemplo 1)”.

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DRAFT 50

CAPÍTULO 7

BENEFICIOS DE LA IMPLANTACIÓN DEL MCC

La implantación del MCC en una organización, permitirá:

• Crear un espíritu altamente crítico en todo el personal (operaciones-mantenimiento) frente acondiciones de falla y averías.

• Lograr importantes reducciones del costo del mantenimiento.• Optimar la confiabilidad operacional, maximizar la disponibilidad y/o mejorar la

mantenibilidad de las plantas y sus activos.• Integrar las tareas de mantenaimiento con el contexto operacional.• Fomentar el trabajo en grupo (convirtiéndolo en algo rutinario) .

• Incrementar la seguridad operacional y la protección ambiental.• Optimar la aplicación de las actividades de mantenimiento tomando en cuenta la criticidad e

importancia de los activos dentro del contexto operacional.• Establecer un sistema eficiente de mantenimiento preventivo.• Aumentar el conocimiento del personal tanto de operaciones como de mantenimiento con

respecto a los procesos operacionales y sus efectos sobre la integridad de las instalaciones.• Involucrar a todo el personal que tiene que ver con el mantenimiento en la organización (desde

la alta gerencia hasta los trabajadores de planta).• Facilitar el proceso de normalización (ISO 9000) a través del establecimiento de

procedimientos de trabajo y de registro.• Mejorar la efectividad de las actividades de mantenimiento a través de una gerencia más

horizontal y menos aislada del contexto operacional.• Asignar responsabilidad total (Accountability) del proceso a un equipo multidisciplinario de

trabajo (equipo de trabajo MCC).• Desarrollar un sistema efectivo de registro y manejo de la data.

A continuación se presentan en forma resumida los posibles beneficios que trae consigo laaplicación del MCC (Ver figura # 23):

BENEFICIOS DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDADCALIDAD TIPO DE SERVICIO COSTO TIEMPO RIESGO

-Aumenta la -Mejora trabajo el -Reduce los -Reduce el tiempo - Seguridad e

disponibilidad equipo y la comunicación niveles de mant. de reparación (MTTR) integridad ambientalde las plantas (2-10%) -Ayuda a entender mejor programado(10-50%) -Reduce la duración son prioritarios

-Elimina las fallas los requerimientos de -Optimiza los de las paradas de -Fallas con

crónicas los clientes programa de mant. planta consecuencias a la

-Aumenta la -Disminuye las - Administración - Aumenta la seguridad o al ambiente

flexibilidad operacional paradas no programadas de contratos más corrida de las son inaceptables

-Programa de mant. eficiente plantas (60-300%) -Reduce al mínimo

basado en data real -Alarga la vida la posibilidad de

de los equipo de múltiples fallas

propósitos especiales

-Actividades de mant.

en función de un

análisis costo beneficio

Figura # 23: Beneficios que trae consigo la implantación del MCC.

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DRAFT 51

Finalmente, hay que tener claro, que el proceso de implantación del MCC en una organización, no traerá consigo resultados inmediatos, los mismos podrán cuantificarse y evaluarse de forma

segura y confiable en un período de tres años aproximadamente. Por lo cual este debe ser un

proyecto de largo alcance y con visión de futuro.

Autor: Carlos A. Parra M.

INTEVEP - Petróleos de Venezuela

Urb. Santa Rosa, Sector El Tambor, Edificio Fase C, Piso 4, Oficina 461Los Teques, Estado Miranda

Venezuela.

Teléfonos: 58-212-9087476

Fax: 58-212-9087765

Email: [email protected]@pdvsa.com

8/22/2019 Manual RCM[1].


DRAFT 52

BIBLIOGRAFÍA

1. Parra, Carlos, “Course of Reliability- Centered Maintenance”, Universidad de los Andes,Mérida - Venezuela, 1998.

2. Moubray, Jhon, “RCM II: Reliability Centered Maintenance”, Industrial Press Inc., NewYork - USA, 1991.

3. Jones, Richard, “Risk-Based Management: A Reliability-Centered Approach”, Gulf Publishing Company, First Edition, Houston, Texas 1995.

4. Robin E. Mcdermott, Raymond J. Mikulak y Michale R. Beauregard, “ The Basics of FMEA”, Quality Resources, New York - USA , 1996.

5. Bello, G. and A. Bobbio. “ A Reliability Data Bank in the Petrochemical Sector”,Terotechnia, Vol. 2 1991.

6. Bloch, H. P. “Improving Machinery Reliability”, Gulf Publishing, Houston 1989.7. Jones, Richard. “Risk-Based Management: A Realibility-Centered Approach”, Gulf Publishing Company, First Edition, Houston, Texas 1995.

8. Kapur, K.C and Lamberson, L.R. “Reliability in Engineering Design”, Jhon Weiley & SonsInc. 1983.

9. Minton, L.A. and Johnson, R.W. “ Repairable Systems Reliability ”, Marcel Dicker Inc.,New York , 1984.

10. Parra, C. “ Metodología de Implantación del Mantenimiento Centrado en Confiabilidaden la Refinería de Amuay”, Universidad de los Andes, Venezuela 1997.

11. Robin E. Mcdermott, Raymond J. Mikulak y Michale R. Beauregard. “ The Basics of FMEA”, Quality Resources, New York, 1996.

12. “Guidelines for Process Equipment Reliability Data”, Center for Chemical Process Safety,345 East 47th Street, New York, 1994.13. “Offshore Reliability Data (OREDA)”, Published by the OREDA participants - DNV

Technica, N-1322 Norway, 1993.14. "Course of Reliability- Centered Maintenance, Section two: Failure Modes and Effects

Analysis” , The Woodhouse Partnership, England -1993.OCURRENCES DATA BANK:1. NCR Licensee Even Reports (LERs), Nuclear Regulatory Commission, Washington, D.C.

20555, USA.2. Failure Data Handbook for Nuclear Facilities, LNEC-Memo-69-7, available from NTIS,

Springfield, VA., 22151, USA.

GENERIC RELIABILITY DATA BANK:1. European Space Agency, Electronic Components Data Banks, Via G. Galilei, 00044, Frascati,Italy.

2. IEN “ Galileo Ferraris,” Reliability Data Banks, Corso Massimo Dazeglio, 10125, Torino,Italy.

3. CNET, Reliability Data Bank on Electronic Equipment, 22300, Lanniou, France.EVENT DATA BANK:1. SYREL-System Reliability Service Data Bank, UKAEA, Culcheth, Warrington, WA 34 NE, UK.2. ENEL Data System for Power Stations, ENEL CRTN, Bastioni di Porta Volta 10, 20121, Milano

Italy.3. EDF, Reliability Data System for Nuclear Power Plants, F-92080, Paris-la-Defense, France.4. Government/Industry Data Exchange Program (GIDEP), Corona California, 91729, USA.

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DRAFT 53

ANEXO 1

TALLER DE MANTENIMIENTO CENTRADO ENCONFIABILIDAD (MCC).

EJERCICIOS PROPUESTOS.

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DRAFT 54

EJERCICIO 1: DETERMINAR FUNCIONES Y FALLAS FUNCIONALES

De los casos que se presentan a continuación, determinar la función principal(es) y secundarias y susfallas funcionales. Recuerde que puede utilizarse el diagrama Entrada Proceso Salida, para determinarlas funciones. Solo es necesario completar entre 3 a 5 funciones por caso. Este ejercicio requiere deasumir ciertas condiciones, sea creativo y fije el contexto bajo el cual estaría funcionando cada caso:

CASO 1:UNA LAMPARA DE OFICINA .

CASO 2:UN VEHICULO DE TRANSPORTE COLECTIVO INTERESTATAL. LOS ESTUDIOS INDICAN QUE ENTEMPORADA ALTA ES NECESARIO LLEVAR HASTA 60 PASAJEROS EN UN SENTIDO DE LA RUTAASIGNADA . ADEMAS POR RAZONES ERGONÓMICAS, SE REQUIERE QUE LA TEMPERATURA

PROMEDIO EN EL INTERIOR DEL MISMO SEA DE 22 °C.CASO 3:UN HORNO DE CALENTAMIENTO DE CRUDO, DISEÑADO PARA CALENTAR 75000 BARRILES PORDÍA (MBPD) PROVENIENTE DE UN TREN DE PRECALENTAMIENTO A 443°F, EL CUAL ALIMENTA AUNA TORRE DESTILADORA QUE LO REQUIERE A UNA TEMPERATURA COMPRENDIDA ENTRE 625 -630ºF.

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DRAFT 55

EJERCICIO 2: DETERMINAR FALLAS FUNCIONALES

LÁMPARA DE OFICINA:

FUNCION FALLAS FUNCIONALES

1. Suministrar luz continua con intensidad adecuadapara efectuar labores de oficina durante unperiodo mínimo de 8 horas .

2. Consumir menos de 60 W

3. Cumplir con los requerimientos de seguridad de laempresa

VEHICULO COLECTIVO:


1. Transportar hasta un máximo de 60 personas porviaje, manteniendo la temperatura en la cabina aun promedio de 22°c.

2. Proveer de sistemas de seguridad en caso decolisión

3. Proveer asientos cómodos y ergonómicos

4. Disponer de facilidades para realizar lasnecesidades fisiológicas básicas para 1 persona ala vez.

5. Disponer de atracciones audiovisuales paraentretenimiento de pasajeros durante el viaje

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DRAFT 56

HORNO DE CALENTAMIENTO DE CRUDO:


1. Calentar un flujo de hasta 75 Barriles por día deuna mezcla de crudo proveniente del tren deprecalentamiento a una temperatura de 443 °Fpara entregarla a la torre destiladora a unatemperatura comprendida entre 625 a 630 °F

2. Evitar la transferencia de calor por radiación almedio ambiente para que no alcance valoressuperiores a los 70C

3. Ser de capaz de indicar la temperatura de entrada

del crudo

4. Ser capaz de indicar la temperatura de salida delcrudo

5. Prevenir el contacto de personal con superficiesexterna a temperaturas mayores de 60 °C

6. Ser capaz de indicar temperaturas del hogar delhorno en sala de control

7. Indicar en sitio las precauciones y cuidados amantener con la operación y mantenimiento delhorno

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DRAFT 57

EJERCICIO 3: DETERMINAR MODOS Y EFECTOS DE FALLAS

AMEF

Item: Intercambiador de Calor

Tipo deFunción

Descripción Función Falla Funcional Modo defalla

MTTF(mean timeto failure)

Efectos del modo de falla

Incapaz de proveer calor /catastrófica

Principal -Proveer de calor a unarata de transferenciaespecífica

Transferir calor (porabajo/por arriba) delestándar indicado / parcial

Secundaria -Prevenir la mezclaentre el fluido frío y elfluido caliente

Mezcla parcial de losfluidos

Incapaz de controlar lasvariables de proceso

- Ser capaz de controlarlas principales variablesdel proceso y transmitirinformación correcta delas condiciones deproceso (presión y

temperatura)

No ser capaz de proveercorrecta información

-Ser capaz de soportarmovimientos yvibraciones y prevenirdaños estructurales alpropio intercambiador ya los equipos cercanos almismo

No ser capaz soportarmovimientos yvibraciones

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DRAFT 58

EJERCICIO 4: DETERMINAR CATEGORIA DE CONSECUENCIAS

Ubicar en el diagrama siguiente y de acuerdo a su categoría , la letra correspondiente para cada situación planteada :

A. La perdida del liquido en el sistema de frenado de un vehículo de izamiento ( Ej. Grúa móvil, Montacargas ) que tiene unindicador de nivel en el panel de mando

B. Una alarma audible para desalojo de personal en una planta de proceso en casos de emergencia

C. El caucho repuesto de un vehículo de familiar

D. La válvula de bloqueo, ubicada en la admisión de vapor de una turbina, no actúa (no se cierre completamente), cuando lapresión exceda los 500 psi (en condiciones normales de operación la válvula esta totalmente abierta)

E. La rotura de la correa de transmisión de uno de los ventiladores del sistema de deshumidificaciòn de un almacén de Urea . Laurea se apelmaza luego de 4 horas sin la capacidad total de deshumidificacion. El cambio de la correa se hace en 2 horas.

F. Falla de un motor de la bomba de un sistema hidroneumático . El tiempo máximo de indiponiblidad que acepta el sistemahidroneumático es de 2 Horas . El tiempo de reemplazo y ajuste del motor es de 1 hora .

G. La perforación por corrosión de un tanque subterráneo de almacenamiento de gasolina de una estación de Servicio

H. La falla del sello mecánico de una bomba de crudo ubicada dentro del dique de derrame del tanque de alimentación .

I. La falla de la bomba principal de un sistema de lubricación de un compresor, la cual tiene una bomba de respaldo deactivación automática .

J. La falla de un fusible de protección para alto voltaje, del regulador de voltaje de una computadora.

¿Se manifiesta por si solo encircunstancia normales la perdidade la función originada por estemodo de fallo?

¿Podría este modo de falla lesionaro matar a alguien , o llevar a violaruna normativa ambiental de laem resa o del estado?

¿Ejerce este modo de falla unefecto adverso directo sobre lacapacidad operaciónal ?

SI SI

SINO

N

NO

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DRAFT 59

EJERCICIO 5: FALLAS OCULTAS

Analizar cada uno de los siguientes casos y emitir sus respuestas:

1. Una válvula de seguridad esta montada en el cabezal de gas combustible cuya presión máxima de trabajo es de70 psig. La válvula esta ajustada para disparar cuando la presión alcance 85 psig. . Durante la identificaciónAMEF, se han determinado las siguientes funciones:a.- Ser capaz de aliviar la presión cuando el cabezal de gas alcance 85psig¿Será evidente u oculta la perdida de esta función?

2. Un OPERADOR DICE : Los efectos de un fallo oculto solo ocurren, cuando antes ha ocurrido otra falla . ¿Esesto cierto?

3. Un sistema de bombeo esta compuesto por dos bombas (una principal y una en spare). En condiciones normalesla bomba principal siempre esta operando de forma continua, mientras la bomba en spare entra en funcionamientode forma automática cuando la principal falla. ¿Será evidente la pérdida de función de la bomba en spare encondiciones normales? .

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DRAFT 60

EJERCICIO 6: PROYECTO FINAL

-Desarrollar un AMEF y el plan de Mantenimiento General utilizando la metodología del MCC.

CONTEXTO OPERACIONAL DEL SUBSISTEMA DE COMPRESIÓN DE GAS

COMPRESORES WAUKESHA / C1/C2/C3/C4

La planta compresora Orocual 2 succiona gas proveniente de la descarga de la Planta Orocual 1 y el gas provenientede la EF-ORC-3, una presión entre 500-560 Psig y lo comprime hasta 1250-1300 Psig, para su posterior uso en:Succión de la Planta Deshidratadora Orocual 1 (PD-ORC-1).

La capacidad de manejo de gas es de 102.4 MMPCGD. La planta compresora Orocual 2 consta de una edificacióncon cuatro (4) moto-compresores, accionados por (4) motores de combustión interna en un área de 377 mts 2.Adicionalmente tiene 1322 mts2 de vialidad interna. esta vialidad es compartida con la planta Orocual 1 ubicadatambién en la misma área.El mechero para venteo de los gases se encuentra a una distancia de 150 mts de lainstalación en dirección Norte, dado que la dirección predominante del viento es el Noroeste. El tanque para el aguade servicio esta ubicado a 120 mts de la planta en dirección Este, y este sistema es común para las demás instalacionesdel Centro de Compresión Orocual, para lo cual cuenta con una red apropiada de suministro. Todo el complejoOrocual esta dotado de una red que suministra agua para el sistema contra incendios con un tanque dealmacenamiento de 10.000 Bls de capacidad, el cual esta ubicado al Este de la PC-ORC-1.

SISTEMA DE COMPRESIÓN DE GAS (Planta PC-ORC-2).La planta compresora Orocual 2 esta formada por cuatro unidades compresoras de 25-30 MMPCGD de capacidad

cada una, accionadas mediante motores de combustión interna que utilizan gas combustible y succionan el gasproveniente de la descarga de la planta compresora Orocual 1 y el gas proveniente de la estación de Flujo Orocual 3 auna presión de 500-560 psig. El proceso de compresión de cada unidad consta de una sola etapa formada por trescilindros que eleva la presión del fluido hasta 1250- 1300 psig. Existen dos depuradores ubicados antes de la succiónde los cilindros de compresión y también un enfriador, accionado con el eje de la maquina, que permiten disminuir latemperatura del gas después que ha sido comprimido.El gas de descarga de esta planta se envía a la succión de laPlanta Deshidratadora Orocual 1.

EQUIPOS PRINCIPALES:- Moto compresor WAUKESHA (C1/C2/C3/C4), Modelo 9390GSI , tipo reciprocante (2 tiempos), 1970 HP, 16

cilindros de potencia, 1 etapa de compresión, capacidad nominal: 25-30 MMPCGD presión de succión deoperación 500-560 psig, presión de descarga: 1250-1300 psig

- Enfriadores inter-etapa

- Depuradores de succión inter-etapa- Botellas de succión y descarga- Válvulas de succión y descarga de cilindros compresores- Turbocargadores- Cilindro con lumbreras- Paneles de control local: velocidad, temperatura, presión y vibración- Subsistemas de lubricación para los cilindros de fuerza con aceite mineral con filtro de 25 micrones, para los

cilindros de compresor con filtro de 10 micrones, aceite sintético del motor con aceite sintético. Sistema deindicación de los subsistemas del compresor(centinelas).Sistema de lubricación del turbocargadores con aceitemineral

- Válvula de admisión por cada cilindro

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DRAFT 61

DIAGRAMA ENTRADA - PROCESO - SALIDA

ENTRADAS:

Gas: caudal 25-30 MMPCGD, presión de succión de operación 500-560 psig, temperatura de succión 120°F, composición química.Energía eléctrica de EDELCA, llega a la sub estación a 13800 V y se convierte a 220,440 y 110 V.Energía eléctrica: motores de las bombas: 480 VAC, instrumentación: 125 y 24 VDCAceite de lubricación: mineral y sintético.Aire de instrumentos presión de descarga 160 libras y 1740 RPM. Agua de enfriamiento de suministroAgua de enfriamiento de caja de sellos usa dos bombas, sistema de filtro alarma 12 psi y el paro en 15 psi.Gas combustible a 50 libras proviene de la descarga de la deshidratadoraInstrumentación y control

PROCESO:Comprimir La planta compresora Orocual 2 esta formada por cuatro unidades compresoras de 25-30 MMPCGD decapacidad cada una, accionadas mediante motores de combustión interna que utilizan gas combustible y succionan elgas proveniente de la descarga de la planta compresora Orocual 1 y del proveniente de la estación de Flujo Orocual 3a una presión de 500-560psig.

SALIDAS:Gas: caudal 25-30 MMPCGD, presión de descarga de operación 1250-1300 psig, temperatura de descarga 104°F en condicionesnormalesProducto contaminados (desechos, vapores venteados, aceite)Señales principales locales/hacia sala de control: temperatura, presión, vibración, rpmProteccionesSistemas de seguridad / alarma

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DRAFT 62

Análisis de Modos y Efectos de Falla (AMEF)

Item: Compresor ReciprocanteTipo deFunción Descripciónde la función Falla Funcional Modo de Falla MTTF (meantime to failure) Consecuencias delModo de falla

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DRAFT 63

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO

Modos de fallas Descripción Actividad deMantenimiento/Inspección

Tipo deMantenimiento:

PP=PREVENTIVASPLANIFICADAS

PC=POR CONDICIÓNDFO= DETECTAR

FALLAS OCULTASC=CORRECTIVAS

Frecuencia deaplicación

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