análisis de las fallas más frecuentes de los

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Análisis de las fallas más frecuentes de los grupos electrógenos del emplazamiento de Regla. Autor: Vladimyr Romeny Armando Vera Cruz Tutor: Dr. Alberto E. Calvo González Consultante: Mario Troncoso Boladeres Ciudad de La Habana, Cuba Junio, 2009 Trabajo de diploma para optar por el título de Ingeniero Mecánico

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Page 1: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Análisis de las fallas más frecuentes de los grupos electrógenos del emplazamiento de Regla.

Autor: Vladimyr Romeny Armando Vera CruzTutor: Dr. Alberto E. Calvo González Consultante: Mario Troncoso Boladeres

Ciudad de La Habana, CubaJunio, 2009

Trabajo de diploma para optar por el título de Ingeniero Mecánico

Page 2: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Problema de estudioLos ingenieros y operarios de mantenimientos se han encontrado con diversas averías, pasados 3 años de explotación de los grupos electrógenos instalados en Cuba, con la finalidad de resolver el problema energético desencadenado durante el periodo especial con la degradación de las termoeléctricas, a causa de las dificultades que enfrentaban el país.

Estas averías han provocado la salida de servicio de estos equipos en muchas ocasiones, haciendo bajar la disponibilidad del emplazamiento y manteniéndola por debajo de los valores propuestos por la EMGEFO durante todo el año de 2008.

Page 3: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Objetivos:

Los objetivos del proyecto son:

Determinar las averías más frecuentes en el

emplazamiento de Regla.

Determinar la causa raíz de un grupo de estas

averías.

Page 4: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Estado real: Los equipos usados son de tecnología coreana,

son motores de marca Hyundai-Himsen 9H21/32, con una capacidad de 1.7 MW cada uno, son motores nuevos de los cuales existe muy poca experiencia en su manejo y el conocimiento de su desempeño a nivel nacional e internacional.

Por ser tan nuevos los equipos, desde su montaje hasta el momento se han hecho algunas modificaciones a su diseño, por haberse detectado problemas en el mismo.

Hasta el momento se han formulado muchas hipótesis, pero no se ha llegado a determinar las verdaderas causas de las averías y su respectiva demostración.

Page 5: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Estado deseado:Tener un documento que reporte

informaciones de las averías existentes y el estudio desarrollado en base a ellas.

Conocer la razón de estas averías.Tener una herramienta con la cual se

podrá contar como apoyo en la búsqueda de soluciones para las averías estudiadas.

Page 6: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Etapas de investigaciónEstudio de los catálogos de los grupo

electrógenos Hyundai - Himsen y MAN B&W.Búsqueda en internet, entrevista a

profesionales cubanos y coreanos en busca de antecedentes semejantes a los problemas encontrados.

Análisis de informes y reportes presentes en el emplazamiento.

Elaboración de un informe con los resultados encontrados.

Si es posible, proponer un mantenimiento específico para este emplazamiento.

Page 7: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Análisis de averías.

Antes de proceder al análisis de averías hay que delimitar el alcance del mismo. Esto se consigue definiendo los límites del sistema.

El análisis de averías debe contemplar una fase en que se defina el sistema, sus funciones y las condiciones de funcionamiento.

El análisis debe centrarse primero en el problema, segundo en la causa y tercero en la solución.

Page 8: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Análisis Causa Raíz (ACR)Es una metodología disciplinada que permite identificar las causas físicas, humanas y latentes de cualquier tipo de falla o incidente que ocurren una o varias veces permitiendo adoptar las acciones correctivas que reducen los costos del ciclo de vida útil del proceso, mejora la seguridad y la confiabilidad del negocio.

Factores limitantesTiempo y personal Desconocimiento de la aplicación y alcance de esta metodología.

Page 9: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Resumen de los pasos del método Análisis Causa Raíz(ACR)

FASES ETAPASFASE A: CONCRETAR EL PROBLEMA 1. SELECCIONAR EL SISTEMA

2. SELECCIONAR EL PROBLEMA

3. CUANTIFICAR EL PROBLEMA

FASE B: DETERMINAR LAS CAUSAS 4. ENUMERAR LAS CAUSAS

5. CLASIFICAR Y JERARQUIZAR LAS CAUSAS

6. CUANTIFICAR LAS CAUSAS

7. SELECCIONAR UNA CAUSA

FASE C: ELABORAR LA SOLUCIÓN 8. PROPONER Y CUANTIFICAR SOLUCIONES

9. SELECCIONAR Y ELABORAR UNA SOLUCIÓN

FASE D: PRESENTAR LA PROPUESTA 10. FORMULAR Y PRESENTAR UNA PROPUESTA DE

SOLUCIÓN

Page 10: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Deciembre0

5

10

15

20

25

30

35

13

1921

15

19

15

29

16

32

2017

9

Cantidades de Averias

Análisis del informe de averías del año 2008

Ener

o

Febr

ero

Mar

zoAb

ril

May

oJu

nio

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Octub

re

Novie

mbr

e

Decie

mbr

e0

0.5

10.9360.911

0.765000000000

003

0.780.9 0.901

0.677000000000

003

0.8230.7940.7850.8870.929

Disponibilidad

Page 11: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Averías mas frecuentes.Salidero de combustible.Alta temperatura de los gases de escape del

motor.Presión diferencial de aceite.Baja presión de aceite. Atascamiento del mecanismo de embrague

del motor de arranque.Pase de agua al interior de los cilindros y

depósitos de aceite.Averías con los inyectores.Válvulas partidas o quemadas.Averías en el turbo cargador.

Page 12: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Árbol Lógico de avería en el inyector

Mala atomización

Deterioro y perdida de

hermeticidad

Tupición de la tobera

Mala calibración del injector

Presencia de partículas

mecánicas y lodos en el combustible

Mala calidad del material de la

tobera

- corrosión por formación de ácidos - erosion por presencia de partículas mecánicas

Temperatura de trabajo altas

Mala calidad del fuel

A

Page 13: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Árbol Lógico de avería en las válvulas

Válvulas averiadas

quemadas partidas

erosionado

Altas temperaturas de gases de

escape

Deficiente refrigeración

de las válvulas

Calidad del material

Chock entre cabeza y asiento

Chock térmico

Sedimentación de depósitos en cabeza y

asiento

Mala calibración de

la válvula

Mala calidad del fuel oil

Mala calibración

Paradas y arranquesA

Page 14: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Averia en turbos

Altas RPM Averias en los cojinetes

Alabes averiados

Suciedad en los conductos de

escape y turbo

Mal lavado

Preparacion deficiente del

lavado

Programacion deficiente del

lavado

Perdidas de propriedades

del aceite

Aceite inadecuado

Mala purificacion del

mismo

Trabajo en temperaturas

extremas

incrustaciones corrosionParticulas mecanicas

Mala calidad del fuel

Formacion de acidos

Impurezas del fuel

Partes de componentes

rotos

Mal lavado

A

Árbol Lógico de avería en el turbocompresor

Page 15: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Árbol Lógico de altas temperaturas en los cilindros y gases de escape.

Altas temperaturas de los gases de escape

Angulo de encendido incorrecto

Mala atomizaciónObstrucción de la

salida de los gases de escape Poco aire de

carga

Temperatura ambiente alta en

la sala de maquinas

Mala calibraciónMal

funcionamento de las Compuertas

Incrustación de productos de

combustion en los conductos y turbo

Problemas en el enfriador de aire

de carga

Filtro de aire tupido

Baja rpm del turbo cargador

Refrigeración deficiente de la

sala de maquinas

Mala combustionCantidades grandes de Cenizas, particulas mecanicas en el combustible

Mala calidad del combustible

A

Page 16: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Calidad del Combustible Pesado

Las 3 averías estudiadas indican como posible causa.

Page 17: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Verificación del estado del HFO

Proceso de tratamiento del Combustible.

Comparación entre la calidad requerida

por el MCI según las regulaciones de la

CIMAC y los certificados de calidad del

CUPET.

Page 18: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Proceso de tratamiento del combustible pesado (HFO)

Decantación y sedimentación

Filtración

Purificación por separación

Page 19: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Tanques de almacenamiento de HFO

Recomendado por la Hyundai , CIMAC , API

Page 20: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Purificación por separación

Proceso elaborado por purificadoras de marca

SAMGONG MITSUBISHI SELFJECTOR.

Instaladas en paralelo.

Operan a 2/3 de su capacidad (valor reportado

por el operador de las purificadoras)

Por falta de piezas de repuesto, no se le hace el

mantenimiento recomendado de las 200 horas.

Page 21: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Comparación entre los certificados de calidad de la CUPET y los requisitos

mínimos del combustible.

Se detectó que: El % de agua dentro de requisitos

mínimos.Bajo valor calórico.Bajo valor de asfáltenos.Relación vanadio – sodio

relativamente alta

Page 22: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Conclusiones

Se llego a la conclusión que:

Todo indica que la calidad del combustible es la causa

fundamental de las averías en el emplazamiento de

Regla.

El problema no solo reside en la calidad del

combustible suministrado, sino también en el

tratamiento a que es sometido.

Page 23: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Recomendaciones Se recomienda:

Un análisis de una muestra de combustible al ser

suministrado al emplazamiento y a la salida de la

purificadora, con el objetivo de conocer la calidad del

mismo y calificar científicamente el proceso de

tratamiento del combustible.

Un estudio para determinar de qué forma se podría

mejorar la calidad del combustible en el emplazamiento

de Regla y tomar en consideración el uso o no de

aditivos.

Page 24: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Recomendaciones (cont.)

• Un estudio semejante al efectuado en el emplazamiento de Regla en otros emplazamientos con los mismos objetivos del presente trabajo de modo a poder compararlos.

Page 25: Análisis de las fallas más frecuentes de los

MUCHAS GRACIAS!!!!

Page 26: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Preguntas del oponente.

Page 27: Análisis de las fallas más frecuentes de los

1. En el trabajo se menciona que como método de control se utilizó la inspección visual. ¿Pudiera explicar de qué modo y cuando fue utilizada por el autor para arribar a las conclusiones planteadas?

R./ Hoy en día existen varios métodos de control e inspección de piezas averiadas, el uso de estos métodos varía de acuerdo con el tipo de investigación que se requiere hacer. Dentro todos, los más difundidos por la cantidad de información que pueden aportar son: El examen Metalográfico.

Inspección visual. Ultrasonido. Ensayos no destructivos de laboratorio y de

campo. Entre otros.

Page 28: Análisis de las fallas más frecuentes de los

Para la realización de este proyecto se tuvo que adaptar a las posibilidades de empresa, por esta razón se escogió un método que no requiriera grandes gastos monetarios y que al mismo tiempo permitiría una gran fiabilidad en los resultados.

El método de inspección visual fue el escogido y utilizado para obtener informaciones del estado de las piezas averiadas y comparar con las bibliografías existentes.

Este tipo de análisis fue hecho de dos formas: De forma directa, a partir de observación directa a las piezas averiadas. De forma indirecta, a partir de observación de fotos, encuestas a especialistas y técnicos de mantenimiento con el fin de obtener información precisa de lo que vieron en las piezas averiadas.

Page 29: Análisis de las fallas más frecuentes de los

2. En la etapa de investigación Pág. 3 se plantea y cito en la última viñeta.”Si es posible, proponer un mantenimiento especifico para este emplazamiento”. ¿Está etapa fue cumplida en el trabajo? Explique por qué.

Esta etapa no fue cumplida en el trabajo dado que las dificultades encontradas en la elaboración del proyecto, hicieron con que el volumen final de información recogida no reuniera criterio para la elaboración de una propuesta de esta envergadura. Para la elaboración de una propuesta de un mantenimiento específico hace falta datos como:• El intervalo de tiempo de ocurrencia de cada falla en específico.• Causa raíz de cada avería (determinada y avalada).• Calculo económico que demuestre la factibilidad de la implementación de una nuevo plan. Informaciones como estas no se pudieron obtener en el emplazamiento.

Page 30: Análisis de las fallas más frecuentes de los

3. En los Análisis Causa Raíz generalmente se elige a causas que tienen a ver con la acción humana. En este caso no fue así y como resumen de averías y fallos diversos se llega a la conclusión que es la calidad del combustible la causa raíz de los mismos. Explique su respuesta como llego a esta conclusión.

R./ La acción del hombre siempre esta presente en cualquier avería, pero no es la única razón para la ocurrencia de un fallo. De acuerdo a lo descripto en los pasos para el uso del método ACR PROAT@, se afirma que en muchas ocasiones cuando se relaciona el hombre con el surgimiento de una falla, se pierde información valiosa sobre la participación de otras causas. Por esta razón en este proyecto en ningún momento se relaciona el hombre con la ocurrencia de los fallos presentes. Se llego a la conclusión del trabajo a través de un estudio bibliográfico profundo recogiendo opiniones de especialistas, revistas y informes de averías de otras empresas que por estudios hechos han demostrado lo mismo, y se comparó con los factos presenciados y de allí se arribo a las conclusiones del proyecto.