plan de mantenimiento preventivo para los sistemas de
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL BELLOSO CHACÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INDUSTRIAL
PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO PARA LOS SISTEMAS DE
COMPRESIÓN DE LA PLANTA FRACCIONAMIENTO BAJO GRANDE DE PDVSA GAS, SEGÚN LA METODOLOGÍA MANTENIMIENTO CENTRADO
EN CONFIABILIDAD (MCC)
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO INDUSTRIAL
PRESENTADO POR:
ESCOBAR, CARLOS RODRÍGUEZ, EGLIMAR
VÍLCHEZ, PEDRO
ASESORADO POR:
M.Sc. GLADYS MORENO DRA. MARIBEL ORDOÑEZ
MARACAIBO, JULIO 2012
PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO PARA LOS SISTEMAS DE COMPRESIÓN DE LA PLANTA FRACCIONAMIENTO BAJO GRANDE DE PDVSA GAS, SEGÚN LA METODOLOGÍA MANTENIMIENTO CENTRADO
EN CONFIABILIDAD (MCC)
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DEDICATORIA
A mi Dios Todopoderoso, por iluminar siempre nuestro camino,
permitiéndonos llegar donde hemos querido.
A Nuestros Padres, por estar siempre pendiente de nosotros, en todo
momento.
A nuestros Facilitadores Industrial Alejandro Barrios, Metodológico
Maribel Ordoñez y Académico Gladys Moreno, por mantenerse pendientes
en todas nuestras dudas, y por la colaboración brindada durante este tiempo.
A toda nuestra familia en general por brindarnos su apoyo, cariño y
comprensión en todo momento y por estar allí cuando más los hemos
necesitado.
vii
AGRADECIMIENTO
A Díos por representar una guía espiritual y llenar de luz los persistentes
caminos de oscuridad e incertidumbre.
A nuestros padres, por ser fuente de enseñanza en nuestras vidas, por el
apoyo brindado en las buenas y en las malas, por creer en nosotros durante
el trayecto de la carrera.
A la tutora académica Ingeniera Gladys Moreno, por guiarnos en la
consecución del trabajo, además del interés y el entusiasmo para el logro de
la misma.
A la tutora metodológica Dra. Maribel Ordoñez, por guiarnos en la
consecución del trabajo, además del interés y el entusiasmo para el logro de
la misma.
Al tutor industrial Alejandro Barrios, por guiarnos en la consecución del
trabajo, además del interés y el entusiasmo para el logro de la misma.
A todos gracias…
viii
Escobar C. Carlos A, Rodríguez Eglimar, Vílchez J. Pedro, PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO PARA LOS SISTEMAS DE COMPRESIÓN DE LA PLANTA FRACCIONAMIENTO BAJO GRANDE PDVSA GAS, SEGÚN LA METODOLOGÍA MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (MCC). Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín, Facultad de Ingeniería, Escuela Industrial, Maracaibo 2012.
RESUMEN En el presente trabajo de grado tuvo como propósito el desarrollo de un plan de mantenimiento preventivo para los sistemas de compresión de la planta fraccionamiento bajo grande Pdvsa gas, según la metodología mantenimiento centrado en confiabilidad (mcc), con el fin de mejorar la confiabilidad de los equipos, evitar la utilización excesiva de las horas extras de mantenimiento, las recurrentes alarmas, fallas y paradas en los equipos. Teóricamente se sustento con los aportes de Milano (2009), Colorado (2009), Mowbray (2007), García (2003) y Duffua (2002). La investigación se considero de tipo Descriptiva, Proyectiva, de Campo y diseño se clasifico como No Experimental. La metodología empleada fue la propuesta por los autores Barrios (2010), y Pérez (2002), estructurada en IX fases: Fase I Situación Actual del Mantenimiento Preventivo, Fase II Análisis Modos y Efectos de Fallas, Fase III Inventario de Equipos, Fase IV Codificación de Equipos, Fase V Fichas Técnicas, Fase VI Instrucciones Técnicas, Fase VII Procedimiento de Ejecución, Fase VIII Planificación del Mantenimiento Preventivo, Fase IX Programación del Mantenimiento Preventivo. Las técnicas e instrumentos utilizadas fueron entrevistas no estructuradas, abiertas e informales a los ingenieros y técnicos del área, la observación directa, recolección de datos a través de textos, manuales de los equipos rotativos, data históricas, manuales de procesos y diseño. Dado el estudio culminado, se pueden identificar dentro de los resultados mas significativos, la identificación del contexto operacional, de cada uno de los equipos de compresión, lo que permitirá la determinación de la criticidad del equipo desde el punto de vista funcional y operativo del sistema de procesamiento en general, y de esta manera jerarquizar las actividades de mantenimiento a asignar. PALABRAS CLAVE: Plan Preventivo, Mantenimiento, Fallas y Confiabilidad.
ix
Escobar C. Carlos A, Rodríguez Eglimar, Vílchez J. Pedro, PREVENTIVE MAINTENANCE SCHEDULE COMPRESSION SYSTEMS IN LARGE PLANT PDVSA GAS FRACTIONATION BY THE METHODOLOGY Reliability Centered Maintenance (MCC). Dr. Rafael Belloso Chacin University, Faculty of Engineering, Industrial School, Maracaibo 2012.
ABSTRACT
The present thesis had as a purpose the development of an maintenance plan for compression systems on the fractionation plant Bajo Grande PDVSA gas, by the reliability centered maintenance methodology (RCM), with the purpose of improve equipment reliability, prevent the excessive utilization of the extra ours of maintenance, the recurrent alarms, failures and shutdown of equipment. Theoretically it supported with the contribution of Milano (2009), Colorado (2009), Mowbray (2007), García (2003) and Duffua (2002). The investigation was considered descriptive, projective, field research and the design classify as non-experimental. The methodology used was the proposed by the authors Barrios (2010), and Pérez (2002), structured in IX phases: phase I actual situation of the preventive maintenance, phase II Analysis Failure Modes and Effects, phase III inventory of equipment, phase IV encoding equipment, phase V sheets, phase VI technical instructions, phase VII execution procedure, phase VIII planning of preventive maintenance, phase IX programing the preventive maintenance. The technics and instruments used whore unstructured interviews, open and informal to engineers and technicians in the area, direct observation, recollection of data through textbooks, rotating equipment manuals, historic data, process and design manuals. Given the concluded study, in the more significant results it can be identified there is, the identification of the operational context of each and every one of the compression equipment, this will allow to determine the criticality of the equipment from the functional and operational point of view of the process system in general, in this manner rank the maintenance activities to assign. KEY WORDS: preventive plans, maintenance, fails and reliability.
x
ÍNDICE GENERAL
Pág. VEREDICTO................................................................................................. ii
DEDICATORIA............................................................................................. VI
AGRADECIMIENTO.................................................................................... VII
RESUMEN................................................................................................... VIII
ABSTRACT.................................................................................................. IX
ÍNDICE GENERAL ……………………………………………………………… XIII
ÍNDICE DE FIGURAS…………………………………………………………... XIV
ÍNDICE DE CUADROS…………………………………………………………. XV
ÍNDICE DE TABLAS……………………………………………………………. XVII
ÍNDICE DE ANEXOS…………………………………………………………… XVIII
INTRODUCCIÓN.................................................……................................. 1
CAPITULO I EL PROBLEMA…………………………………………………. 5
1. DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA……………………………....... 5
2. OBJETIVOS…………………………………………………………….......... 7
2.1. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………. 7
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………….. 7
3. JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………….. 8
4. DELIMITACIÓN……………………………………………………………… 9
CAPITULO II MARCO TEÓRICO…………………………………………….. 12
1. ANTECEDENTES…………………………………………………………… 12
2. BASES TEÓRICAS…………………………………………………………. 15
2.1. MANTENIMIENTO…………………………………………................ 15
2.2. OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO…………………………........ 16
2.3. TIPOS DE MANTENIMIENTOS………………………………………. 17
2.3.1. MANTENIMIENTO PREVENTIVO………………………….. 17
2.3.2. MANTENIMIENTO PREVENTIVO CON BASE EN EL
xi
TIEMPO O EL USO…………………………………………………… 18
2.3.3. MANTENIMIENTO CORRECTIVO……………………........ 18
2.3.4. MANTENIMIENTO PREDICTIVO…………………………… 18
2.3.5. MANTENIMIENTO PROACTIVO……………………........... 18
2.3.6. MANTENIMIENTO MAYOR………………………................ 19
2.4. PLAN DE MANTENIMIENTO………………………………………... 19
2.5. GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO…………………………………… 20
2.5.1. PLANIFICACIÓN………………………………………........... 20
2.5.1.1. TIPOS DE PLANIFICACIÓN…………………....... 21
A. PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA……………… 21
B. PLANIFICACIÓN TÁCTICA OPERACIONAL. 22
2.5.1.2. PASOS DE LA PLANIFICACIÓN……….............. 22
A. INVENTARIO DE EQUIPOS…………………… 22
B. CODIFICACIÓN DE EQUIPOS…………………. 23
C. FICHAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS……… 23
D. INSTRUCCIONES TÉCNICAS…………………. 23
2.5.1.3. IMPORTANCIA DE LA PLANIFICACIÓN……….. 24
2.5.2. PROGRAMACIÓN………………….…………………………. 25
2.5.3. EJECUCIÓN………………………….………………………... 25
2.5.3.1. PROCEDIMIENTOS DE EJECUCIÓN…..………. 27
2.5.4. SUPERVISIÓN Y CONTROL……………………..…………. 28
2.6. COSTOS DE PRODUCCIÓN…………………………..……………. 28
2.7. POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO ACTUAL…………..………….. 29
2.8. METODOLOGÍA DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA
CONFIABILIDAD………………………………………………………………..
29
2.8.1. OBJETIVOS DEL MCC……………………………………….. 31
2.8.2. LAS 7 PREGUNTAS BÁSICAS DEL MCC…………………. 32
2.8.3. APLICACIÓN DEL MCC……………………………………… 33
2.8.3.1. FORMACIÓN DEL EQUIPO NATURAL DEL
TRABAJO………………………………………………………………………..
33
xii
A. FACILITADORES……………………………… 33
B. OPERADORES………………………………… 34
C. MANTENEDORES…………………………….. 34
D. ESPECIALISTAS………………………………. 35
E. PLANIFICADORES……………………………. 35
2.8.3.2. CONTEXTO OPERACIONAL……………………. 35
2.8.3.3. RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN……….. 36
2.8.3.4. DIAGRAMA DE ENTRADA-PROCESOS-
SALIDAS (EPS)………………………………………………………………….
37
2.8.3.5. DIAGRAMA FUNCIONAL………………………… 38
2.8.3.6. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTOS DE FALLA… 38
A. REGISTRO DE FUNCIONES………………… 39
B. FALLAS FUNCIONALES……………………… 40
C. MODOS DE FALLAS………………………….. 40
D. EFECTOS DE FALLAS……………………….. 40
E. CONSECUENCIAS DE LAS FALLAS………. 41
2.8.3.7. DETERMINACIÓN DE LAS TAREAS DE
MANTENIMIENTO……………………………………………………………….
41
2.8.3.8. BENEFICIOS A CONSEGUIR POR EL MCC….. 41
3. SISTEMAS DE VARIABLES………………………………………………. 42
3.1. NOMINAL…………………………………………………………… 42
3.2. CONCEPTUAL…………………………………………………….. 42
3.3. OPERACIONAL…………………………………………………….. 42
CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO................................................ 43
1. TIPO DE INVESTIGACIÓN Y DISEÑO…………………………………… 44
2. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS……………………………. 45
3. METODOLOGÍA SELECCIONADA (FASES DEL PROYECTO)……… 47
4. CUADRO Y CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Y RECURSOS…….. 52
CAPITULO IV ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS………………………… 57
1. RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN………………………………….. 58
xiii
CONCLUSIONES………………………………………………………………. 257
RECOMENDACIONES………………………………………………………… 260
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………….. 263
ANEXOS…………………………………………………………………………. 265
xiv
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA Pág.
1 .............................................................................................. 65
2……………………………………………………………………. 65
3……………………………………………………………………. 72
4…………………………………………………………………….. 73
5…………………………………………………………………….. 76
6…………………………………………………………………….. 84
xv
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO Pág. 1 .............................................................................................. 52
xvi
ÍNDICE DE TABLAS TABLA Pág. Porcentaje de Disponibilidad del Sistema de Compresión de
Refrigeración del A-300, Compresores K-301.........................................
61
Identificación de Características del Compresor K-301……………......... 70
Identificación de Características del Motor K-301………………………… 71
Composición del Producto manejado por los Compresores de
refrigeración……………………………………………………………………
71
Listado de identificación de las fallas funcionales de los compresores
K-30-A…………………………………………………………………………..
74
Listado de identificación de las fallas funcionales de los compresores
K-301-C………………………………………………………………………...
75
Identificación de los efectos y consecuencias de los Modos de Fallas
del Compresor K-301…………………………………………………………
77
Identificación de los efectos y consecuencias de los Modos de Fallas
del Motor del Compresor K-301……………………………………………..
78
Identificación de las acciones de mantenimiento a ejecutar resultado
de la AMEF…………………………………………………………………….
80
Inventario de Equipos de los sistemas de Compresión de la Planta
Fraccionamiento Bajo Grande……………………………………………….
83
Ficha Técnica de los Compresores K-301…………………………………. 86
Ficha Técnica de los Compresores K-501A……………………………….. 87
Ficha Técnica de los Compresores K-501B……………………………….. 88
Índice de Instrucciones Técnicas de Mantenimiento Eléctrico de los
Compresores de Refrigeración………………………………………………
90
Índice de Instrucciones Técnicas de Mantenimiento Eléctrico de los
Compresores de Refrigeración………………………………………………
91
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 93
xvii
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 96
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 100
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 118
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 139
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 143
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 147
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 152
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 158
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 168
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 177
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 180
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 184
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 188
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 192
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 197
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 200
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 224
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 251
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 252
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 254
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-501 A/B………….. 255
Procedimientos de Ejecución de los Compresores K-301 A/B/C/D…….. 256
INTRODUCCIÓN
En los últimos años el área de mantenimiento, ha cambiado
aceleradamente, principalmente en aspectos de tipo tecnológico,
organizacional, documental y económico. Esto como consecuencia a la
importancia que se le atribuye en el ámbito industrial, pasando a formar parte
e influyendo de forma directa sobre la gestión y sobrevivencia de cualquier
empresa, puesto que actualmente es el encargado de asegurar la condición
operativa de una instalación, tomando en cuenta factores importantes como:
seguridad del personal y del medio ambiente, gasto generales y utilización de
recursos disponibles.
En búsqueda de mejoras sobre la gestión de mantenimiento, se han
creado técnicas, metodologías y filosofías, denominadas como
Mantenimiento de Clase Mundial, las cuales se fundamentan en cubrir
principalmente aspectos importantes y generar propuestas tanto para
contextos generales como específicos. Entre las nuevas tendencias se
encuentran: Mantenimiento Productivo Total (MPT), Mantenimiento Basado
en Condición (MBC), Optimización Costo Riesgo (OCR) y Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad (MCC), ésta ultima utilizada en este trabajo.
El mantenimiento Centrado en confiabilidad data desde 1974 y fue
desarrollado por la industria de la aviación de los Estados Unidos y de esta
industria parte a otras tantas de diferente índole. El Mantenimiento Centrado
en Confiablidad (M.C.C), como herramienta estructurada de análisis a partir
de la información específica de los equipos y la experiencia de los usuarios,
2
trata de determinar las tareas de mantenimiento que son las más efectivas,
así mejorando la confiabilidad funcional de los sistemas relacionados con la
seguridad y disponibilidad, previniendo sus fallas y minimizando el costo de
mantenimiento.
Partiendo de lo anterior, la empresa PDVSA GAS, con actitudes
proactivas, encargada de explorar, producir, transportar, procesar, distribuir y
comercializar gas natural y sus derivados en Venezuela, se encuentra
implementado políticas de mantenimiento actualizadas, por lo que el
propósito de este trabajo consistió en diseñar un plan de mantenimiento
centrado en confiabilidad para los sistemas de compresión en la planta de
FRACCIONAMIENTO BAJO GRANDE PDVSA GAS. La metodología del
MCC fue elegida para este trabajo por no encontrarse disponible historiales
ni registros confiables, siendo esta técnica la más recomendable.
Incluido a lo anteriormente descrito, el interés del trabajo radica en que el
sistema actualmente presenta inconvenientes que influyen adversamente
sobre la gestión de manteniendo, como lo son incremento de las paradas no
programadas, gran cantidad de horas extras utilizadas, desgaste de los
equipos por vejez, igualmente la importancia que representa para lograr una
producción optima en la planta. Por lo que el presente trabajo consta de IV
capítulos, descritos a continuación:
El capítulo I, denominado El Problema, se describe brevemente las
generalidades de la empresa PDVSA GAS, que van desde su historia,
estructura, lugar de realización de la investigación. Además se muestra el
3
planteamiento del problema, el objetivo general y los objetivos específicos a
cumplir para lograr la solución al problema.
En el capítulo II, Marco Teórico, constituye el conjunto de aporte teóricos
existentes sobre el problema que fue objeto de estudio en la presente
información. Comprende varios aspectos cuya denominación es:
antecedentes de la investigación, bases teóricas definición de términos
básicos.
El capítulo III, Marco Metodológico, se mencionan los tipos de
investigación que abarca el estudio, las técnicas y métodos empleados,
instrumentos, población y muestra, sistemática de las etapas de la
investigación.
El capítulo IV, llamado Resultados de la Investigación, en este capitulo
hace referencia al análisis y discusión de los resultados en el presente
trabajo de investigación. Como parte final, las Conclusiones y
Recomendaciones, dan respuesta a los objetivos planteados, generando
información que fue determinante en el trabajo.