Analisis de Fallas Fundamentos y Aplicaciones en Componentes Mecanicos Jose Luis Otegui

ANALISIS DE FALLAS HENRY J. VILLARROEL 2008

Objetivo General es proveer a los participantes de las herramientas para realizar un análisis de falla

ANALISIS DE FALLAS HENRY VILLARROEL

Falla: Es un evento no previsible, inherente al sistema que impide que éste cumpla la función bajo condiciones establecidas. Los sistemas empiezan a fallar bien sea por no haberles dado mantenimiento, por hechos fortuitos, por demasiado uso u otras causas


Mecanismo de Falla. Es un proceso de origen físico y/o químico involucrado en (o responsable) la ocurrencia de una falla, incluyendo los sucesos e influencia que conducen a la misma. Suceso Condicionador de la falla. Suceso que predispone a un componente a la falla o incrementa su susceptibilidad a la falla, pero por si solo no causa la falla. Su efecto es latente y en muchos casos se presenta como una contribución necesaria del mecanismo de falla


Suceso Activador de la falla. Suceso, usualmente externo que activa o inicia la transición hacia el estado de falla, independientemente de si la falla es revelada en el momento en que ocurre. Se pueden clasificar en:

1. Impulsivos (de acción rápida) 2. Persistentes (de acción lenta)


Análisis de Falla. Es la recopilación, análisis, revisión y clasificación de la fallas para determinar tendencias e identificar el bajo rendimiento de partes y componentes de un sistema (Mc Kena,1997) Es un proceso de sucesivas acciones de integración y desintegración de eventos, en el cual se aplican razonamientos, cuantitativos y lógicos logrando determinar a cabalidad el qué, cómo y el porqué ocurrió la falla (PDVSA CIED, 1999)


Estudio del Mantenimiento En Base a la estadística

Estudio del comportamiento del Equipo y/o Sistema basado En modelos Probabilísticos

Análisis de Falla

Análisis de Falla basado en La Estadística

Análisis de Falla Técnico

• Diagrama Causa Efecto •AMEF

•Confiabilidad •Mantenibilidad •Disponibilidad

•Diagrama de Pareto •Tasa de Falla •Análisis de Criticidad


TASA DE FALLA: Es la probabilidad de falla instantánea de un equipo en un tiempo

dado. Se puede expresar como una función:

h (t ) =

f (t ) R (t )

Zona de desgaste

Zona de Mortalidad Infantil

Tasa de falla

CURVA DE LA BAÑERA

Zona de vida útil Tiempo


Otros patrones de fallas

ANALISIS DE FALLAS Tasa de Falla

HENRY VILLARROEL

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

Causa de la falla

11

caucho

19

Carburación

28

Sistema hidráulico

15

Sistema de elevación

5

Sistema de dirección

49

Sistema de dirección

2

Caucho

7

Sistema hidráulico


HENRY VILLARROEL

EJEMPLO DE APLICACIÓN DISTRIBUCION EXPONENCIAL (Cont.) X min = 2

Rango = X max − X min = 49 − 2 = 47 K = 1 + 3.33 8. ≅ 4

X max = 49

Intervalos (horas)

I=

Se toman 4 intervalos

47 = 11.75 ≅ 12 4

Fr

f (t)

No. De sobrevivientes

h (t)

- 14

4

0.50

8

0.50

15 - 27

2

0.25

4

0.50

28 - 40

1

0.125

2

0.50

41 - 53

1

0.125

1

1.00

2


HENRY VILLARROEL

Grafica de f(t) montacargas 0.6 0.5

0.6

0.5

0.4 0.3

0.25

0.2

0.125

0.1

0.125

0

Tasa de falla (%)

Frecuencia relativa (%)

Grafica de h(t) del Montacargas

0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

O2 - 14

15 - 27

28 - 40

Intervalos de Clase

41 - 53

2.0 - 14.0

15.0 - 27.0 Intervalos de Clase

28.0 - 40.0

ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Pareto Wilfredo Pareto descubrió que el efecto ocasionado por varias causas tiene una tendencia bien definida, ya que el 20% de las causas originan el 80% del efecto y el 80% de las causas restante son responsables del 20% del resto del efecto. Este fenómeno se repite con una aproximación aceptable, lo que permite aplicarlo diariamente con fines prácticos

CAUSAS

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EFECTOS

VITALES 20% 80%

TRIVIALES 80%

20%

ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Pareto

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

Frec. Relativa (%)

1. Llaves o palancas

785

5.1

2. Equipos de operación

82

0.5

3. Tolvas

112

0.8

4. Precalentadores

175

1.2

5. Operación deficiente de Maq.

5806

37.7

6. Alarmas

187

1.2

7. Zumbadores

815

5.3

8. Baterías

26

0.2

3619

23.5

No./Causa de la Falla

9. Interruptores

Continua…

ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Pareto EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UN DIAGRAMA DE PARETO (Continuación) Fallas Registradas

Frec. Relativa (%)

10. Collarines

84

0.6

11. Teclados

152

1.0

12. Contactos de marcha

149

1.0

13. Contactos de Seguridad

173

1.1

14. Cuchillas

165

1.1

15. Cremalleras

132

0.9

16. Pedales de Seguridad

2836

18.3

17. Circuito de quiebre

40

0.3

18. Cadenas

35

0.2

15373

100

No./Causa de la Falla

Total

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

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ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Pareto No./Causa de la Falla

HENRY VILLARROEL

Fallas Registradas

Frec. Relativa (%)

Frec. Relativa Acum (%)

5. Operación deficiente de maq.

5806

37.7

37.7

9. Interruptores

3619

23.5

61.2

16. Pedales de seguridad

2836

18.3

79.2

7. Zumbadores

815

5.3

84.8

1. Llaves o palancas

785

5.1

89.9

6. Alarmas

187

1.2

91.1

4. Precalentadores

175

1.2

92.3

13. Contactos de Seguridad

173

1.1

93.4

14. Cuchillas

165

1.1

94.5

11. Teclados

152

1.0

95.5

12. Contactos de Marcha

149

1.0

96.5

15. Cremalleras

132

0.9

97.4

3. Tolvas

112

0.8

98.2

10. Collarines

84

0.6

98.8

2. Equipos de operación

82

0.5

99.3

17. Circuito de quiebre

40

0.3

99.6

18. Cadenas

35

0.2

99.8

8. Baterías

26

0.2

100.0

15373

100

Total

ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Pareto Causas Triviales

Frec. Relativa Acum.(%)

Grafico de Pareto. Central Telefonica Otinsa 120 100 80 60 40 20 0 5

9 16 7

1

6

4 13 14 11 12 15 3 10 2 17 18 8 Numero de Falla

Causas Vitales

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad Es una metodología que se utiliza para jerarquizar sistemas. Instalaciones y equipos en función impacto global con el fin de facilitar la toma de decisiones acertadas y efectivas

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad Al realizar el análisis se obtiene una lista ponderada de los elementos que se pueden clasificar 4 zonas criticas. Al identificar estas zonas es mucho mas fácil diseñar una estrategia para mejorar el desempeño

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad Existen diferentes variables que se pueden evaluar en una análisis de criticidad y dependerá de la situación en particular

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad En particular a aquí se analizara tres variables: Frecuencia de la falla (F) Gravedad de la falla (G) Detectabilidad de la falla (D) Índice de Criticidad: IC=(F)*(G)*(D)

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad

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Componente del IC

Clasificación

Peso

FRECUENCIA DE LA FALLA (F)

Improbable

1

Muy Pequeña

2a3

Pequeña

4a6

Mediana

7a8

Alta

9 a 10

Apenas perceptible

1

Poca importancia

2a3

Moderadamente grave

4a6

Grave

7a8

Extremadamente grave

9 a 10

Alta

1

Moderada

2a5

Pequeña

6a8

Muy Pequeña

9

Improbable

10

Bajo

1 a 50

Medio

50 a 100

Alto

100 a 200

Muy alto

200 a 1000

GRAVEDAD DE LA FALLA (G)

DETECTABILIDAD (D)

INDICE DE CRITICIDAD (IC)

ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad 1000

Índice de Criticidad

MUY CRITICO 200

CRITICO 100

MEDIANA CRITICIDAD 50

0

BAJA CRITICIDAD

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad En algunas empresas puede tomar en cuenta otras variables: Tiempo de reparación Impacto operacional Costos Frecuencia de la falla Impacto en la seguridad y medio ambiente

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Criticidad GUIA DE CRITICIDAD

EJEMPLO DE UNA ANALISIS DE CRITICIDAD

1.- Frecuencia de falla

Puntaje

No más de un año

1

Entre 2 y 12 por año

3

Entre 13 y 24 por año

4

Impacto Operacional

Puntaje

0 - 100 bbl/dia

1

100 - 200 bbl/dia

2

200 - 300 bbl/dia

3

Tiempo Promedio de Reparación

Puntaje

Menos de 4 horas

1

Entre 4 y 8 horas

2

Entre 8 y 24 horas

4

Impacto en la Seguridad (daños, heridas, fatalidad)

Puntaje

Si

35

No

0

Impacto en la Producción No afecta la producción

Puntaje 0.

25% de impacto

0.25

50% de impacto

0.50

75% de impacto

0.75

Totalmente

1

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ANALISIS DE FALLA HENRY VILLARROEL

Estudio del Mantenimiento En Base a la estadística Y la Confiabilidad

Estudio del comportamiento del Equipo y/o Sistema basado En modelos Probabilísticos

Análisis de Falla

Análisis de Falla Técnico

Análisis de Falla basado en La Estadística

• Diagrama Causa Efecto •AMEF •MCC

•Confiabilidad •Mantenibilidad •Disponibilidad

•Diagrama de Pareto •Tasa de Falla •Análisis de Criticidad

ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Causa - Efecto Diagrama Causa Efecto (Diagrama ishikawa, Espina de Pescado) Son una manera de organizar teorías sobre las causas de un problema. Considera que los problemas (Efectos) son consecuencia de una o más razones (Causas) y que las causas raíces solucionadas evitan la ocurrencia del problema. Es conveniente utilizarlo cuando se desea visualizar los grupos de causas que originan un problema.

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ANALISIS DE FALLAS Diagrama de Causa - Efecto

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

Descripción del defecto

Numero de tinas defectuosas

O=Boca de la tina ovalada

1200

P=perforaciones

400

D=Boca de la tina despostillada

200

F=Falta de fundente

120

S=mal soldada

80

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Diagrama de Ishikawa para la boca de la tina Ovalada Mano de Obra

Deficiente

Material Inadecuado

Supervisión operario

No capacitada

Fuera de especificaciones

Inspección Irresponsable

Boca de tina Ovalada

Desajustada Inadecuado

Mantenimiento Inadecuado

Transporte

Subensamble De Chasis Maquina

Método

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) AMEF n

Es una metodología utilizada para identificar los posibles modos de una falla, así como sus efectos sobre la operación del sistema o los equipos y generara la documentación relativa a los requerimientos de las tareas de mantenimiento del sistema o de los equipos

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) Principios Básicos del AMEF. Definir los requerimientos y normas de operación (Función) Especificar la manera en que el sistema puede dejar de satisfacer (Falla Funcional) Identificar las causa de la Falla (modo de Falla) Identificar los efectos de cada falla cuando esta se presenta (Efecto de la Falla)

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) 4 preguntas básicas del AMEF 1. ¿Cual es la función de un activo? 2. ¿De que maneras puede fallar? 3. ¿Qué origina la falla? 4. ¿ Qué pasa cuando falla?

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) •

DIAGRAMA ENTRADA-PROCESO-SALIDA (EPS) Consiste en un diagrama que permite una fácil visualización del sistema, para su posterior análisis.

PRODUCTOS PRIMARIOS

INSUMOS

PROCESO SERVICIOS

PRODUCTOS SECUNDARIOS

DESECHOS CONTROLES

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) UNIDAD DE PROCESO Se define como una agrupación lógica de sistemas que funcionan unidos para suministrar un servicio (Ej. Electricidad) o producto (Ej. Gasolina) al procesar y manipular materia prima o insumo (Ej. Agua, crudo, gas natural, etc.)

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) SISTEMAS •

Conjunto

de

elementos

interrelacionados dentro de las unidades de proceso, que tienen

una

función

específica. Ej. Separación de gas,

suministro

de

aire,

regeneración de catalizador, etc.

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) Insumos: Materia prima a transformar. Servicios: Servicios como energía, agua de enfriamiento, aire de instrumentos, etc. Controles: Entradas que permiten el control de sistema, como arranque-parada, etc. Proceso: Descripción simple de la acción a realizar por el sistema. Ej. Inyectar, calentar, enviar, etc. Productos Primarios: Principales productos del sistema.

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) Productos Secundarios: Derivados aprovechables resultados del proceso principal. Desechos: Productos que se deben descartar. Servicios: En algunos casos se deben generar servicios a otra parte del proceso o a otro subsistema. Alarmas, controles: Señales que funcionan como advertencia o control para otros sistemas.

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ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF)

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DIAGRAMA EPS DEL SUBSISTEMA DE REGENERACIÓN

CATALIZADOR FRESCO 284 A 400Kg SEMANAL

DE

NITRÓGENO CON 99% DE PUREZA, 6-8 BARG/38°C, DE 0.3 A 0.4 T/D EN Q.B Y DE 15 A 40 T/D EN Q.N

PROCESO REGENERAR EL CATALIZADOR DE FORMA TAL QUE CUMPLA CON LAS SIGUIENTES ESPECIFICACIONES: - 0,02% EN PESO DE CARBÓN. - OXICLORAR CON 1,1 ≤ Cl- ≤ 1,3% PESO DE CLORURO EN Q.B. - SECADO DE MODO DE PRODUCIR UN GAS NETO CON MENOS DE 10 ppm DE CO + CO2 EN EL REFORMADOR.

CATALIZADOR REGENERADO DE 1225 A 1837 Kg/h

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

PERCLOROETILENO, DE 36 A 40°C, 0,72 A 1,07 Kg/h EN Q.B AIRE CALIENTE AIRE DE REGENERACIÓN 7.5-8 BARG/36 - 40°C, DE 50 A 70 T/D EN Q.B Y DE 17 A 35 EN Q.N GASES DE COMBUSTIÓN A LA ATMÓSFERA

AIRE ATMOSFÉRICO

1-A-1

Q.B: Quema Blanca (Operación Normal) Q.N: Quema Negra

CATALIZADOR USADO DE 60 A 90% DE CIRCULACIÓN, ES DECIR, DE 1225 A 1837 Kg/h y DE 8% MAX DE CARBON EN Q.B Y SIN RESTRICCION EN Q.N

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) Diagrama de bloques Es una representación de alto nivel de las funciones principales que realiza un sistema Los bloques son etiquetados como subsistemas funcionales para el sistema. En este diagrama no deben aparecer equipos. Subsistema funcionales típicos: Almacenaje y distribución Enfriamiento Calefacción

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ANALISIS DE FALLA

CONTROLAR LA PRESIÓN DE REGENERACIÓN

GASES DE COMBUSTION A LA ATMOSFERA

CATALIZADOR FRESCO

NITROGENO

CONTROLAR EL VENTEO DE LOS GASES DE COMBUSTION

REGENERAR Y CIRCULAR CATALIZADOR

ADICIONAR CATALIZADOR FRESCO

SUMINISTRAR AIRE ATMOSFÉRICO

CONTROLAR FLUJO DE AIRE ATMOSFÉRICO

SUMINISTRAR GASES DE COMBUSTIÓN

ENFRIAR GASES DE COMBUSTIÓN

CALENTAR CLORURO + NITROGENO + AIRE

CONTROLAR EL AIRE DE REGENERACIÓN

CATALIZADOR REGENERADO

SECAR AIRE DE REGENERACIÓN

AIRE CALIENTE A LA ATMOSFERA

CALENTAR LOS GASES DE COMBUSTIÓN

MANTENER LA BURBUJA DE NITRÓGENO Y LOS DIFERENCIALES DE PRESION INFERIORES

CALENTAR EL AIRE DE REGENERACIÓN

AIRE DE INSTRUMENTO

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AIRE ATMOSFERICO

CATALIZADOR USADO

GASES DE COMBUSTION A LA ATMOSFERA

Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF)

BOMBEAR PERCLOETILENO

SUMINISTRAR NITRÓGENO

PERCLOROETILENO

NITROGENO

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) DEFINICION DE LA FUNCION DEL SISTEMA. Contiene los parámetros o estándares internos de funcionamiento del proceso, producto, reglamentos y normativas de la empresa

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) DE QUÉ MANERA PUEDE FALLAR?

HENRY VILLARROEL

PÉRDIDA DE LA FUNCIÓN (TOTAL / PARCIAL)

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


HENRY VILLARROEL

Falla Total: Es aquella falla que produce una pérdida total de la función. Fallas Parciales: Son aquellas fallas que desvían a la función (por encima o por debajo) de los parámetros o estándares identificados originalmente. Puntos Claves Se debe centrar en la pérdida de la función - no la pérdida de equipos. Por lo tanto, al igual que en los enunciados de la función, los enunciados de las fallas funcionales no deben mencionar fallas de equipos

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) QUE ORIGINÓ LA FALLA?

HENRY VILLARROEL

MODO DE LA FALLA

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

fractura, erosión , corto circuito, etc.). •

Las causas de fallas describen las acciones que hicieron fallar al equipo.(Ej. sobrecarga, fragilización, humedad, fatiga, error humano, etc.).


QUE PASA CUANDO FALLA?

HENRY VILLARROEL

EFECTOS DE LA FALLA

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

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) La descripción debe contener:

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EFECTOS DE LA FALLA

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

falla. • Las formas (si las hubiera) en que la falla supone una amenaza para la seguridad o el medio ambiente. •Los daños físicos (si los hubiera) causados por la falla. • Qué debe hacerse para corregir la falla. •Algún otro equipo o el proceso mismo aportan alguna evidencia de falla?

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) LISTAR LAS FUNCIONES PRIMARIAS, SECUNDARIAS Y DISPOSITIVOS PARA PRESERVAR LA FUNCIÓN DENTRO DEL CONTEXTO OPERACIONAL

VALIDAR ESTAS FUNCIONES CON LOS CLIENTES PRINCIPALES ESTÁ DE ACUERDO? NO MODIFICAR SI

FUNCIONES CUALES SON LAS FUNCIONES DEL SISTEMA?

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

MODO DE LA FALLA QUE ORIGINA LA FALLA? POSIBLES CAUSAS

EFECTOS DE LA FALLA QUE PASA CUANDO FALLA? (EVIDENCIAS FÍSICAS DE LO QUE PASA)

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) Función

Falla Funcional No suministra potencia

Suministrar en 63 MW a 115 kV.

Suministra potencia menor a 63 MW a 115kV

Modo de Falla

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Efecto de la falla

Falla en el suministro de 13.8 KV.

Ocurre generalmente por paro total de unidades generadoras debido a la condensación en el gas suministrado y falla en el suministro de gasoil, provoca paro total de la planta. MTTR=30 min.

Falla en el suministro de gas

Se pierden los 20MW generados por PG-11, ya que las unidades PG12, PG-13 y PG-14 pueden funcionar con gasoil (Conversión automática en caso de falla). MTTR=30 min.

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

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

Perdida de impermeabilización de los cubículos de barra

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

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

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

Falla en el cable de potencia que va al interruptor al TX (TX-11, TX-12, TX13 o TX-14)

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

ANALISIS DE FALLA Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) Función

Falla Funcional No eleva tensión de 13.8 kV a 115 kV

Elevar tensión de 13.8 kV a 115 kV +/- 5% con una potencia de 20MW cada uno TX-13 o TX-14 y con ventilación forzada hasta 30MVA, 29MVA y 32MVA

No llega a suministrar los 20MVA

Modo de Falla

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Efecto de la falla

Espiras en cortocircuito

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

Falsos contactos entre la bobina del TX y el bushing

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

Falla de fase a tierra (bushing)

Actuación del rele 51T enviando la orden para que actue el rele de bloqueo 86 y de las protecciones asociadas al generador, el TX sale de servicio, se pierden 20MW ya que también sale de servicio el generador. MTTR=3 meses

Falla de aceite

Provoca calentamientos de los devanados y actuación de los ventiladores (automática o manual) por lo que se debe limitar la carga del TX, de no ser asi se activarían las alarmas por alta temperatura actuando las protecciones. MTTR=2 dias

Aceite contaminado

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

Radiadores taponados o válvulas de radiadores cerradas

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

ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Antecedentes 1970 el MCC fue desarrollado por la industria de la aviación 1981 Se extendió a la industria de generación eléctrica En los últimos años se ha extendido a otras industrias

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ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC)

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MCC- Es una filosofía que tiene como meta garantizar la operación de los equipos y sistemas dentro de los estándares de funcionamiento en su contexto operacional, mediante la ejecución de actividades que son el producto de la jerarquizacion de las fallas de acuerdo a sus efectos sobre la calidad, producción, servicio al cliente, los costos y el medio ambiente


HENRY VILLARROEL

1. ¿Cual es la función de un activo? 2. ¿De que maneras puede fallar? 3. ¿Qué origina la falla?

AMEF

4. ¿ Qué pasa cuando falla? 5. ¿Importa si falla?

Lógica de 6. ¿ Se puede hacer algo para prevenir la falla? decisiones de MCC 7. ¿ Qué pasa si no podemos prevenir la falla?

ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Pasos del MCC 1. Selección del sistema 2. Limites del Sistema 3. Descripción del Sistema 4. Análisis de las fallas funcionales 5. Análisis de Modo y Efecto de falla 6. Criterio de Análisis del árbol lógico 7. Selección de las tareas

HENRY VILLARROEL


HENRY VILLARROEL

LISTAR LAS FUNCIONES PRIMARIAS, SECUNDARIAS Y DISPOSITIVOS PARA PRESERVAR LA FUNCIÓN DENTRO DEL CONTEXTO OPERACIONAL

VALIDAR ESTAS FUNCIONES CON LOS CLIENTES PRINCIPALES ESTÁ DE ACUERDO? NO MODIFICAR SI

FUNCIONES CUALES SON LAS FUNCIONES DEL SISTEMA?

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

MODO DE LA FALLA QUE ORIGINA LA FALLA? POSIBLES CAUSAS

SELECCIONAR ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO

EFECTOS DE LA FALLA QUE PASA CUANDO FALLA? (EVIDENCIAS FÍSICAS DE LO QUE PASA)

CONSECUENCIAS IMPORTA SI FALLA? SE PUEDE HACER ALGO PARA PREVENIR? QUE PASA SI NO PODEMOS PREVENIR LA FALLA?


CONSECUENCIA DE LA FALLA Modo de Falla AMEF

Consecuencias del Tipo de falla Árbol lógico

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ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Modo de Falla

¿La falla es percibida por los operadores en condiciones normales?

No Falla Oculta

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

Si

Falla de Seguridad y Medio Ambiente

No ¿Afectara la falla la calidad, capacidad, costo de producción o servicio al cliente? No Falla No operacional

Si

Falla Operacional

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Falla Oculta Requiere la ocurrencia de una falla secundaria o de un evento inusual para revelarse al operador bajo circunstancias normales de operación Las fallas ocultas están usualmente asociadas con funciones de protección y pueden ser detectadas usando tareas de mantenimiento detectivo

HENRY VILLARROEL

ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Falla Oculta Las fallas ocultas no ejercen ningún efecto directo por si solas, pero si exponen a la planta o sistema a otras fallas cuyas consecuencias potenciales serian mucho mas graves. Actuando con condiciones normales: tiene que ocurrir una segunda falla antes de que salgan a relucir todas las consecuencias. Están asociadas con dispositivos de seguridad

HENRY VILLARROEL


Fallas de Seguridad y Medio Ambiente Son aquellas que pueden lesionar o matar a alguien y/o produce una violación de alguna ley o regulación ambiental

HENRY VILLARROEL


Falla Operacional Impacta a la producción, fabricación, calidad del producto, servicio al cliente o costos operacionales

HENRY VILLARROEL


Falla No Operacional Es aquella que no impacta ni a la seguridad ni a la producción de modo que solo origina un costo directo de la reparación

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Selección de las tareas Este paso esta dirigido a detectar aquellos modos de falla donde se debe realizar tareas de mantenimiento Las principales tareas de mantenimiento comprenden Mantenimiento Detectivo Mantenimiento a Condición Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Correctivo Rediseño

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ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) SELECCIÓN DE LAS TAREAS DE MANTENIMIENTO Si

Mantenimiento

¿Se conoce el patrón de falla del equipo?

Preventivo

Mantenimiento

No

Si

¿Es posible monitorear alguna condición del equipo?

A Condición Si

Mantenimiento

No ¿La falla es Oculta?

Detectivo Si Rediseño

No ¿El sistema o equipo puede ser modificado? No Mantenimiento Correctivo

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ANALISIS DE FALLA Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Monitoreo del plan MCC Es una retroalimentación del plan con el fin de que el mantenimiento llegue a ser optimo En este paso una vez implantado el MCC, el monitoreo consiste en establecer nuevas frecuencias para las acciones de mantenimiento

HENRY VILLARROEL


¿Alguna pregunta?

HENRY VILLARROEL

Analisis de Fallas Fundamentos y Aplicaciones en Componentes Mecanicos Jose Luis Otegui

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