ECP-DPY-M-004 MANUAL PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE PRÁCTICAS DE INCREMENTO DE VALOR EN PROYECTOS

MANUAL PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE PRÁCTICAS DE INCREMENTO DE VALOR EN PROYECTOS MACROPROCESO DE GESTIÓN DE PROYECTOS DIRECCIÓN CORPORATIVA DE PROYECTOS Elaborado Versión: ECP-DPY-M-004 28/06/2011 2 TABLA DE CONTENIDO

Pag.

1.

OBJETIVO OBJETIVO................................ .................................................. .................................. ................................ ................................... .................................. ............... 3

2.

ALCANCE ALCANCE .............................. ................................................ .................................. ................................ ................................... ................................... .................. .. 3

3.

GLOSARIO GLOSARIO ............................... ................................................. .................................. ................................ ................................... .................................. ............... 3

4.

DOCUMENTOS DEROGADOS .................... .......... .................. .................. ................... ................... .................... ................... ................. ............. ..... 6

5.

REFERENCIA REFERENCIAS S NORMATIVA NORMATIVA................................. ................................................. ............................... .................................. .......................... ....... 6

6.

CONDICIONES GENERALES ................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... .................... .................. .............. ...... 9 6.1. DEFINICIÓN 6.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN 6.3. CUÁNDO UTILIZAR Y/O UTILIZAR Y/O APLICAR ESTA APLICAR ESTA PRÁCTICA DE INCREMENTO DE VALOR

7.

10 11 13

DESARROLL DESARROLLO............. O............................. ................................... ................................... ................................ ................................... ............................. .......... 16 7.1. SELECCIÓN DE TECNOLOGÍA 16 .................................................. ................................. ................................... ................................. ............... 16 7.1.1 DEFINICIÓN .................................. 7.1.2 OBJETIVO .................................... ................................................... ................................. ................................... ................................. .................. .. 16 7.1.3 METODOLOGÍA ................................. .................................................. ................................. .................................. .............................. ............ 16 7.1.4 PROCEDIMIENTO ................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... ......... 17 7.2. MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS 21 7.2.1 DEFINICIÓN .................................. .................................................. ................................. ................................... ................................. ............... 21 7.2.2 OBJETIVO .................................... ................................................... ................................. ................................... ................................. .................. .. 21 .................................................. ................................. .................................. .............................. ............ 21 7.2.3 METODOLOGÍA ................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... ......... 22 7.2.4 PROCEDIMIENTO ................................. 7.3. INGENIERÍA DE VALOR 27 7.3.1 DEFINICIÓN .................................. .................................................. ................................. ................................... ................................. ............... 27 7.3.2 OBJETIVO .................................... ................................................... ................................. ................................... ................................. .................. .. 27 7.3.3 METODOLOGÍA ................................. .................................................. ................................. .................................. .............................. ............ 27 7.3.4 PROCEDIMIENTO ................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... ......... 28 7.4. DISEÑO PARA CAPACIDAD 33 .................................................. ................................. ................................... ................................. ............... 33 7.4.1 DEFINICIÓN .................................. ................................................... ................................. ................................... ................................. .................. .. 33 7.4.2 OBJETIVO .................................... 7.4.3 METODOLOGÍA ................................. .................................................. ................................. .................................. .............................. ............ 33 7.4.4 PROCEDIMIENTO ................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... ......... 34 7.5. MODELAMIENTO DE CONFIABILIDAD 40 7.5.1 DEFINICIÓN .................................. .................................................. ................................. ................................... ................................. ............... 40 7.5.2 OBJETIVO .................................... ................................................... ................................. ................................... ................................. .................. .. 40 .................................................. ................................. .................................. .............................. ............ 41 7.5.3 METODOLOGÍA ................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... ......... 43 7.5.4 PROCEDIMIENTO ................................. 7.6. MANTENIMIENTO CENTRADO EN RIESGO Y CONFIABILIDAD 50 7.6.1 DEFINICIÓN .................................. .................................................. ................................. ................................... ................................. ............... 50 7.6.2 OBJETIVO .................................... ................................................... ................................. ................................... ................................. .................. .. 58 7.6.3 METODOLOGÍA ................................. .................................................. ................................. .................................. .............................. ............ 59 7.6.4 PROCEDIMIENTO ................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... ......... 59 1 de 78

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GUÍA PARA LA SESIÓN DE INTERCAMBIO DE IDEAS PARA TALLERES DE PIV’S. ........ 70 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5.

9.

REVISIÓN DEL PROCESO DE CONSTRUCCIÓN MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS INGENIERÍA DE VALOR DISEÑO PARA CAPACIDAD OPTIMIZACIÓN DE ENERGÍA

71 72 72 74 74

INDICADORES DE MEDICIÓN APLICABLES ................... ......... ................... ................... .................... ................... ................. ........ 75

10. REGISTROS REGISTROS ............................... .................................................. ................................... ............................... .................................. .............................. ........... 75 11. CONTINGENCI CONTINGENCIAS AS ................................ .................................................. .................................. ................................ ................................... ..................... .. 76 12. BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA ................................ .................................................. .................................. ................................ ................................... ........................ ..... 76

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El valor en proyectos es medido como los beneficios económicos que se obtendrán para la compañía. 3 de 78

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Definición tomada metodologia-fel/

de

la

IAAP.

http://iaap.wordpress.com/2007/06/26/%C2%BFque-es-la4 de 78

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Guía de Gerencia de Activos ECP-GCM-G-001 (Antes ECP- DGO-CCM-02)

Requirements Management. ESI Atlanta 2008

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Guía para realización de talleres de análisis de RCM en en Ecopetrol ECP-GCM-G-004 (Antes ECPICP-GCM-I-02)

−

Procedimiento de seguimiento del proceso RCM ECP-GCM-P-001

−

Guía para la aplicación de la metodología RBI en Ecopetrol E copetrol ECP-GCM-G-005 (Antes ECP-ICP-GCMI-006)

−

Gestión de Programas y Proyectos en Ecopetrol ECP-DPY-M-001

−

Guía para la Elaboración del Plan de Ejecución del Proyecto ECP-DPY-G-001

−

Formato Consolidado de Resultados de Talleres de Implementación de Prácticas de Incremento de Valor ECP-DPY-F-021

−

LEYES AMBIENTALES VIGENTES EN COLOMBIA: CONGRESO DE COLOMBIA. Ley 09 de 1979, Código Sanitario Nacional (modificada (modificada por la Ley 73 de 1988)

o

CONGRESO DE COLOMBIA, Ley 430 de 1998, Normas prohibitivas de carácter ambiental, referentes a los desechos peligrosos

o

CONGRESO DE COLOMBIA, Ley 491 de 1999, Seguro Ecológico y reformas al código penal

o

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Convenio de concertación para una producción limpia con con el sector de hidrocarburos. Ministerio del Medio Ambiente, Ambiente, Ministerio de Minas y Energía, Ecopetrol, Asociación Colombiana del Petróleo, Santa Fe de Bogotá (1997).

o

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE, Resolución 1083, que ordena el uso de fibras naturales en obras, proyectos proyectos o actividades objeto objeto de licencia ambiental. Santa Fe de Bogotá (1996). (1996).

o

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE Resolución 0273, Fija tarifas mínimas de las tasas retributivas por vertimientos líquidos para los parámetros Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y Sólidos Suspendidos Suspendidos Totales (SST). Santa Fe de Bogotá (1997). (1997).

o

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE Resolución 541/94, reglamenta el manejo de escombros. Santa Fe de Bogotá (1994).

o

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE AMBIENTE Resolución 601/06. 601/06. Establece las concentraciones concentraciones máximas permisibles de emisiones de contaminantes contaminantes atmosféricos. atmosféricos. Bogotá (2006). (2006).

o

MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE Resolución 627/06. Norma nacional de emisión de ruido y ruido ambiental. Bogotá (2006).

o

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA. Decretos 1220/05 1220/05 y 500/06., Se reglamentan parcialmente los títulos VIII y IX de la Ley 99 de 1993 sobre sobre licencias ambientales. Santa Fe de Bogotá (1994).

o

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o

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA. Decreto 1973, de 1995, Convenio 170 sobre la Seguridad en la utilización de los productos productos químicos en el trabajo. Santa Fe de Bogotá (1995). (1995).

o

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA. Decreto 901, Reglamentación de tasas retributivas por la utilización directa o indirecta del agua como receptor de los vertimientos puntuales y se establecen las tarifas de éstos. éstos. Santa Fe de Bogotá Bogotá (1997).

o

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA, Decreto 4741/05, se reglamenta el manejo de residuos peligrosos. Bogotá (2005).

o

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA, Decreto 1594/84, Reglamenta los vertimientos. (1984).

o

Bogotá

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA, Decreto 1713/02, reglamenta la gestión integral de residuos sólidos. Bogotá (2002).

o

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Figura No.1 – Mejoramiento de Valor Va lor Potencial en Proyectos por Implementación de Prácticas de Incremento de Valor. Las Prácticas de Incremento de Valor pueden ser usadas individualmente en cualquier proyecto de inversión, identificando las necesidades especificas e implementándolas siguiendo la metodología de la práctica seleccionada, sin embargo el mayor valor solo se alcanza aprovechando las sinergias que existen entre ellas (Figura No.2). Es por esta razón que se debe implementar el programa de Prácticas de Incremento de Valor en los proyectos, como una parte integral del MMGP. Los resultados de la aplicación formal de las Prácticas de Incremento de Valor serán parte integral de los entregables de cada fase del MMGP, en los casos que las prácticas sean identificadas como aplicables, como parte de las ingenierías conceptual, básica y detallada. 4

Esta validación corresponde al modelo desarrollado por IPA, que agrupó estas prácticas y las orientó a la mejora del incremento de valor. 9 de 78

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Selecci Selección ón de Tecnología

Ingeniería de Valor

Mantenimiento Centrado en Riesgo y Confiabilidad

Clase de Calidad Calidad Del proyecto

3D CAD/ Gerencia de la Información en el ciclo de vida Diseño para Capacidad

Modelamiento de la Confiabilidad

Simplificación de Procesos Optimización de Estándares y Especificaciones

Minimización Minimización de Residuos Optimización de Energía

Revisiones Revisiones del Proceso de Construcción

Figura No.2 – Sinergias entre Prácticas de Incremento de Valor.

La efectividad, eficiencia y el éxito potencial del programa de prácticas de incremento de valor en proyectos del portafolio, es una función de la aplicación de la Práctica en el momento correcto, la disponibilidad de información y la disponibilidad de las personas y expertos claves en el proyecto. 6.1.

DEFINICIÓN

Las Prácticas de Incremento de Valor (PIV) son procesos formales y repetibles de análisis de los diseños de ingeniería, ingeniería, que identifican oportunidades para optimizar el valor y mejorar los parámetros de desempeño del proyecto. Son prácticas direccionadas, y formalizadas durante la gestión de proyectos y su uso se justifica en la medida que reducen los costos de los proyectos, aumentan la confiabilidad de los sistemas y equipos y generan una mejor relación entre procesos del proyecto y su entorno. 10 de 78

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CRITERIOS DE SELECCIÓN

Para definir cuáles son las Prácticas de Incremento de Valor aplicables en un proyecto, se debe realizar un proceso de selección formal temprano en FEL (Una vez sancionada la Fase 1). El proceso permite evaluar cuales PIV´s aplican al proyecto y cuales se desarrollarán, teniendo en cuenta cuales son las que mayor beneficio generarán al proyecto. Como guía general para seleccionar las PIV´s más apropiadas de acuerdo a las características y objetivos del proyecto se presenta el siguiente marco conceptual como ayuda para establecer unos criterios generales de selección. 5 1.Selección de tecnología, desarrolle esta PIV cuando: • Hay varias tecnologías alternativas disponibles. • Hay beneficios significativos en la nueva tecnología. • Se puede mejorar la posición futura en el mercado. Los riesgos y recompensas por la nueva tecnología son altos. • 2.Minimización de residuos, desarrolle esta PIV cuando: • Es un proyecto impulsado ambientalmente. • Genera desechos de manera significativa. • La reducción del desecho en el proceso es crítica. • Está ubicado en áreas sensibles ambientalmente. Presenta una baja producción del proceso principal. • 3.Ingeniería de Valor, desarrolle esta PIV cuando: • La inversión de capital es un impulsor clave. • El costo del equipo es significativo. • Implica un gran número de equipo y componentes del proceso. La tecnología del equipo no es familiar. • La tecnología del proceso es flexible sin ningún problema de tecnología o licencia. • 4.Diseño para Capacidad, desarrolle esta PIV cuando: • Implica un proceso complejo con un número de pasos del proceso. • Los costos del equipo representan una porción importante del costo total del proyecto. • La capacidad de expansión adicional es crítica. Existen opciones significativas de inversión previa. • 5

Información de los lineamientos basada en el curso “Mejores Prácticas en Proyectos de Exploración y Producción” dictado por IPA – Independent Project Analysis. Abril de 2010. 11 de 78

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Hay incremento significativo de los costos del equipo principal en puntos de capacidad específicos.

5.Modelamiento de Confiabilidad, desarrolle esta PIV cuando: • El proceso involucra procesamiento de sólidos o manejo de material. • La frecuencia de parada es un criterio estricto. • Se requiere un alto factor de disponibilidad. Se requieren servicios de procesamiento de sólidos. • 6.Mantenimiento centrado en riesgo y confiabilidad, desarrolle esta PIV cuando: • Involucra equipo o maquinaria rotativa, grande. • El costo del equipo es un costo significativo del costo total de instalación. • El costo del ciclo de vida es un impulsor clave del proyecto. 7.Optimización de Energía, desarrolle esta PIV cuando: Es un consumidor significativo de energía. • • Existen diseños alternos que pueden reducir el consumo de energía. • Posibilidad de aprovechamiento de alternativas a lternativas energéticas. 8.Revisión del proceso de construcción, desarrolle esta PIV P IV cuando: La seguridad en la construcción es importante. • Presenta un diseño de planta congestionado. c ongestionado. • Requiere arreglos especiales de extracción. • • Muestra complejidad para la construcción o es construido durante una u na parada de planta. 9.Simplificación de proceso, desarrolle esta PIV cuando: Involucra un gran número de pasos de proceso. • El costo del equipo es significativo, comparado con el costo total de instalación. • El costo del ciclo de vida es un impulsor clave del proyecto. • 10.Clase de calidad del Proyecto, desarrolle esta PIV cuando: • La capacidad de la planta, la calidad del producto y la calidad de la materia prima es flexible. La futura expansión de la planta es un criterio. • La confiabilidad y capacidad de mantenimiento de la planta es un problema. • El tiempo de vida de la instalación es un criterio. • 11.3D CAD, desarrolle esta PIV cuando: • Facilidades con complejos Layouts. Se requiere capacitación para el personal de operación y mantenimiento aplicando un • modelo virtual.

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6.3.

CUÁNDO UTILIZAR Y/O APLICAR ESTA PRÁCTICA DE INCREMENTO DE VALOR

Generalmente el momento adecuado para aplicar cada fase se indica en la Figura No.3 - Prácticas de Incremento de Valor aseguradas en el Modelo de Maduración y Gestión de Proyectos, sin embargo esto puede variar, dependiendo de la información disponible y las decisiones que se estén tomando en cada fase.

Figura No.3 – Prácticas de Incremento In cremento de Valor aseguradas en el Modelo de Maduración y Gestión de Proyectos. 13 de 78

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Por definición cada Práctica de Incremento de Valor tiene objetivos y actividades propias, sin embargo la aplicación de una u otra no es excluyente de otra práctica, ni de las actividades para realizar los entregables del MMGP, ya que estás hacen parte de la gestión de los proyectos y por tanto son complementarias. Una vez identificadas identificadas las prácticas a aplicar, el mejoramiento de valor dependerá de la manera de implementación, la cual viene definida en este manual. El método incluye la constitución de un equipo de trabajo y la realización de una serie de actividades en relación con los objetivos de la práctica que, a su vez, deben estar alineadas con los objetivos del proyecto y las actividades de cada fase, según su aplicación. Las prácticas que tienen mayor aplicación en la fase 2 del MMGP, y son fundamentales fun damentales para la selección de las alternativas en el desarrollo de la Ingeniería Conceptual son: 1.Selección de tecnología, práctica que mejora la formulación de alternativas al permitir que todas

las posibilidades de tecnología formuladas se evalúen. Su contribución corresponde a la formulación de todas las alternativas tecnológicas para la realización del proyecto.

2.Simplificación de procesos 6, garantiza la revisión de que todos los procesos propuestos para las alternativas sean los mínimos, ya que el objetivo perseguido es eliminar, reducir o combinar la cantidad de pasos de procesos (process step). Ello contribuirá a obtener procesos que sean lo más simples posibles desde la concepción de la oportunidad y las alternativas. 3.Clase de Calidad del Proyecto 7, es una práctica que permite establecer los criterios de las instalaciones necesarias para el desarrollo del proyecto. Al inicio de la fase 2 contribuirá a definir bases de diseño en relación con la(s) oportunidad(es) identificada(s) y ayudará a una mejor estimación de costos y riesgos. 4.Minimización de residuos identifica los residuos en cada flujo y establece de una forma lógica alternativas para eliminar, minimizar o reutilizar los residuos que se generan en el proyecto. La alternativa para la gestión de residuos establecerá requerimientos de equipos, personal y las formas de operación que a su vez influirán en costos, beneficios y riesgos. Las prácticas que tienen mayor aplicación en la fase 3 del MMGP, y son fundamentales para optimizar la definición del proyecto y por tanto hacen parte de la ingeniería Básica son:

6

Esta práctica no es desarrollada por este Manual, dado que depende del grado de licenciamiento de las tecnologías en la industria. Es aplicable a proyectos de Ecopetrol, usando la metodología propia del contratista responsable de la ingeniería ó de un u n Project Management Consultant (PMC). 7 La práctica de incremento de valor de clase de calidad del proyecto, está siendo parcialmente cubierta por el establecimiento de una clasificación de portafolio, razón por la cual no es objeto del presente Manual. Sin embargo es aplicable a proyectos de Ecopetrol, usando la metodología propia del contratista responsable de la Ingeniería ó de un Project Management Consultant (PMC). 14 de 78

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8

Esta práctica no hace parte del presente Manual, dado que existe una iniciativa corporativa para el desarrollo de estándares corporativos. Sin embargo es aplicable a proyectos de Ecopetrol, usando la metodología propia del contratista responsable de la ingeniería ó de un Project Management Consultant (PMC). 9 Esta práctica es conocida internacionalmente como Mantenimiento Predictivo. 15 de 78

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• • • •

7.1. 7.1.1

SELECCIÓN DE TECNOLOGÍA DEFINICIÓN

La selección de tecnología es un proceso formal que asegura que todas las alternativas tecnológicas, para realizar un proyecto, fueron racionalmente consideradas. La implementación de la práctica consiste en la búsqueda de las diferentes alternativas tecnológicas para desarrollar un proyecto, el establecimiento de criterios criterios de selección tecnológica tecnológica y la evaluación de las diferentes alternativas, alternativas, con el fin de escoger la tecnología más efectiva que se ajuste a las condiciones del proyecto y de la organización. 7.1.2

OBJETIVO

Los objetivos de esta práctica de valor son: • • •

7.1.3

Buscar y analizar (fuera y dentro de la organización) la mejor tecnología que este alineada a los objetivos del proyecto y mejore las l as ventajas competitivas. Maximizar la rentabilidad sobre la inversión (ROI) y mitigar los riesgos presentes en la selección e implementación de la tecnología. Establecer los criterios claves que deben ser considerados considerados para que sean sean evaluados de una forma objetiva, asignándoles un peso y ponderando cada alternativa, para seleccionar la mejor tecnología. METODOLOGÍA

La implementación de la Práctica de incremento de Valor se selección de tecnología busca la selección de las mejores opciones tecnológicas para realizar el proyecto (Salidas).

10

Esta práctica no hace parte del presente Manual. Manu al. Se aplicará a discreción del Gerente del proyecto. 16 de 78

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11

Figura No.4 – Metodología para la implementación de práctica de incremento de valor selección de tecnología.11

7.1.4

PROCEDIMIENTO

Para la aplicación de la Práctica de Incremento de Valor se deben realizar re alizar los siguientes pasos: 1. Búsqueda de alternativas tecnológicas: Corresponde a la búsqueda de todas las alternativas tecnológicas para desarrollar el alcance funcional de un proyecto. Consiste en: • Recolectar información • Referencia externa con socios y proveedores internacionales internacionales de tecnología • Consultar expertos y consultores • Buscar información en recursos como internet • Monitorear bases de datos • Asistir a conferencias técnicas • Hacer visitas a soluciones tecnológicas en fase operativa • Comprar informes de inteligencia de compañías e informes de consultores • Hacer un gap analysis (determinar y documentar la variación entre los requerimientos del negocio y la capacidad actual, fluyen normalmente en estudios de benchmarking) • Planear la sesión del taller Para realizar este paso se debe planear estableciendo estableciendo cronograma, recursos recursos necesarios, necesarios, y presupuesto. Los resultados deberán ser consignados en el Formato para el Desarrollo de las Alternativas Tecnológicas/Paso 1 ECP-DPY-F-050. 2. Evaluación de alternativas tecnológicas: Antes del taller se debe hacer una evaluación preliminar de las alternativas tecnológicas. Este paso consiste en:

11

PFD (Process Flow Diagram): Diagrama de Flujo de Proceso. Representación gráfica de flujo de un algoritmo o de secuencias rutinarias. Se basan en la utilización de diversos símbolos para representar operaciones específicas. Se les llama diagramas de flujo porque los símbolos utilizados se conectan por medio de flechas para indicar la secuencia de la operación. 17 de 78

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Identificar y balancear los múltiples factores que impactan positivamente la aplicación de la tecnología Estimar costos y proyectar beneficios Evaluar los riesgos y posibles desventajas en el uso de la tecnología tecnología

En este paso se deberá llenar el formato ECP-DPY-F-050 - Desarrollo de las Alternativas Tecnológicas/Paso2. Finalmente se seleccionan las alternativas tecnológicas con mayor probabilidad de éxito ( Top Options) 3. Elaboración del modelo de evaluación. En este este paso, se se establece el modelo matemático estadístico que se utilizará para realizar la selección tecnológica. Se pueden utilizar para esta actividad desde tableros de puntajes hasta modelos de análisis de multivariables. El modelo seleccionado será decisión del equipo del proyecto. Sin embargo se presenta el siguiente modelo para la evaluación: a) Se deberá definir la importancia relativa entre los factores principales de selección (Tecnológicos, Operativos, Mecánicos, Económicos, Proveedor ó de Seguridad y Medio Ambiente). b) Una vez definida la importancia relativa entre factores, se deberá relativizar la importancia de cada ítem dentro del factor. c) El peso ponderado será el resultado de la multiplicación de los valores de importancia relativa de cada ítem por el valor de importancia relativa del factor al que pertenece. Estos valores serán fracciones o porcentajes. d) Cada alternativa se evaluará estableciendo escalas de calificación para cada ítem que haga parte de la evaluación. e) Con el fin de garantizar la selección de la mejor tecnología, se deben establecer los puntajes mínimos de evaluación de los factores principales. 4. Selección de variables. Las variables seleccionadas dependen de la tecnología a ser evaluada. Para proyectos de infraestructura por ejemplo, es necesario conocer las bases de diseño para identificar factores a ser evaluados, describiendo las características de la materia prima (Crudo, gas, agua, derivados, etc.) y los requerimientos necesarios del producto final, para el cumplimiento de normas, regulaciones, condiciones de mercado, etc. A continuación se describen a manera de guía algunas variables que pueden ser evaluadas: Aspectos Económicos: Económicos: Estos factores determinan la alternativa que le representan mayor beneficio económico, mejorando valor económico agregado por el proyecto a la compañía. • Valor Presente Neto: Representa el valor equivalente en pesos de hoy, de la ganancia o pérdida que se obtendrá al llevar a cabo ese proyecto • Factor Beneficio/Costo: Relación que se obtiene cuando el valor actual de los beneficios se divide por el valor actual de los costos. Aspectos de Seguridad y Medio Ambiente: Mediante la medición de este tipo de indicadores se refleja la mejora desde el punto de vista ambiental y de seguridad industrial. Las variables e información requerida para determinar los valores de los ítems son: • Cantidad de producto actual (CPa) • Cantidad de producto después de la implementación de la nueva tecnología (CPn) • Nivel de emisión de contaminantes actual (NEa) • Nivel de emisión de contaminantes después de la implementación de la nueva tecnología (NEn) 18 de 78


Estadística de incidentes ambientales actual (NFa) Proyección del número de incidentes ambientales a presentarse después de la implementación de la nueva tecnología (NFn) Listado Maestro de normatividad ambiental aplicable al proyecto

Niveles de emisión de contaminantes ambientales:

ÍTEM Nivel de emisión ambiental

INDICADOR % de reducción de emisiones

FÓRMULA [(NEn/CPn – NEa/CPa) / NEa/CPa] * 100%

Tasa de incidentes ambientales:

ÍTEM Tasa de incidentes ambientales

INDICADOR % de reducción de incidentes ambientales

FÓRMULA [(NFn/CPn – NFa/CPa) / NFa/CPa] * 100%

Cumplimiento de la legislación ambiental:

Para la evaluación de este indicador es necesario contar con un listado maestro de normatividad aplicable al proyecto y realizar la comparación. En este caso el indicador es de cumplimento, es decir, que deben cumplirse TODOS los requisitos legales o el indicador no se cumple. Calificación equivalente del indicador:

ÍTEM Cumplimiento de legislación vigente para la construcción Cumplimiento de legislación vigente para la operación

INDICADOR

FÓRMULA

SI/NO

Cumple/No Cumple

SI/NO

Cumple/No Cumple

Aspectos Tecnológicos: En estos se incluyen todas aquellas variables que diferenciarán a las alternativas tecnológicas e incluyen:

- Desarrollo de la tecnología: El modelo tecnológico usado para evaluar el grado de desarrollo

de la tecnología difiere con respecto a la perspectiva usada. Se recomienda la utilización de la perspectiva de Layman, en la cual se establecen cinco pasos para 1. Bleeding edge (Embrionaria) - cualquier tecnología que demuestre alto potencial pero que no ha demostrado su valor económico o no se ha llegado a un acuerdo de los beneficios económicos. Los que las llevan a cabo pueden ser grandes, pero también pueden estar comprando un “elefante blanco”. 19 de 78

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- Capacidad

media de las plantas: La capacidad media es un factor que normalmente es calculado y entregado por el licenciador, sin embargo esta puede ser calculada utilizando modelos de confiabilidad, y es expresada como la capacidad que la planta entregará durante el ciclo de vida.

- Factor

de servicio (días de operación / año): también llamado disponibilidad o factor On Stream. Factor de Servicio (OSF: On Stream Factor ) es el número de horas de operación según la capacidad de diseño, incluyendo períodos de mantenimientos programados parciales o totales. Este OSF, o valor de disponibilidad, corresponde a un número de barriles por año del Producto Comercial. Relación de “Turn Down”: Es una relación que indica que tanto se puede operar con flexibilidad operacional. Turndown and Rangeability es usualmente asociada a la operación de válvulas. La definición de estas relaciones se indica a continuación (Perry): Rangeability (R) = Máximo Flujo Controlable / Mínimo Flujo Controlable Turndown ratio (T) = Flujo Normal Máximo / Mínimo Flujo Controlable Estos factores no solo son utilizados para el análisis de válvulas de control, también es utilizado como un parámetro global para el análisis a nálisis de plantas, estaciones y proyectos en general. Algunas de los factores que pueden ser medidos, y que dependerán del tipo de tecnología que está siendo evaluada son;

- Eficiencia energética (Kwh/producto producido) - Rendimiento mínimo garantizado (Producto mínimo producido/Unidad de tiempo) - Generación de residuos (Ver indicadores ambientales) - Estándares de Fabricación (ASME / API /Normalización y Estandarización) - Disponibilidad de equipos de repuesto ( spare) - Número Instalaciones en operación - Años en Operación - Factor de capacidad (capacidad instalada / capacidad máxima requerida x 100) - Requerimientos para ajustar el producto a condiciones de norma o regulación 20 de 78

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- Requerimiento de compra de licencia - Alcance de la licencia - Validez de la licencia - US$/Volumen de producto producido - Tiempo de entrega - Tiempo de vida útil de la planta 5. El último paso es decidir sobre la tecnología que se implementará en el proyecto. En este paso se presentan en un taller los resultados de los modelos de evaluación seleccionados, y análisis de los resultados. (se recomienda el uso de diagramas “ spider ”). ”). Los resultados del taller se consolidarán en el formato ECP-DPY-F-050 - Desarrollo de las Alternativas Tecnológicas/Paso2. 7.2. 7.2.1

MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS DEFINICIÓN

Se entiende por minimización de residuos la introducción de evaluaciones para la eliminación, reducción, reutilización y reciclaje de productos, que prevean una disminución de la cantidad y/o peligrosidad de los residuos generados, o se puedan convertir en productos comercializables. La minimización de residuos como práctica de valor es un proceso en el cual se analizan los flujos del proyecto. Es un análisis corriente-por-corriente ( Stream-By-Stream) del proceso del proyecto que apunta a identificar alternativas y propuestas de reducción, eliminación o reutilización de los flujos noútiles y la posterior evaluación de su impacto sobre el proyecto. Estos análisis de deberán realizar antes de que el alcance final del proyecto esté definido. 7.2.2

OBJETIVO

El objetivo principal de esta práctica es el de analizar la generación de los residuos en los procesos, para proponer, evaluar e implementar soluciones que permitan reducirlos, eliminarlos o convertirlos en productos comerciales. 7.2.3

METODOLOGÍA

La metodología para realizar un taller taller de minimización de residuos se describe describe en la figura 5. Las entradas para la realización la implementación de la práctica son las siguientes: •

Previo al taller se completa el formato Hoja de Trabajo de Minimización de Residuos - ECP-DPY-051 con información sobre flujos (bases de diseño y lista de equipos). equi pos).

•

El diagrama de flujo de procesos con información sobre el balance de materia y energía.

•

Planos de Localización. 21 de 78

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•

Esto es para

Esta información constituye la base del taller. Con base en esta información se debe realizar el inventario de los residuos que se generan en el proyecto, y con la realización del taller, acordar el manejo que se le dará a los residuos que se generan en este.

Entradas

Bases de diseño

13 P&IDs 12 PFDs

Actividades

Inventario de desperdicios y hoja de trabajo llena antes del taller

Taller de PIV

Salidas

Acuerdo de manejo de desperdicios en el proyecto integrada al alcance

Lista de equipos

Figura No.5 – Metodología para la implementación im plementación de práctica de incremento de valor minimización de residuos.12 7.2.4 PROCEDIMIENTO La aplicación de la práctica es en esencia una evaluación de cada uno de los flujos de los proyectos, que para el caso de Ecopetrol se refieren a los vinculados a la exploración, perforación, extracción de gas y petróleo, refinación y transporte. Se busca determinar alternativas para los residuos que se generan en esos procesos, entendiendo como ideales aquellas que aseguran la eliminación de los mismos en la fuente. En términos generales los pasos de la práctica y sus resultados esperados son como los describe el diagrama de flujo (ver figura No.6).

12

PFD: Diagrama de Flujo de Proceso.

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INICIO FIN

PROCESO

Próximo flujo

NO

H ay residuos

SI

E s el mínimo

SI C L A S I F IQ IQ UE UE

NO

SI Reutiliza

MINIMIC MINIMIC E

NO

D IS IS P . F IN A L

FIN

Figura No.6 – Diagrama del proceso de Implementación de práctica de incremento de valor minimización de residuos. Una vez seleccionado el flujo se pregunta por la generación de residuos, en caso de no existir se examina el flujo siguiente. En caso de existencia de residuos, la decisión está en si éstos son mínimos, eliminables o se pueden reducir, una vez hecho eso se procede a la clasificación, según el tipo de contaminante y sus niveles de toxicidad (Realizar la Caracterización de Residuos con base en la reglamentación vigente del Ministerio del Medio Ambiente. 13) Esta clasificación arrojará luces sobre el proceso a realizar en caso de que se pueda reutilizar o sobre las maneras maner as para su disposición final. Algunos ejemplos de residuos presentes en la industria del petróleo y gas son los siguientes: OPERACIONES DE PERFORACIÓN: escombros, suelo contaminado por el aceite de lubricación de maquinaria, agua lluvia contaminada, agua de piscinas, aditivos de fluidos de perforación (bactericidas, antiespumantes, emulsificadores, dispersantes, lodos etc.). OPERACIONES DE PRODUCCIÓN: Slop14, suelo contaminado, químicos usados en tratamientos, arena, pintura, agua condensada de teas. PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE GAS: glicoles de plantas deshidratadoras, emisiones resultantes de la quema de H2S recuperado del gas producido TRANSPORTE DE CRUDO Y PRODUCTOS REFINADOS: residuos del mantenimiento de líneas (tales como parafina, solventes, fluidos de sandblasting, suelo contaminado con hidrocarburo, desechos de soldadura, etc.), vertimientos de químicos utilizados en las estaciones reforzadoras de bombeo. 13

Para la Caracterización de residuos se debe aplicar los lineamientos establecidos en los anexos I, II y III del Decreto 4741 de 2005 del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, o aquel que lo modifique, derogue, o complemente. 14 Los slop (trazas de crudo) pueden ser aceite/agua o emulsiones de agua en-aceite. Esta naturaleza determina cómo pueden ser manejadas mejor. Si el residuo se determina para ser agua en aceite se trata con los rompedores de la emulsión (Brakers). Si el aceite en el slop es aceite-continuo el programa de tratamiento implicará el ajuste del pH, calentamiento, y la adición de productos químicos del tratamiento. 23 de 78

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Figura No.7 – Estrategia para la reducción de los residuos en Ecopetrol. Como criterios de implementación de minimización de residuos y de selección de alternativas, además del tradicional costo/beneficio están dos estándares difundidos, uno la filosofía de la JERARQUÍA DE MANEJO DE RESIDUOS y el otro conocido como el PROCEDIMIENTO DE LOS 10 PASOS para la incorporación de revisiones ambientales en los diseños de facilidades. Ambos aplicados a Ecopetrol se describen a continuación. 7.2.4.1 FILOSOFÍA DE LA JERARQUÍA DEL MANEJO DE RESIDUOS Dado que no siempre es posible eliminar o minimizar los residuos, se ha implementado satisfactoriamente en varias facilidades industriales existentes, la filosofía de jerarquía en el manejo de los residuos o desechos, la cual es una jerarquización para el tratamiento de los residuos que se convierte en criterio de decisión en la práctica de minimización de residuos. Es decir, la jerarquización orienta la toma de decisiones en torno a qué hacer con los residuos. La jerarquía de eliminar o reducir re ducir desechos se puede describir como sigue: PREVENCIÓN:

¿Se completó el análisis de minimización minim ización de residuos?

RECICLAJE / REUSO: REUSO:

¿Es posible reciclar las corrientes de proceso? 24 de 78

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¿Han sido evaluadas todas las opciones del proceso para la reducción de residuos?

TRATAMIENTO:

¿Se identificaron los métodos mínimos esenciales para tratamiento de residuos?

De esta manera, ante la existencia de residuos, la pregunta inicial es acerca de las posibilidades de eliminación en la fuente, posteriormente las de reciclaje, reducción y tratamiento. En ese sentido los procesos a considerar dentro de minimización de residuos tendrán que seguir ese mismo orden o jerarquía.

Figura No.8 – Filosofía de la jerarquía del manejo de residuos. 7.2.4.2 EL PROCEDIMIENTO DE LOS DIEZ PASOS La aplicación de la minimización de residuos está recomendada para la fase 2 del MMGP, ya que durante las etapas o fases tempranas de diseño de facilidades existen amplias oportunidades para implementar modificaciones en los diseños que reduzcan las necesidades de tratamiento de residuos a través de reducciones o reutilización en la fuente. La idea central de este proceso es una aproximación sistemática al diseño, el desarrollo y el alcance de los proyectos, la cual ayuda a identificar e implementar las nuevas formas de reducción de residuos más fácilmente. Como forma de apoyar este proceso ha sido desarrollado el procedimiento de los 10 pasos, el cual se utiliza durante las primeras etapas del diseño de los nuevos proyectos. Su planteamiento esquemático aplicado a Ecopetrol es: 25 de 78

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2.

Realizar las evaluaciones iníciales de la investigación, pre-diseño y la formulación de alternativas. Determinar si se requiere adecuación del sitio antes de la construcción • Definir el impacto a las facilidades existente de tratamiento de residuos • Determinar si hay posibilidad de disminuir o minimizar la cantidad de residuos a producir • Asignar las responsabilidades de liderazgo ambiental de proyecto. La función es liderar, dirigir y coordinar los lineamientos del proyecto Identificar los recursos Asignar los recursos requeridos tempranamente

• • •

3.

Definir los objetivos ambientales del proyecto. Focalizar los objetivos, preferiblemente, en la reducción de residuos en la fuente y el reciclaje, antes que en el tratamiento de residuos • Considerar la jerarquía de emisiones y descargas • Establecer una lista de metas específicas para reducción de emisiones em isiones y descargas •

4.

Identificar las necesidades de cualquier permiso que pudiera requerirse. Definir si se necesitan nuevos premisos o modificaciones de los existentes Obtener permisos es usualmente el paso más crítico y limitante de tiempo en el programa del proyecto • Los requisitos o limites de los permisos no siempre están claramente definidos, y a menudo pueden ser negociados con los entes reguladores • •

5.

Determinar los requisitos de conformidad ambientales. Asegurar que el proyecto cumple con los lineamientos lineamie ntos y regulaciones aplicables Generalmente el cumplimiento se determina por límites de emisión y descarga especificados en la solicitud del permiso

• •

6.

Realizar un análisis general de minimización de residuos • Una de las oportunidades más grandes puede estar durante la investigación fundamental que llevó a la química del proceso Usualmente no se requiere tecnología nueva y exótica para minimizar los residuos • Es importante importante tener los diagramas diagramas de flujos bastante bastante exactos exactos que identifiquen las • corrientes principales de proceso y su composición

7.

Aplicar “Las Mejores Practicas Ambientales” para facilidades libres de emisiones y descargas. • Prevenir o minimizar las fugas en la fuente • Recoger, reciclar reciclar o reusar para minimizar las necesidades necesidades de disminución Disminuir las emisiones para tener un impacto mínimo o cero en el ambiente •

8.

Determinar los requerimientos para el tratamiento y/o disposición de los residuos El tratamiento de residuos es utilizado solamente si es necesario necesario como último recurso • • La meta es definir el método del tratamiento más efectivo en costos

9.

Realizar evaluaciones de la ingeniería de las opciones para administración de residuos • Se requiere información tal como inversión de capital, capi tal, costos, etc.

10. Completar la revisión ambiental general del proyecto Recopilar un resumen de los resultados y un resumen de varias varias revisiones ambientales • 26 de 78

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Auditar el diseño, la construcción y el arranque para asegurar la implementación de las recomendaciones ambientales Preparar el plan de gestión integral de los residuos (sean peligrosos o no)

Una vez realizados todos estos pasos se asegurará que los parámetros ambientales del proyecto están direccionados y que todas las oportunidades de reducir los residuos han sido efectivamente definidas y analizadas. Más aun, la implementación exitosa de este procedimiento a menudo resulta en una combinación de beneficios ambientales y un retorno económico positivo con la reducción de energía y mejor rendimiento de la materia prima. 7.2.4.3 CONTENIDO DEL INFORME DEL TALLER El informe del taller debe contener los siguientes elementos: •

Sección 1: Resumen escrito de una a dos páginas del contenido del taller, proporcionando una descripción general del taller, asistentes, y cualquier elemento o detalle de importancia.

•

Sección 2: presentación, todos los materiales expuestos durante la presentación que incluyen la agenda, diapositivas en PowerPoint, formularios y copias reducidas incluidas en el folleto de entrega. Las copias de documentos introducidas por el equipo del proyecto también se deben incluir en esta sección.

•

Sección 3: “Hoja de Trabajo concerniente a la Minimización de residuos”, tal como se completó durante el taller.

El equipo del proyecto debe describir la(s) alternativa(s) seleccionadas y los ahorros en costos asociados con estas alternativas (∆CAPEX, ∆OPEX, VPN, etc.), y debe consignarlas en el formato de resultados consolidados ECP-DPY-F-021. 7.3. 7.3.1

INGENIERÍA DE VALOR DEFINICIÓN

La Ingeniería de Valor es un "método estructurado utilizado durante el diseño con la finalidad de eliminar o modificar los puntos que no contribuyen a la satisfacción de la necesidades comerciales," Independent Project Analysis, Inc. (IPA). Es el método por el cual se minimiza el costo de cada una de las funciones analizadas, previamente identificadas en el proyecto, lo cual permite definir si es indispensable, o si se puede adoptar una alternativa a un costo menor. Es decir, las alternativas de un proyecto se evalúan mediante la razón de valor beneficio/costo, en donde el beneficio es la alternativa de cada función y el costo debe ser el mínimo que se pueda alcanzar de dicha función, sin afectar la calidad de la misma 7.3.2

OBJETIVO

El objetivo de esta práctica es analizar y evaluar sistémicamente y sistemáticamente, las decisiones tomadas en los proyectos, teniendo en cuenta alternativas que disminuyan sus costos, garantizando que la inversión de capital sea óptima para cumplir con los requerimientos de Ecopetrol. 7.3.3

METODOLOGÍA 27 de 78

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Entradas

Actividades

Salidas

•Descripción del proyecto 15

•PFDs

16

•P&IDs

•Lista de equipos

•Taller de PIV •Plan de seguimiento a ideas seleccionadas

Oportunidades de mejora del valor del proyecto

•Estimados de costos

Figura No.9 – Metodología para la implementación de práctica de incremento de valor de Ingeniería de Valor.1516 Las entradas para la realización e implementación de la práctica es la siguiente: •

Descripción escrita de una a dos dos hojas, sobre el proyecto y las las instalaciones. instalaciones. Se debe proporcionar lo siguiente a los los fines de asistir a los los que no estén familiarizados con el proyecto. proyecto.

•

PFD (Diagrama de Flujo de Proceso)

•

P&ID (Diagramas de Instrumentación y Tuberías)

•

Lista de Equipo

•

Plano de Localización

•

Presupuesto de Costos – Esto puede consistir en un resumen del presupuesto de costos y de las necesidades y debe adherirse a los sistemas descritos descritos en los PFD. El Presupuesto de Costos sirve como base para determinar si las ideas son nuevas o si ya forman parte de la base de costos del diseño. Se deberá tratar el tema de la confidencialidad de las cifras que se reflejan en el presupuesto de costos con Ecopetrol antes de su distribución, y se deberá tomar nota y observar toda clase de inquietudes que surjan.

Con base en esta información se realiza el taller de Ingeniería de Valor, donde se llena el formato Hoja de trabajo del taller de Ingeniería de Valor - ECP-DPY-F-052, en el cual se listan las ideas generadas, y se propone un plan de seguimiento a las mismas. 7.3.4

PROCEDIMIENTO

El proceso organizado de Ingeniería de Valor generalmente se centra en el paso de análisis de función (ver figura No.10).

15

PFD: Diagrama de Flujo de Proceso. P&ID: Diagramas de Instrumentación y Tubería.

16

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Figura No.10 – Proceso de Ingeniería de Valor. V alor. 7.3.4.1 FASE DE INFORMACIÓN Esta fase consiste en definir el problema y evaluar la viabilidad de utilizar Ingeniería de Valor para solucionarlo. Adicionalmente se debe recolectar suficiente información del proyecto y de los requerimientos del área responsable de la operación y el mantenimiento del activo, con el fin de definir las funciones del proyecto, asignar los recursos y personal requerido para realizar la práctica. 7.3.4.2 FASE DE ESPECULACIÓN Corresponde a la identificación de las alternativas propuestas para ejecutar la función de un sistema determinado. Se realiza usando técnicas técnicas como lluvia de ideas, técnica de Gordon, listas de chequeo, análisis morfológico, lista de atributos y análisis del entorno. 7.3.4.3 FASE DE ANÁLISIS Y EVALUACIÓN El análisis del proyecto proyecto se diseña diseña mediante un análisis funcional. Luego se realiza un análisis detallado del proyecto por componentes, en cada uno de ellos se identifica la función vital, se estudia la reducción de los costos, tomando como base el valor actual, se miden y orientan el estudio de las funciones con el índice de valor, con el fin de entrar en una etapa de creatividad para adoptar la mejor alternativa (Figura No.11).

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Figura 11. Análisis funcional de Ingeniería de Valor

Para la realización del análisis funcional se recomienda el uso de diagramas FAST ( Function Analysis Systems Technique). Originalmente la técnica de sistema de análisis funcional, fue utilizada para obtener reducción de costos simplificando y mejorando la identificación de las funciones básicas. Sin embargo esta se ha extendido para la aplicación apl icación de la ingeniería de valor. Construcción de un diagrama FAST Para comenzar a dibujar la técnica de sistemas de de análisis funcional funcional (diagrama FAST), examine examine una función particular y pregunte, “por qué y cómo”, para saber más sobre la función. Cada respuesta debe incluir un verbo y el sustantivo, así dentro del análisis funcional, el verbo debe tener un verbo de acción, y el sustantivo debe ser medible. La respuesta a la pregunta “porqué”, debe colocarse en un bloque a la izquierda de la función, y la respuesta a la pregunta “cómo”, debe ser puesta en un bloque a la derecha de la función. Las funciones ordenadas horizontalmente –colocadas en la posición descrita antes para las respuestas de las preguntas “porque” ”como”- también deben cumplir un requisito de secuencia de tiempo, las funciones de tiempo precedente deben deben aparecer en una secuencia de tiempo relativa relativa empezando al lado derecho del diagrama FAST. A continuación se muestra un diagrama básico básico de construcción construcción FAST.

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POR QUÉ

FUNCIÓN Verbo activo + Sustantivo medible

CÓMO

CUÁNDO

Las funciones que no tienen una relación de secuencia de tiempo, deben estar por debajo o en algunos casos, sobre una función particular dentro de una línea horizontal de funciones. Si la función ocurre en el mismo momento y se extiende o elabora sobre otra función, debe ser puesta por debajo de la función de la ruta horizontal. Si la función ocurre todo el tiempo, debe ponerse por encima de la función de la ruta horizontal hor izontal al extremo derecho del diagrama. Si existen objetivos de diseño específicos, éstos deben ponerse por encima de la función básica y mostrarse en cajas punteadas. El alcance del estudio se muestra con dos líneas interrumpidas a derecha e izquierda. La función de mayor orden, o la salida deseada, permanecerá inmediatamente a la izquierda de la línea de alcance. La función básica siempre va a permanecer inmediatamente a la derecha de la línea de de alcance de la izquierda. Cualquier función que suministre datos de entrada al problema, pero que realmente no sea parte de éste, debe estar por afuera de la línea de alcance de la derecha. Componentes FAST: Alcance del problema bajo estudio: Se describe como dos líneas punteadas verticales, las líneas del alcance definen el problema bajo estudio. Funciones de mayor orden: El objetivo o salida de las funciones básicas, y el asunto sometido a estudio se describe en forma de funciones de alto orden según aparece por fuera de la línea del alcance izquierda, a la izquierda de las funciones básicas. Funciones de menor orden: Las funciones a la derecha, por fuera de la línea de alcance derecha, representan el lado de los datos de entrada Funciones básicas: Aquellas funciones que están inmediatamente a la derecha de la línea de alcance de la izquierda, representan el propósito propósito o misión de la materia materia bajo estudio. Concepto: Todas las funciones que se encuentran a la derecha de la función básica describen el método escogido para conseguir la función básica. Objetivos o especificaciones: Los objetivos o especificaciones son características particulares o restricciones que deben conseguirse para satisfacer una función de mayor orden; en sí mismas no son funciones. (nota: el uso de objetivos o especificaciones en la técnica de sistema de análisis funcional FAST es opcional). Funciones de ruta crítica: Cualquier función sobre la ruta lógica “porqué” o “cómo”, constituye una función de ruta crítica.

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POR QUÉ Todas las funciones de tiempo

Objetivo de diseño Función básica

Función secuencial dependiente



ENTRADA Función de bajo orden

Función de soporte

CUÁNDO

Alcance del problema bajo estudio

CUÁNDO

Figura 12. Técnica orientada por FAST.

7.3.4.4 FASE DE DESARROLLO DE ALTERNATIVAS Consiste en preparar el diseño a nivel conceptual o básico de las modificaciones al diseño inicial, para reducir el costo de los procesos requeridos, la idea es adoptar un procedimiento de diagramado rápido o “fast ” que muestra las relaciones y precedencias lógicas de los procesos del sistema o del componente. 7.3.4.5 FASE DE PRESENTACIÓN En este paso se presentan los resultados del estudio a los involucrados relevantes del proyecto, buscando su aval o aprobación.

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DISEÑO PARA CAPACIDAD DEFINICIÓN

Es la evaluación de la máxima capacidad de cada pieza de equipo mayor con el fin de alinearlo a las necesidades actuales y futuras del proyecto, comparando las bases del diseño contra las necesidades comerciales con la finalidad de eliminar la " extra-capacidad oculta" y determinar la capacidad óptima. En un proceso de producción dentro de un proyecto, se requiere determinar la capacidad del sistema; es decir los volúmenes o la capacidad que manejará el proyecto, y la capacidad individual de sistemas o unidades, para recibir, almacenar o producir en un período de tiempo. La capacidad también determina si la demanda va a ser satisfecha o si las instalaciones van a tener márgenes para incrementar excesos de demanda. Si el proyecto es sobredimensionado, partes de este agregarán costos a la producción proyectada. Por otro lado si el proyecto es dimensionado por debajo de lo requerido, pueden perder clientes o volúmenes de producción. 7.4.2

OBJETIVO

Este objetivo de esta práctica es evitar los sobrecostos debidos a al factor de diseño que se le asigna a cada pieza de equipo importante. El factor de diseño deberá ser asignado de acuerdo con los posibles incrementos en la producción, como parte de los requerimientos del mismo. El enfoque principal del proceso “Diseño Para Capacidad” incluye la decisión de cuanta flexibilidad es requerida para el proyecto y para cada equipo principal del sistema. El impacto de adoptar diferentes factores de diseño en el costo y riesgo r iesgo del proyecto, son “elementos críticos” de las discusiones de esta PIV. 7.4.3

METODOLOGÍA

La metodología para realizar un taller de diseño a capacidad se describe a continuación.

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17

Figura No.13 – Metodología para la implementación im plementación de práctica de incremento de valor diseño para capacidad.17

De acuerdo con la Figura No.13, la información que generalmente se solicita para el taller de Diseño según la Capacidad se detalla a continuación. Los requisitos requisitos de cada proyecto pueden indicar necesidades adicionales, y de ser así, las mismas se pueden determinar en la fase i nicial del proceso de planificación. La información requerida es: •

Descripción escrita de una a dos hojas, sobre el proyecto proyecto y las instalaciones. Se debe debe proporcionar lo siguiente a los fines de asistir a los que no estén familiarizados con el e l proyecto.

•

PFD (Diagrama de Flujo de Proceso)

•

Lista de Equipos

Para elaborar el taller se debe llenar el formato Hoja de Trabajo Diseño para Capacidad ECP-DPY-F053, cuyos primeros campos debe completar el líder del proceso del proyecto. El resultado final del taller es el acuerdo de la capacidad del sistema, teniendo en cuenta la capacidad optima del sistema. 7.4.4

PROCEDIMIENTO

7.4.4.1 PLANEACIÓN DE LA CAPACIDAD La capacidad efectiva en un proyecto es la capacidad que la compañía espera conseguir teniendo en cuenta las limitantes de operación actuales. La capacidad efectiva es a menudo menor que la c apacidad de diseño. Dos medidas del sistema de desempeño son particularmente útiles: la utilización y la eficiencia. La utilización constituye simplemente el porcentaje de capacidad de diseño que se ha conseguido. La eficiencia es el porcentaje de la capacidad efectiva que de hecho se consigue. Dependiendo de cómo las instalaciones se utilizan y se reclaman o administran, puede ser difícil o imposible alcanzar un 100% de eficiencia. La utilización y la eficiencia se computan de la siguiente forma: 17

PFD: Diagrama de Flujo de Proceso.

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Figura No.14 – Estrategias para definir la capacidad de un proyecto.

En el primero, la nueva capacidad se adquiere al principio del primer periodo de tiempo (1-5 años). Y se va incrementando a medida que esta se requiere. Este proceso puede continuar indefinidamente en el futuro. El segundo plan de capacidad, Se hace expansión de capacidad en un solo paso haciendo una sola inversión durante el ciclo de vida del proyecto. La capacidad excedente brindada por estos dos planes, permite tener flexibilidad en el manejo m anejo operacional. En la fabricación, fa bricación, la capacidad excedente se puede utilizar para hacer mayores programas de acortamiento de períodos de producción, y disminuir el inventario. La capacidad agregada también permite que la administración tenga excedentes de inventario y de esta manera retarde el gasto de capital y la perturbación que puede ocurrir con nuevas capacidades adicionales. Estas estrategias son también llamadas de capacidad adelantada (lead), esto es, adquirir capacidad para permanecer a la delantera de la demanda. También existen estrategias de capacidad atrasada ( lags), quizás utilizando tiempo extra u outsoursing para acomodarse el aumento la demanda. La figura 14 muestra que está a la par con la demanda 35 de 78

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NIVEL 1 Objetivo/ Construir una instalación Característica que solamente necesita s operar con condiciones bien definidas, sin cambios, durante su vida total. Este diseño más ajustado, pero con menos gasto de capital, podría tomar más tiempo para el inicio o podría requerir menos reducción de retrasos para alcanzar la capacidad especificada. Ciertamente, esta

NIVEL 2 Construir una instalación con justo la flexibilidad para operar fácilmente a la capacidad especificada en la mayoría de condiciones de diseño; probablemente requeriría menos reducción de retrasos para manejar variantes imprevistas en las especificaciones de alimentación/producción o para proporcionar un exceso de capacidad mínimo.

NIVEL 3 Construir una instalación con la flexibilidad adicional que pueda operar a la capacidad especificada requerida en la condición límite de diseño, más futuros requisitos desconocidos de operación /alimentación/producto. Hay una alta seguridad que la instalación cumplirá con la capacidad especificada, será más fácil de operar y el inicio requerirá más capital. 36 de 78

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LINEAMIENT O DISEÑO

El incentivo aquí de gastar un poco menos de dinero en un principio, es que un poco de flexibilidad adicional puede ser productivo, así como el proporcionar un poco de exceso de capacidad futura, la cual se puede utilizar. utilizar.

El incentivo acá es que los requerimientos de capacidad se cumplirán rápidamente a través de condiciones de proceso variables y se prevé exceso de capacidad; sin embargo, esta flexibilidad adicional cuesta más inicialmente.

Las tasas de producto son sensibles a la calidad de la materia prima/producción o conversión. Las posibles combinaciones son predecibles y se pueden incorporar al diseño. Alternativamente, los productos se pueden mezclar o se procesan más, para cumplir las especificaciones de producto sin la necesidad de flexibilidad del proceso adicional diseñada en la instalación.

El rango de variaciones de la matera prima puede tener un impacto significativo en el rendimiento de trabajo y la producción. La “base del diseño” puede apuntalar las condiciones operativas anticipadas, sin embargo, hay suficiente probabilidad de condiciones adicionales que no son predecibles en este momento y que se tienen que acomodar. Esta incertidumbre garantiza una tendencia conservadora adicional en el diseño en la forma de factores de diseño más grandes. Proceso Nuevo. La posible pérdida es alta si no se cumple los objetivos.

Diseñar todo el equipo principal con factores de diseño de capacidad modestos (10%) para asegurar que el equipo opere en las condiciones límites y, de alguna manera, más allá. Los factores de diseño pretenden permitir más incertidumbres en las propiedades físicas, así

Diseñar todo el equipo principal con factores de diseño liberales (25%) para asegurar que el equipo opere sobre un amplio rango de probabilidad de condiciones y proporcione futura flexibilidad desconocida. Los factores de diseño pretenden permitir grandes incertidumbres en las

Proceso Comprobado. La posible pérdida es baja, si la capacidad o la calidad del producto no se cumplen. Diseñar todo el equipo principal sin factores de diseño de capacidad adicionales justo para cumplir el 100% de los requerimientos del proceso.

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NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 Costo de un arranque Intermedio. Beneficio de una demorado. producción temprana. Comisionamiento Intermedio. Despacho de producto a prolongado. través de líneas rápidas. Bajo capital. Intermedio. Alto capital. Condiciones de proceso Intermedio. Condiciones de proceso bien definidas. inciertas. Bien definidos los análisis Intermedio. Inciertos los análisis de los de los compuestos de compuestos de agua, agua, petróleo y gas. petróleo y gas. Diseño apretado. Intermedio. Diseño robusto. Poca flexibilidad. Intermedio. Muy flexible. Sin sobrecapacidad. Intermedio. Con sobre capacidad. Tabla No.2 – Rangos de niveles n iveles de diseño. Para saber en qué nivel se deben situar el proyecto como tal, es indispensable considerar los objetivos del “Negocio” y del “Proyecto” como la guía para p ara definir bien dichos parámetros. El impacto sobre las varias clases de equipo se describe en la siguiente tabla. EQUIPO NIVEL 1 NIVEL 2 COLUMNAS 1.0 1.10 INTERCAMBIADORES TÉRMICOS 1.0 1.10 REACTORES 1.0 1.10 CALDERAS API 1.0 NOTA 2 SISTEMAS DE BOMBA CON 1.0 1.10 NIVEL CONTROLADO (NOTA 3) SISTEMAS DE BOMBA CON 1.0 1.10 FLUJO CONTROLADO (NOTA 3) TUBERÍAS 1.0 N/A-NOTA 4 COMPRESOR CENTRÍFUGO PARA 1.0 1.10 RECICLAR COMPRESOR ALTERNATIVO 1.0 N/A-NOTA 7 Tabla No.3 – Niveles de capacidad vs Clases de Equipos.

NIVEL 3 1.25 1.25 NOTA 1 NOTA 2 1.25 1.25 N/A NOTA 4 NOTA 6 N/A NOTA 7

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Consultar un experto en procesos para determinar los requerimientos de velocidad

de

Consultar expertos expertos en procesos y calderas si selecciona selecciona un objetivo objetivo mayor a 1.0. Usualmente, para alcanzar capacidad adicional, se puede “sobre calentar” una caldera a expensas de costos de mantenimiento a largo plazo. Las válvulas válvulas de control para para estos estos sistemas sistemas se deben deben diseñar diseñar hasta el límite alto de su rango controlable. No aplica aplica ya ya que el tamaño de línea económica económica determina determina el tamaño; sin sin embargo, embargo, la tubería usualmente es capaz de exceder la capacidad antes de encontrar limitantes de velocidad. No se agrega capacidad capacidad adicional arriba de lo que se necesita necesita para cumplir con con los requerimientos hidráulicos de los sistemas de bombeo (nivel o flujo controlado). Consulte con expertos en proceso proceso y mecánicos; siempre se diseña diseña un pequeño exceso de capacidad deliberado ya que las máquinas son caras. No aplica ya que la capacidad adicional lo puede proporcionar una pieza pieza de repuesto que se instale.

Al implementar estos conceptos se realiza el proceso que evalúa la capacidad máxima requerida real de cada pieza de equipo de importancia dentro de un proyecto, versus la capacidad de las facilidades (Planta) totales deseadas. Es frecuente que un equipo esté diseñado con un “Factor de Diseño” que al aplicarlo, resulta en un equipo sobredimensionado y con algo extra de capacidad adicional. Esta forma conservadora de realizar diseños puede conducir a que ciertos equipos o toda la planta tengan una sobrecapacidad implícita, cuyos costos puede que el proyecto esté o no esté dispuesto a pagar inicialmente. El “Diseño para Capacidad” como se define aquí, se enfoca en: Incertidumbre en futuros crecimientos Propiedad física Especificaciones de producto

• • •

Esta PIV del “Diseño Para Capacidad” puede ser afectada por alguno de los siguientes factores, los cuales deben ser discutidos por el grupo de trabajo: a.La a.La ingeniería secuencial que en cada paso puede ir agregándole un factor de diseño conservador, el cual al final resulta en un exceso de capacidad. El grupo de proyecto debe ser capaz de controlar ese exceso combinado de factores, al indicarles claramente a sus integrantes la filosofía de “Diseño a la Capacidad”. Se recomienda en este estado que se involucre la información de los equipos contactando a proveedores potenciales, para evitar errores en los dimensionamientos de los equipos. b.Las b.Las fallas de entender las correlaciones entre diferentes sistemas y sus efectos, como por ejemplo los “Coeficientes de Transferencia de Calor”, las “Eficiencias de las Torres de Enfriamiento”, las “Velocidades de Flujo en Reacciones Químicas”, o cualquier otro tema desconocido, deben ser solucionadas por especialistas en dichos temas, quienes ayudarán a comprender las correlaciones disponibles a ese proyecto y quienes pueden dar un factor de diseño más real para así lograr cumplir con los requerimientos del proyecto. c.Es c.Es posible que cada integrante del grupo de proyecto maneje su propia forma de diseñar desde la perspectiva de metodología y procedimientos, aquí el “Como” los ingenieros diseñan y resuelven cualquier tema, no es lo que debe atacarse, mientras que los resultados de ese diseño, coincidan con los requerimientos de capacidad del proyecto. 39 de 78

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MODELAMIENTO DE CONFIABILIDAD DEFINICIÓN

El modelamiento de la confiabilidad, se refiere al uso de modelos computacionales para simular la confiabilidad mecánica y energética de una planta o de un proceso. Consiste en caracterizar probabilísticamente una falla, utilizando información histórica contenida en la herramienta de gestión corporativa, bases de datos de confiabilidad e información suministrada por proveedores, para hacer pronósticos y establecer acciones proactivas dirigidas a evitarla o a mitigar su efecto. Es un análisis cuantitativo entre la producción, durante la fase de operación del proyecto y la disponibilidad del mismo dirigido a mejorar la capacidad de producción total. Esta práctica es un método para evaluar el efecto de diferentes configuraciones de diseño, sobre la disponibilidad de los sistemas y ayuda a decidir que equipos requieren redundancia (stand by) y como minimizar sus tiempos de indisponibilidad de trabajo. 7.5.2

OBJETIVO

El objeto de este documento es proporcionar los lineamientos requeridos para analizar y evaluar las alternativas de diseño e ingeniería de un proyecto, en los temas de disponibilidad y confiabilidad, evaluando el impacto económico potencial, del diseño sobre el caso de negocio. La Práctica de Incremento de Valor permite pronosticar las pérdidas y la indisponibilidad del proceso, de acuerdo con su configuración topológica, la confiabilidad individual de sus componentes, las políticas de mantenimiento de Ecopetrol, el recurso disponible en las áreas de mantenimiento y a la filosofía operacional. Permite también la identificación de cuellos de botella en los procesos que se realicen en el proyecto, y mejorar el nivel de definición de la estrategia de operación y mantenimiento, así como la estrategia de reemplazo de activos, que deberán ser desarrolladas en la filosofía de confiabilidad, de mantenimiento y de operación contenidas en el Plan de Ejecución del Proyecto.

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METODOLOGÍA

Los proyectos en los cuales es aplicable esta práctica son aquellos que cumplan total o parcialmente los siguientes criterios: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Procesos que incluyen procesamiento de sólidos o fluidos. Proyectos que requieren un alto factor de disponibilidad Procesos cíclicos o con alta frecuencia. Requerimientos de validación de diseños de ingeniería de plantas nuevas para las cuales se pretende un pronóstico de indicadores de confiabilidad, desempeño y capacidad con relación a los objetivos del proyecto. Necesidad de identificación de los cuellos de botella y malos actores en los procesos asociados al proyecto, para la implementación de planes enfocados en focados en la mejora del desempeño. Optimización de la estrategia de operación y mantenimiento con base en los requerimientos de desempeño del proyecto. Necesidad de pronosticar y optimizar los inventarios de repuestos en bodegas mediante la simulación de los costos del ciclo de vida.

La información requerida para construir un modelo de confiabilidad de un proyecto es: • • • • • • • • •

Objetivos del proyecto. Requerimientos y especificaciones operativas del proyecto. Diagramas PFD (Diagrama de Flujo del Proceso). Plot Plans (Planos de Planta). Estimaciones de costos de equipo Costo de operación y mantenimiento de equipos(unidades/hora) Frecuencia y duración de paradas (#/año/horas) Descripción de equipos, frecuencia de fallas de equipos (#/año), tiempo de reparación de equipos. Ecuaciones de Pérdida en caso de Falla Funcional (Apagada del equipo, operación por debajo de los límites del proceso) o por pérdidas en capacidad.

La metodología para el Modelamiento de Confiabilidad, se define a través del flujo de trabajo representado en la figura 15. 7.5.3.1HERRAMIENTAS A través de herramientas cuantitativas de análisis como la simulación Monte Monte Carlo se logra sintetizar el desempeño del sistema sobre un número dado de corridas y obtener aproximaciones que pueden soportar modificaciones y cambios en el diseño o en la selección de equipos. equipos. Algunas de las herramientas para Modelamiento de la Confiabilidad, disponibles a nivel n ivel comercial son: • • • • • • • •

WinSMITH Weibull, Fulton Findings AvSim+, Isograph, Inc. MAROS – Jardine Technology Ltd. RAPTOR – Rapid Availability Prototyping for Testing Operational Readiness, Cybermesa. Crystal Ball BlockSim, ReliaSoft Corporation CARE - Computer Aided Reliability Engineering, BQR Reliability Engineering, Ltd. MEADEP – Measures of Dependability, SoHaR Inc. 41 de 78


RAM Commander, Advanced Logistic Developments Relex RBD, Relex Software Corporation

Figura No.15 – Metodología para la implementación de práctica de incremento de valor Modelamiento de Confiabilidad.

Adicionalmente algunos documentos de referencia que contribuirán al desarrollo de modelos más completos son: • • • • • • • • • •

Bases de datos propias para trazabilidad de equipos y componentes OREDA – Modos y ratas de falla de la industria petrolera costa afuera (Off shore Reliability Data) ISO 14224 – Recolección e Intercambio de Información de Mantenimiento y Confiabilidad para Equipos, Industria de Petróleo y Gas Natural Paul Barringer & Associates – Parámetros Weibull de componentes genéricos NPRD-95 – Datos de falla de componentes mecánicos Telcordia (Bellcore) TR-332 – Ratas de falla de componentes electrónicos (telecomunicaciones) MIL-HDBK-217 standard standard – Ratas de falla de equipos equipos electrónicos (US DoD) RDF 2000 – Ratas de falla de equipos electrónicos (Union Technique de l'Electricite) NSWC standard 98/LE1 – Datos de falla de componentes mecánicos (US Navy) IEEE 493 Recommended Practice for the Design of Reliable Industrial and Commercial Power Systems 42 de 78


PROCEDIMIENTO

La práctica de Modelamiento de la Confiabilidad consiste en realizar un análisis de sensibilidad sobre la simulación de un sistema o conjunto de elementos o equipos que ejecutan una o más funciones, que permitirá evaluar de manera temprana su confiabilidad, previa a una inversión de capital, evitando la subjetividad en la toma de decisiones. La aplicación de esta PIV permitirá obtener: • •

•

•

Optimización de estrategias de operación y mantenimiento: Validación y optimización de las estrategias de operación y mantenimiento de equipos críticos definidos mediante estudios de RCM. Modelamiento de Confiabilidad de Sistemas: − Estimación de indicadores de confiabilidad, identificación de cuellos de botella y análisis de sensibilidades de plantas existentes. − Validación de diseños de ingeniería de plantas p lantas nuevas. − Ranking de importancia de equipos para identificar los principales contribuyentes al costo del ciclo de vida, tiempo improductivo (“ downtime”), teniendo en cuenta costos, paradas, capacidad, seguridad y medio ambiente. Optimización del Costo Ciclo de Vida de equipos: − Determinación de las políticas óptimas de mantenimiento de equipos o sistemas mediante la simulación de cambios en costos de mantenimiento y consecuencias de falla, para determinar intervalos óptimos de tareas de inspección y mantenimiento planeado. − Optimización de los inventarios de repuestos en bodegas mediante la simulación de los costos del ciclo de vida para diferentes niveles de stock. Reporte de malos actores e indicadores de desempeño de plantas: Identificación de los malos actores y modos de falla “cuellos de botella” que afectan las metas de producción.

7.5.4.1 RECOLECCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA INFORMACIÓN Se debe preparar toda la información de entrada al proceso de Modelamiento de la Confiabilidad (Ver Figura 16). Esta información es necesaria para simular el proceso proceso y evaluar y verificar que el proyecto proyecto cumplirá con los los requerimientos propuestos propuestos en los objetivos definidos durante la maduración. Es importante que se cuente con información objetiva y confiable para cada uno de los equipos que hacen parte del modelo; sobre todo para la información relativa a operación y mantenimiento, a las estrategias de operación y mantenimiento y a los datos históricos de falla.

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INFORMACIÓN O&M ESTRATEGIA O&M

MODELAMIENTO DE CONFIABILIDAD Y DISPONIBILIDAD - RAM

REPORTE RAM

DIAGRAMAS P&FD SUPUESTOS DATOS HISTÓRICOS DE FALLAS

Figura No.16 – Información del Proceso de Modelamiento de la l a Confiabilidad.

Para estudiar la variable aleatoria “tiempo para la falla”, a partir de las bases de datos con históricos de fallas, se debe discriminar entre equipos reparables y no reparables. •

Equipos no reparables: Son aquellos en las que su capacidad operativa no puede ser restaurada después de una falla, es decir, luego de ocurrida la falla termina su vida útil y debe ser remplazado. La variable aleatoria que debe ser calculada es el tiempo para la falla.

•

Equipos reparables: Son equipos en los cuales la condición operativa puede restaurarse después de la falla, es decir, en su vida útil puede haber más de una un a falla. La variable aleatoria que debe ser calculada es la tasa de ocurrencia de fallas.

El uso de bases de datos o históricos de mantenimiento, a través de la estadística, es la técnica de darle forma a la experiencia. Sin embargo, al aplicar esta práctica el equipo del proyecto encontrará situaciones nuevas sobre las cuales no tiene experiencia o historia, razón por la cual es necesario combinar la información previa contenida en algunas bases de datos y la experiencia del equipo del proyecto, aplicando metodologías para soportar de una forma matemática el tiempo para falla, como el teorema de Bayes. La recopilación de información de mantenimiento y operación de los equipos y componentes del sistema puede obtenerse de las siguientes fuentes: • • • • •

Información de mantenimiento de fabricantes de equipos y componentes. Información contenida en bases de datos especializadas de falla como OREDA, ISO 14224, entre otras. Información contenida en los sistemas de administración de mantenimiento como Ellipse y otras de proyectos similares. Información proveniente de la experiencia del personal de operación y mantenimiento. En proyectos que implican el diseño, construcción y puesta en marcha de nuevas instalaciones pueden hacerse análisis de FMEA para identificar los eventos de falla que pueden presentarse durante el ciclo de vida de los activos. 44 de 78

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Figura No.17 – Diagrama de Bloques de Confiabilidad (RBD’s). El diagrama de bloques de confiabilidad es un método de análisis de arriba hacia abajo, en el cual el diagrama resultante muestra la organización del sistema que se va a modelar, permitiendo establecer la interrelación funcional entre los subsistemas. La principal ventaja de utilizar esta técnica de modelación, es que permite el análisis de caminos paralelos, redundantes o caracterizados por tener equipos en espera o en “stand “stand by”. El primer nivel que se debe construir es el nivel del sistema, posterior se deberá subdividir en subsistemas, y los subsistemas en componentes y modos de falla, alcanzando el último nivel seleccionado para el análisis. Los diagramas de bloques se componen de bloques y nodos conectados en arreglos en serie y paralelo. Un bloque puede representar fallas de componentes o subsistemas, u otros eventos como acciones de un operador, que pueden afectar la confiabilidad de un sistema. Los nodos identifican las entradas y salidas del sistema y permiten asignar una votación para determinar el número mínimo de bloques requeridos para mantener el sistema operando y así a sí mismo definir arreglos con stand by. 45 de 78

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INFORMACIÓN REQUERIDA DATO Costo de consecuencias consecuencias por indisponibilidad Capacidad EQUIPO Tasa de operación (Hras) Tasa de falla del equipo (Por año) Tipos de falla Tipo de Mantenimiento COMPONENTE MTBF (Hras) MTTR (Hras) Costos asociados por mano de obra, repuestos, consumibles Tabla No.4 – Información asignada a cada bloque de confiabilidad.

Los diagramas de bloques permiten modelar la disponibilidad de un sistema a través de arreglos en serie o en paralelo, siendo más confiables los últimos; así como las pérdidas de producción por la pérdida de capacidad o restricciones de un sistema. En la figura 18, el sistema 1 compuesto por el bloque A, es un sistema simple donde una falla del bloque generará falla del sistema, con las perdidas o costos que esto implique. El sistema 2, compuesto por los bloques B, C y D. es un modelo de un sistema en paralelo en el cual cada componente tiene el 100% de capacidad con respecto al requerimiento del sistema y como condición particular (dada posiblemente por el proceso o requerimientos particulares de la operación) necesita del bloque B y C para mantener el sistema operando (el nodo tiene número de votación 2), En caso que cualquiera de los bloques B o C fallen, el bloque D comenzará a operar. Si adicionalmente el bloque D llegara a fallar el sistema completo fallaría pues requiere como mínimo de 2 bloques para continuar operando.

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Figura No. 18 – Modelos de Disponibilidad y Capacidad. El sistema 3, compuesto por los bloques E y F representa un arreglo en paralelo donde cada bloque tiene una capacidad con referencia al sistema del 50%, donde la falla de cualquiera de los bloques significa la pérdida de la capacidad del bloque fallado y las sus respectivas respectivas consecuencias, pero el sistema continuará en funcionamiento. 7.5.4.2.1 SISTEMAS EN SERIE Un sistema en serie es aquel en que todos los componentes deben operar para que el sistema opere en su totalidad. Para un sistema en serie las ecuaciones de confiabilidad y probabilidad de falla se estiman de acuerdo con las siguientes ecuaciones: N

C sistema

= C 1 (t ) × C 2 (t ) × C 3 (t ) × C 4 (t ) × C 5 (t ) × ............... × C N (t ) = ∏ Ci(t ) I =1 N

F sistema

= 1 − [C 1 (t ) × C 2 (t ) × C 3 (t ) × C 4 (t ) × C 5 (t ) × ............... × C N (t )] = 1 − ∏1 − Fi(t ) I =1

Donde C corresponde a la confiabilidad individual de cada equipo y F corresponde la probabilidad de falla. Lo que implica que un sistema construido en serie siempre es menor a las confiabilidades de los sistemas existentes.

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C sistema

= 1 − ∏1 − Ci (t ) I =1

N

F sistema

= ∏ Fi (t ) I =1

Donde C corresponde a la confiabilidad individual de cada equipo y F corresponde la probabilidad de falla. Este tipo de configuración se utiliza para diseñar sistemas redundantes y aumentar la confiabilidad global del sistema, diseñando sistemas duales o triples con unidades diferentes o idénticas. 7.5.4.3 EJECUCIÓN DE ANÁLISIS PRELIMINAR Y AJUSTES La ejecución de un análisis preliminar permitirá revisar como se ajusta el modelo construido frente a la necesidad real y al efecto requerido. Así mismo dará una visión preliminar del comportamiento del sistema que se está evaluando y se denomina Modelo Base o Escenario Actual . 7.5.4.4 EJECUCIÓN DE ANÁLISIS DE ESCENARIOS Y SENSIBILIDADES El análisis de escenarios y sensibilidades permite evaluar diferentes estrategias de operación para determinar la más efectiva acorde con los requerimientos del proyecto. Así mismo, una estimación sobre cambios en variables de operación y mantenimiento como: repuestos, personal, herramientas, consumibles y requerimientos de producción de la instalación o el equipo. Con base en el Escenario Actual o el Modelo Base, donde se han determinado de modo preliminar cuellos de botella, malos actores o variables por fuera de lo esperado (por ej. alto consumo de repuestos), se plantean variaciones que se denominan Escenarios, donde a través de cada corrida de simulación es posible ver el efecto de los cambios sugeridos, como la estrategia de operación y mantenimiento o el incremento de la capacidad de los equipos, entre otros. Los escenarios comúnmente evaluados son: 1. Escenarios de Mantenimiento Cambios en frecuencias de trabajos planeados Impacto de la implementación / eliminación de trabajos rutinarios Número de repuestos críticos Impacto de la implementación de estrategias de mantenimiento basado en condición (CBM) Impacto de cambios en el diseño Evaluación de escenarios de Correr a Falla Optimización de Recurso de Personal (Recursos disponibles, duración duración de turnos, turnos, logística, tiempos de movilización, etc.) Impacto de estrategias de mantenimiento oportunístico. 48 de 78 • • • • • • •

•


Impacto de cambios en reglas de priorización o respuestas re spuestas de mantenimiento

2. Escenarios de Confiabilidad Cambios en la rata de falla Impacto de los cambios en ratas de producción, relacionadas con las consecuencias de eventos de falla Impacto de cambios en el tiempo de reparación (MTTR) (M TTR) Impacto de cambios en configuración configuración de equipos (serie / paralelo) paralelo) • •

• •

3. Escenarios de Diseño y Producción Solución de cuellos de botella Impactos de cambios de capacidad / redundancias en equipos Impactos de cambios en la lógica operacional o conectividad de equipos • • •

A partir de estos escenarios, se deben ejecutar el análisis del sistema, determinando las causas comunes de falla y la probabilidad de ocurrencia del evento tope, documentando el listado jerarquizado de la contribución de cada uno de los subsistemas o equipos al evento tope. 7.5.4.5 CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y REPORTE FINAL Luego de modelar los diferentes escenarios se realiza el análisis de resultados, se definen recomendaciones y se elabora un reporte final que debe contener criterios de decisión frente a la mejor m ejor estrategia de operación y mantenimiento alineada con los objetivos del proyecto en costos, calidad y eficiencia. El criterio de selección para los diferentes escenarios estará dado por el impacto que tengan sobre el proyecto los costos de inversión y los costos operativos durante el ciclo de vida de los arreglos definidos. Un arreglo en paralelo con stand by puede garantizar la disponibilidad del sistema y una capacidad media alta, sin embargo sus costos operativos serán diferentes comparándolo con otro sistema con pocos equipos, o equipos más pequeños en cuanto a capacidad y sin stand by . De ahí la importancia de involucrar todas las variables para seleccionar la mejor m ejor alternativa. Los entregables que hacen parte del reporte final son: Pronóstico de indicadores de confiabilidad por cada escenario. Criticidad de Equipos (contribuyentes claves y ocultos a costos y disponibilidad de planta) Valores de disponibilidad de sistemas y equipos de la planta Número promedio futuro de paradas planeadas y no planeadas (y duraciones) Impacto de actividades de mantenimiento programado Pronóstico de consumo de repuestos y horas/hombre Recomendaciones para mejorar el desempeño de la planta a partir de revisión del diseño y de sus estrategias de operación y mantenimiento • • • • • • •

A continuación se presenta el contenido mínimo del informe de un taller de modelamiento de confiabilidad. •INTRODUCCIÓN •ALCANCE

DEL TRABAJO 49 de 78

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o o o o

•SUPUESTOS

DEL MODELO GENERAL CAPACIDAD Y VIDA DE DISEÑO DEL SISTEMA SUPUESTOS GENERALES DEL SISTEMA DATOS DE FALLA SUPUESTOS DEL MODELO POR GRUPO DE EQUIPOS JERARQUÍA DEL MODELO

o o o o o o

•SUPUESTOS

DE MANTENIMIENTO Y OPERACIÓN SUPUESTOS DE MANTENIMIENTO GENERAL SUPUESTOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO SUPUESTOS DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO SUPUESTOS DE COSTOS SUPUESTOS DE PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN

o o o o o

•ESCENARIOS

DE EVALUACIÓN ESCENARIO 1 – DISEÑO ACTUAL ESCENARIO 2 – PROPUESTA ESCENARIO 3 – PROPUESTA

o o o

•RESULTADOS

PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN POR ESCENARIO RANKING DE IMPORTANCIA

o o

•RESUMEN

DE VALOR INCREMENTADO AL PROYECTO

•CONCLUSIONES •RECOMENDACIONES •ANEXOS

7.6. 7.6.1

MANTENIMIENTO CENTRADO EN RIESGO Y CONFIABILIDAD DEFINICIÓN

La mejor práctica del mantenimiento moderno, que asegura un ciclo c iclo de vida costo-efectivo, es definir el Plan Óptimo de Mantenimiento desde la etapa de diseño (CAPEX). Esta práctica permite eliminar las futuras consecuencias costosas costosas en la fase de operación del proyecto proyecto (OPEX - Costos No Planeados – Ver Figura No.19), producto del desconocimiento de operadores y 50 de 78

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Cons Constr truc ucci ción ón

Diseño

Costos No Planeados – Consecuencia Consecuencia Producción, HSE e Imagen de la compañía

Operación y Mantenimiento Planificado

Investigación

Tiempo

Desarrollo

inversión

CAPEX

Costos de Operación

OPEX

COSTOS DEL CICLO DE VIDA DEL ACTIVO Figura No.19 – Costo de Ciclo de Vida del Activo. 2. Mantenimiento Predictivo – PdM (Predictive Maintenance) (Monitoreo por condición) : Este tipo de Mantenimiento permite pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una máquina, de tal manera que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. El mantenimiento producto de este monitoreo es el llamado “Mantenimiento Basado en Condición”, el cual es el objetivo del mantenimiento Moderno. El Plan Óptimo de Mantenimiento, se diseña mediante técnicas modernas de confiabilidad como: 

Mantenimiento Basado en Confiabilidad (RCM – Siglas en Inglés, Inglés, Reliability Center Maintenance): Con esta técnica se determinan las tareas: Predictivas, Preventivas y Ensayos (Pruebas) Funcionales de Mantenimiento, que asegurarán que la función del proceso cumpla para lo cual fue diseñada. El resultado de esta técnica es el Plan de Manteni miento. miento. (Figura

20)

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PLAN DE MANTENIMIENTO (RCM) Definir Funciones y Fallas Fallas Funcionales Identificación de Modos de Falla Falla

Modos Modos de Falla Falla DOMINANTES!

Evaluación de Criticidad Plan de MP Requerido Optimizar Frecuencia y Costo

Análisis/revisión feedback

P la n ifica c ió n

E j e c u c ió n

Figura No. 20 – Proceso de Análisis Aná lisis RCM Ecopetrol posee metodologías corporativas para la elaboración y desarrollo de talleres de RCM y R BI. La aplicación de estas técnicas determinarán el número de tareas de PM y PdM, frecuencia de las mismas y productos secundarios como: pronóstico de consumo de repuestos y partes de equipos críticos. 

Inspección Basada en Riesgo (RBI – Siglas en Inglés, Risk Based Inspection): Con esta técnica se determinan las tareas de inspección para equipos estáticos sometidos a presión que tengan la potencialidad de generar consecuencias negativas sobre las personas, ambiente, activos e infraestructura, asegurando la integridad del equipo. El resultado de esta técnica es el Plan de Inspección de Equipo Estático. Estático. (Figura 21).

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PLAN DE INSPECCIÓN INSPECCIÓN (RBI) Definición del Sistema Recolección, Revisión e Integración de Información Segmentación Segmentación del Sistema Definición de Amenazas y/o mecanismos de daño

I B R 18

19

PoF CoF

Valoración del Riesgo

Retroalimentación de resultados

Ejecución del plan de Acción

Planes de Acción: -Mantenimiento -Operación -Mitigación

Figura No. 21 – Proceso de Análisis Aná lisis RBI. 1819 7.6.1.1MANTENIMIENTO BASADO EN CONDICIÓN El mantenimiento moderno se enfoca hacia la estrategia de Mantenimiento Basado en Condición, y este se soporta en el monitoreo de condición o Mantenimiento Predictivo (PdM), para advertir el mejor momento de intervención, minimizando las consecuencias. La práctica asegura que el equipo del proyecto, suministre al proyecto de la instrumentación y equipos de monitoreo de condición requeridos, para soportar la estrategia de Mantenimiento Predictivo, que se implementará en la Fase 5 del proyecto (Operaciones) y por ende, éstas deben ser definidas y documentadas adecuadamente en el “Manual de Operación y Mantenimiento” de los equipos que componen el proyecto, el cual deberá ser entregado como parte de la puesta en marcha. La base de este tipo de mantenimiento, corresponde al monitoreo del comportamiento y características de un sistema o equipo a partir de la experiencia y a la posterior obtención de proyecciones de comportamiento para poder realizar la planeación de mantenimiento. Las predicciones realizadas determinan las actividades que se deben realizar para garantizar una operación segura, eficiente y económica. El Mantenimiento Predictivo utiliza tanto la inspección sensorial (mediante los sentidos humanos – Operador y/o Mantenedor), como una avanzada tecnología en sensores e instrumentación para monitorear características tales como temperatura, lubricación, vibraciones, grietas, ruido, y la presencia de corrosión en partes metálicas. Es ejecutado tanto por los operadores, para monitoreo de 18 19

PoF – Probabilidad de ocurrencia de falla CoF – Consecuencia debida a la ocurrencia de falla

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Figura No.22 – Flujo de acciones del Mantenimiento Predictivo. •

El modelo inicia con el Monitoreo de Condición, Condición, que corresponde al monitoreo de las variables críticas del equipo, ya sean del mismo equipo o del proceso al que pertenece y representa la estructura básica del Mantenimiento moderno.

•

El Segundo elemento es el modelo Indicadores de Condición, Condición, que corresponde a comparar los resultados de los análisis del monitoreo, con valores de referencia (Ventanas Operativas y/o de Integridad). Mediante esta comparación del estado real de la variable y sus límites operativos y/o integridad, se determina la Condición aceptable o no del equipo .

•

Existe un Sub-proceso de Análisis propio de las técnicas usadas en los monitoreos de condición (Vibraciones, termografía, etc.), que requiere de una evaluación integral de la tendencia, valores, comportamiento, etc., que definirá la efectividad del resultado, el cual se representa en el modelo con la caja de decisión “Estado OK”. Las técnicas más usadas para realizar monitoreo de condición se presentan en el capítulo 7.6.1.2

•

De tener un resultado Positivo (“Estado OK: SI”), se programa el siguiente monitoreo, de acuerdo a la frecuencia estipulada en el plan de mantenimiento.

•

De tener un resultado Negativo (“Estado OK: NO”), Se debe Programar Acción de Mantenimiento, Mantenimiento, de acuerdo a la prioridad del equipo y el nivel de deterioro, daño, etc. 54 de 78


Finalmente se deberá Ejecutar el Mantenimiento, con el fin de eliminar la condición subestándar. Este es el mantenimiento por condición, el cual es direccionado por el Monitoreo por Condición.

7.6.1.2 TÉCNICAS MÁS USADAS PARA REALIZAR MONITOREO DE CONDICIÓN A. Análisis de vibraciones El interés de las vibraciones mecánicas llega al mantenimiento industrial de la mano del mantenimiento preventivo y predictivo, con el interés de alerta que significa un elemento vibrante en una máquina, y la necesaria prevención de las fallas que traen las vibraciones a medio plazo. El interés principal para p ara el mantenimiento deberá ser la identificación de las amplitudes predominantes de las vibraciones detectadas en el elemento o máquina, la determinación de las causas de la vibración, y la corrección del problema que ellas representan. Las consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento de los esfuerzos y las tensiones, pérdidas de energía, desgaste de materiales, y las más temidas: daños por fatiga de los materiales, además de ruidos molestos en el ambiente laboral. Parámetros de las vibraciones • • • •

Frecuencia: Es el tiempo necesario para completar un ciclo vibratorio. En los estudios de vibración se usan los CPM (ciclos por segundo) o Hz (hercios). Desplazamiento: Es la distancia total que describe el elemento vibrante, desde un extremo al otro de su movimiento. Velocidad y Aceleración: Como valor relacional de los anteriores. Dirección: Las vibraciones pueden producirse en 3 direcciones lineales y 3 rotacionales.

Tipos de vibraciones • •

Vibración libre: causada por un sistema que vibra vibr a debido a una excitación instantánea. Vibración forzada: causada por un sistema que vibra debido a una excitación constante.

A continuación se detallan las razones más habituales por las que una máquina o elemento de la mi sma puede llegar a vibrar. • Vibración debida al desequilibrado (maquinaria rotativa). • Vibración debida a la falta de alineamiento (maquinaria rotativa) • Vibración debida a la excentricidad (maquinaria rotativa). • Vibración debida a la falla de rodamientos y cojinetes. Vibración debida a problemas de engranajes y correas de transmisión (holguras, falta de • lubricación, roces, etc.) B. Análisis de lubricantes Estos se ejecutan dependiendo de la necesidad, según: Análisis Iniciales que se realizan a productos de aquellos equipos que presenten dudas provenientes de los resultados del Estudio de Lubricación y permiten correcciones en la selección del producto, motivadas a cambios en condiciones de operación.

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Contaminación con agua Sólidos (filtros y sellos defectuosos). Uso de un producto inadecuado

Este método busca garantizar: • Máxima reducción de los costos operativos. • Máxima vida útil de los componentes con mínimo desgaste. • Máximo aprovechamiento del lubricante utilizado. Disminución de tiempo perdido en producción en razón r azón de desperfectos mecánicos. • Disminución del desgaste de las máquinas y sus componentes. • Menos horas hombre dedicadas al mantenimiento. • Menor consumo general de lubricantes. • En cada muestra se puede conseguir o indagar por los siguientes factores que afectan el equipo: e quipo: • Elementos de desgaste: Hierro, Cromo, Molibdeno, Aluminio, Cobre, Estaño, Plomo • Conteo de partículas: Determinación de la limpieza, ferrografía. Contaminantes: Silicio, Sodio, Agua, Combustible, Hollín, Oxidación, Nitración, Sulfatos, Nitratos. • Aditivos y condiciones del lubricante: Magnesio, Calcio, Zinc, Fósforo, Boro, Azufre, Viscosidad. • Gráficos e historial: Para la evaluación de las tendencias a lo largo del tiempo. • C. Análisis por ultrasonido Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano. Ultrasonido pasivo: Se denomina ultrasonido pasivo a la tecnología que permite captar el ultrasonido producido por diversas fuentes. Es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de vacío, y arcos eléctricos. El Ultrasonido permite: • • • • • •

Detección de fricción en maquinas rotativas. Detección de fallas y/o fugas en válvulas. Detección de fugas de fluidos. Pérdidas de vacío. Detección de "arco eléctrico". Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos.

La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la detección de fallas existentes en equipos rotantes que giran a velocidades inferiores a las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones se transforma en un procedimiento ineficiente. De modo que la medición de ultrasonido es en ocasiones complementaria con la medición de vibraciones, que se utiliza eficientemente sobre equipos rotantes que giran a velocidades superiores a las 300 RPM. 56 de 78

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Instalaciones y líneas eléctricas de Alta y Baja Tensión. Cuadros, conexiones, bornes, transformadores, fusibles y empalmes eléctricos. Motores eléctricos, generadores, bobinados, etc. Reductores, frenos, rodamientos, acoplamientos y embragues mecánicos. Hornos, calderas e intercambiadores de calor. Instalaciones de climatización. Líneas de producción, corte, prensado, forja, tratamientos térmicos.

Las ventajas que ofrece esta técnica predictiva son: • • • • • •

Método de análisis sin detención de procesos productivos, ahorra gastos. Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo. Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso. Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de la Falla. Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento. Ayuda al seguimiento de las reparaciones previas.

7.6.1.3 ADQUISICIÓN DE DATOS (MONITOREO DE CONDICIÓN) C ONDICIÓN) Las fuentes de datos para implementar la estrategia de monitoreo de condición en proyectos son las siguientes: de proceso: En el caso de que el monitoreo sea una ó más variables de proceso, es requerida instrumentación de proceso (Indicadores de Temperatura, Presión, pH, etc.). Este es el monitoreo menos costoso, ya que es realizado por el operador dentro de su ronda estructurada operativa.

•Instrumentación

portátiles de adquisición de datos: Son muy utilizados en aplicaciones en campo, generalmente son diseñados para un solo fin, por ejemplo en el caso de una analizador de vibraciones, solo sirve para la colección y análisis de espectros de vibración. Algunos de estos equipos permiten gran capacidad de almacenamiento de datos.

•Equipos

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•Sistemas

Expertos: Se trata de programas que puedan determinar en cada momento el estado de funcionamiento de sistemas complejos, anticipándose a los posibles incidentes que se puedan presentar. Estos dispositivos usan un modelo computacional cuyo algoritmo está basado en el razonamiento de un experto humano, generando resultados idénticos a los que proporcionaría dicho experto (Figura 23).

•Sistemas

7.6.2

OBJETIVO

El objeto de esta práctica de incremento de valor es proporcionar los lineamientos requeridos para analizar y evaluar los diseños o ingeniería del proyecto con el fin de: a. Suministrar al Ingeniero de proyectos de Ecopetrol, un modelo lógico de selección de la estrategia de Mantenimiento para equipos críticos, que se deben incluir y documentar en el plan de Mantenimiento entregado con el proyecto, para cumplimiento de los objetivos durante la etapa operativa.

No.23 – Sistema experto de monitoreo por condición.

Figura

b. Asegurar desde las fases de maduración del proyecto, la instalación y dotación de instrumentos y equipos de monitoreo en línea, requeridos para soportar la estrategia de Mantenimiento Predictivo (Monitoreo de Condición). c. Incluir el concepto de Confiabilidad del Diseño, en los proyectos de Ecopetrol, utilizando las herramientas modernas de mantenimiento basado en riesgo y confiabilidad. 58 de 78


METODOLOGÍA

Los proyectos en los cuales se debe aplicar esta práctica son aquellos que cumplan total o parcialmente estos criterios: Involucra equipo o maquinaria rotativa de gran tamaño. El costo del equipo es significativo comparado comparado con el costo total total de la instalación. El costo del ciclo de vida es un aspecto clave del proyecto. Donde fallas inherentes a la operación y mantenimiento del(los) equipo(s) que el proyecto pretende instalar, genere consecuencias intolerables para Ecopetrol, sobre producción, personas, ambiente, infraestructura e imagen de la empresa inaceptables. Esta Práctica de Incremento de Valor se debe utilizar, cuando se hayan identificado en el proyecto equipos críticos del proyecto, en donde una falla funcional o de integridad de los equipos en la etapa de Operación, haya sido identificada como un riesgo inaceptable para Ecopetrol.

• • • •

La implementación de esta PIV debe realizarse una vez definida la tecnología de equipos en la fase 3 del MMGP y debe depurarse mediante la revisión de los resultados de las fases del modelo contra la ingeniería original en el proyecto, para identificar mejoras en equipos y/o modificaciones de facilidades Es importante definir el Plan de Mantenimiento conociendo la tecnología de equipos escogida, para la adecuada selección de las técnicas de Mantenimiento Predictivo, ya que estas pueden variar debido a facilidades de monitoreo, aislamiento, infraestructura, etc. Para lograr el máximo beneficio en la implementación de ésta práctica de valor se requieren los resultados de la aplicación de las técnicas de RCM y RBI sobre el proyecto, ya que la práctica consiste en el análisis de los diseños a partir de las tareas de mantenimiento identificadas. La información requerida para implementar esta práctica pr áctica en un proyecto es: • • • • • • •

Diagramas P&ID (Diagramas Instrumentación y Tubería). Plot Plans (Planos de Planta). Planos de los equipos. Listado de equipos críticos (Producto Modelamiento de Confiabilidad). Listado de equipos críticos (Producto Análisis de Riesgos HSE – p.e.: Hazop). Análisis de Riesgos realizados en las etapas anteriores del Proceso de Maduración de Proyectos. Análisis RCM/RBI del proyecto, o análisis de proyectos similares ya desarrollados.

7.6.4

PROCEDIMIENTO

De manera particular, esta práctica de incremento de valor pretende: a. Definir listado de equipos críticos a los cuales se les debe aplicar la metodología basada en la confiabilidad y el riesgo, riesgo , identificando los equipos que requieren de una evaluación basada en confiabilidad y riesgo, para determinar el Plan Óptimo De Mantenimiento (Tareas Preventivas, Predictivas), la búsqueda búsqueda de fallas (Mantenimiento Centrado en Confiabilidad - RCM) y el Plan de Inspección (Tareas de inspección de la integridad del equipo estático crítico - Inspección Basada en Riesgo - RBI).

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Producción. Costos de Mantenimiento. Salud. Seguridad. Ambiente Imagen

NOTA: NOTA: En caso de no existir análisis de criticidad previo, se puede utilizar el modelo del estándar NORSOK-Z-008 “Análisis de criticidad para propósitos de Mantenimiento” y NORSOK-Z-CR-008 “Requerimientos comunes para para el método de de clasificación de criticidad” criticidad” que direccionan los criterios a utilizar en la clasificación de criticidades de activos industriales.

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Figura No 24 – Modelo de Aplicación “Selección de Estrategia Óptima de Mantenimiento y Revisión de Necesidades de Equipos e Instrumentos de Monitoreo en Línea”. B1. Ejecución Estudio RCM / RBI durante la definición del proyecto (CAPEX): Los equipos clasificados como críticos, deben ser analizados mediante las técnicas de Confiabilidad RCM y RBI, en la Fase 3 – Definición del proyecto del MMGP, durante el desarrollo de la ingeniería básica. Con esto se define y elabora el entregable: “Plan de Mantenimiento”, para la etapa operativa del proyecto (Fase 5 del Modelo de Maduración y Gestión de Proyectos”). P royectos”). Estas Herramientas (RCM y RBI), tienen como resultado un plan óptimo, que incluye el análisis y proyección de costos durante el plan, definir línea base, etc. Sin embargo, esta Práctica de Incremento de Valor, debe ser complementada por la práctica “MODELAMIENTO DE CONFIABILIDAD”, donde se puede revisar el impacto del Plan de Mantenimiento en el proyecto. A continuación se muestra la diferencia entre el costo desde el punto de vista de mantenimiento tradicional versus el costo desde el punto de vista de mantenimiento total.

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Figura No. 25 – Valoración en costos de la estrategia optima de mantenimiento. NOTA: NOTA: Ecopetrol, posee técnicas corporativas y software especializados de: Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (SHELL RCM) e Inspección Basada en Riesgo (SHELL RBI). Entregables: Plan Óptimo de Mantenimiento y Requerimientos de Sistemas de Monitoreo en Línea. Producto del listado de las tareas de Mantenimiento Predictivo, se definen el listado de sistemas y equipos de monitoreo en línea de condición de variables del proceso (Temperatura, Presión, Velocidad, etc.) o el equipo (Vibración, Desplazamiento, Perdida de Espesor, Temperatura, etc.), requeridos por el proyecto. Cuando el monitoreo pueda seleccionarse en línea ó mediante de captura de datos puntuales mediante equipos portátiles, el ingeniero del proyecto debe realizar una valoración costo-efectiva, de la utilización de una u otra técnica y su impacto en el Costo de Ciclo de Vida (LCC) ( LCC) del proyecto. Cuando la elección sea de utilización de captura de datos manuales, la implementación de equipos portátiles de monitoreo está enmarcada en las filosofías de mantenimiento que se utilizarán, como: ejecución propia, tercerización del monitoreo, etc., donde estas definirán la necesidad de inversión y será una responsabilidad de los entes de la etapa operativa del proyecto. B2. Ejecución Estudio RCM / RBI durante el periodo Productivo (OPEX ): Los equipos clasificados como no críticos, pueden ser analizados mediante las técnicas de Confiabilidad RCM y RBI, en la etapa productiva por los entes operativos del proyecto. 62 de 78

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DEL TRABAJO OBJETIVOS DEL ESTUDIO LIMITES DEL ESTUDIO

o o

•INFORMACIÓN

DE ENTRADA DEL ESTUDIO RESULTADO DE LA PRÁCTICA DE MODELAMIENTO DE CONFIABILIDAD (SI APLICA) RESULTADO DE LA APLICACIÓN DE LA TÉCNICA RCM RESULTADO DE LA APLICACIÓN DE LA TÉCNICA RBI

o o o

•INVENTARIOS •ESCENARIOS

DE TAREAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

– MODIFICACIONES A LOS DISEÑOS DEL PROYECTO

•RESULTADOS

PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN POR ESCENARIO RANKING DE IMPORTANCIA

o o

•RESUMEN

DE VALOR INCREMENTADO AL PROYECTO

•CONCLUSIONES •RECOMENDACIONES •ANEXOS

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LA OPTIMIZACIÓN DE ENERGÍA DEFINICIÓN

La Optimización de Energía constituye “una metodología de simulación para optimizar costos de los ciclos de vida por por medio de la evaluación de los requerimientos de de energía y calor para un proceso proceso en particular. El objetivo es maximizar el rendimiento total al seleccionar los métodos más económicos para la recuperación del calor y de la energía”, según Independent Project Analysis, Inc. (IPA). 7.7.2

OBJETIVO

El objetivo principal de esta práctica de incremento de valor es analizar el consumo de energía del proyecto y optimizarle los recursos de capital que se le invierten contra los costos asociados de consumo de energía del mismo. Se trata de maximizar el rendimiento del proyecto al seleccionar el método más económico de recuperación de calor y energía. 7.7.3

METODOLOGÍA

La metodología para realizar un taller de optimización de energía se describe en la Figura 26.

Figura No.26 – Metodología para la implementación im plementación de práctica de incremento de valor Optimización de Energía. Un taller de Optimización de Energía requiere comúnmente la siguiente información: • PFD para la instalación, se pueden utilizar diagramas preliminares para el estudio evaluativo. • Balances Térmicos y de Materiales, se pueden utilizar ut ilizar datos preliminares para el estudio evaluativo. • Descripción escrita escrita de una a dos dos hojas, sobre sobre el proyecto proyecto y las instalaciones. instalaciones. Esto es para para beneficio de aquellos que no se encuentran en cuentran familiarizados con el proyecto. • Datos de Costos Costos de Energía - Se debe documentar documentar la información sobre combustibles, combustibles, energía térmica, energía, etc. • Resultados del análisis de compresión, cuando se requieran a causa del tamaño o la complejidad del proyecto. 64 de 78

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PROCEDIMIENTO

La optimización de energía es un análisis de las eficiencias de los procesos, con el fin de realizar un diagnóstico del proceso y la utilización de Emisiones fugitivas ( Fugitive Emissions -Slipstream), con el fin de disminuir costos en el ciclo de vida mediante el ahorro de combustibles, maximizar los tiempos de producción, usar emisiones como combustible y reducir gases de invernadero. Estas optimizaciones pueden realizarse tanto en UPSTREAM como en DOWSTREAM, dependiendo del enfoque que se le de a la aplicación de la práctica de incremento de valor. El primer enfoque está orientado a la optimización de energía en un proceso de facilidades de producción y refinación en la cual, el desafío que enfrenta el ingeniero (ó equipo) de procesos del proyecto es buscar respuestas a las preguntas relacionadas con sus patrones de proceso de la energía. Algunas de las preguntas frecuentes hechas son: ¿Son los procesos existentes tan económicos en energía como deberían de ser? ¿Cómo se pueden evaluar los nuevos proyectos con respecto a sus necesidades energéticas? ¿Qué cambios se pueden realizar para aumentar el rendimiento energético sin incurrir en ningún costo? • ¿Qué inversiones se pueden hacer para mejorar el rendimiento energético? d e servicios más apropiada para el proceso? • ¿Cuál es la mezcla de • ¿Cómo poner el rendimiento energético y otros objetivos como reducir emisiones, aumentar la capacidad de la planta, mejorar la calidad del producto, etc., en un plan estratégico y coherente para todo el sitio? • • •

Todas estas preguntas se contestan durante el taller mediante el análisis de pérdidas de energía y su impacto en el caso de negocio. Para el desarrollo del taller se deberá diligenciar el formato Hoja de Trabajo Optimización de Energía – ECP-DPY-F-055 Al recoger la información, se debe estimar la herramienta se análisis para resolver estas preguntas mediante el análisis del proceso. Las herramientas pueden centrarse en la selección de fuente de energía, u optimización de los sistemas de suministro, hasta el análisis del proceso para optimizar los flujos de energía y calor. Para este último existen herramientas como la técnica Pinch. El término "Pinch Technology " fue introducido por Linnhoff y Vredeveld para representar un nuevo grupo de métodos termodinámicos que garantizan niveles de energía mínimos en el diseño de la red de intercambiadores de calor. Se puede implementar utilizando herramientas computacionales (software) como: •PinchExpressTM •SuperTargetTM •Aspen PinchTM

La tecnología Pinch presenta una metodología para analizar sistemáticamente los procesos químicos y los sistemas de servicios industriales con la ayuda de la primera y segunda ley de la termodinámica. La primera ley de la termodinámica proporciona la ecuación de la energía para calcular los cambios de la 65 de 78

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REVISIÓN DEL PROCESO DE CONSTRUCCIÓN (CONSTRUCTABILITY) DEFINICIÓN

La Revisión del Proceso de Construcción consiste en un "análisis del diseño que normalmente se realiza por gerentes con experiencia en construcción con la intención de reducir los costos o ahorrar tiempo en la fase de construcción". Independent Project Analysis, Inc. (IPA). Esta revisión busca el uso óptimo de los conocimientos y experiencia de la construcción en la planeación, diseño, adquisiciones, puesta en marcha y operaciones para alcanzar los objetivos del proyecto. Se obtiene el máximo beneficio cuando cuando personal personal con habilidades y experiencia en construcción son involucradas desde el inicio del proyecto. La participación temprana de los responsables de la construcción y Revisiones del Proceso de Construcción brinda una integración sólida de los parámetros del diseño y la filosofía f ilosofía de la construcción. Por tanto, la Práctica de Incremento de Valor de “Revisión del Proceso de Construcción” es la aplicación formal, explícita y sistémico/sistemática a todas las fases del ciclo de vida de un proyecto de capital, del conocimiento (de la teoría y la práctica) y la experiencia (de mejores prácticas y lecciones 66 de 78

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OBJETIVO

El objeto de esta guía es establecer el lineamiento para implementar la Práctica para el Incremento de Valor de “Revisión del Proceso de Construcción”. Construcción”. En esta guía se definen las tareas y responsabilidades para la implementación de un taller de Revisión del Proceso de construcción, y se sintetizan los elementos más relevantes, para desarrollar esta práctica de incremento de valor. El objetivo principal de esta práctica de incremento de valor es proporcionar el lineamiento para analizar y evaluar sistémicamente y sistemáticamente las decisiones tomadas durante la realización de los diseños de ingeniería, con el fin de implementar eficiencia y seguridad constructiva durante la fase de ejecución de la construcción. 7.8.3

METODOLOGÍA

El flujo de información de la práctica se representa en en la figura 27. A continuación se detalla la información que normalmente se solicita para un taller de Revisión de del Proceso de Construcción. Los requisitos requisitos de Ecopetrol Ecopetrol o del proyecto proyecto pueden indicar necesidades adicionales, y de ser así, las mismas se pueden determinar en la fase inicial del proceso de planificación. El tiempo de duración de la sesión de talleres determina el tipo y calidad de la información que se encuentra encuentra disponible. En las primeras sesiones sesiones se cuenta con la la menor cantidad de detalles disponibles, disponibles, posiblemente sólo diagramas a nivel conceptual conceptual o descripciones verbales. En las sesiones posteriores se puede contar con más detalles a medida que más planos se encuentran disponibles, pero aún antes de la fabricación de los elementos que hacen parte del alcance del proyecto.

Entradas •Plot Plan, •Planos de tuberías, •Arreglos de equipos, •Descripción •Desc ripción del del proyecto, •Esquemas de estructuras, aceros cimentaciones y sitio

Actividades

Salidas •Lista de chequeo de aspectos de construcción diligenciada

•Taller •Taller de PIV P IV

•Aspectos específicos del proyecto

Figura No. 27 – Flujo de información de la implementación de la práctica. 67 de 78


Descripción escrita de una a dos hojas, sobre sobre el proyecto y las instalaciones. instalaciones. Esto es para beneficio de aquellos que no se encuentran familiarizados con el proyecto. (incluye programación y presupuesto) Arreglo de equipos o planos de localización. Plano del sitio Modelos del proyecto (si se encuentran disponibles) Esquemas por especialidad

•

• • • •

Al final de la l a implementación de la práctica se deben haber revisado todos los aspectos de construcción establecidos en las listas de chequeo, Lista de Chequeo de Revisión del Proceso de Construcción FEL2 ECP-DPY-F-056, Lista de Chequeo de Revisión del Proceso Proceso de Construcción Construcción FEL3 - ECP-DPY-F-057 y Lista de Chequeo de Revisión del Proceso de Construcción Construcción ID+C - ECP-DPY-F-058. 7.8.4

PROCEDIMIENTO

El método de aplicación de diseñar para la estrategia de construcción estará enfocado a cumplir con el objetivo de asegurar un total soporte en la secuencia de instalación durante la construcción dando como resultado un arranque exitoso y la operación segura de las facilidades. La construcción manejará la secuencia de instalación a través de información contenida en los paquetes de diseño, dados por la ingeniería al grupo de construcción, y que incluye información sobre el sitio de construcción, los equipos y materiales y las fechas previstas de la construcción. Se desarrollarán listas de verificación específicas de conceptos de construcción del proyecto para la fase de ingeniería. Esto se se logra mediante la distribución de las listas de verificación verificación o chequeo a los los miembros del equipo que apliquen, para que luego ellos revisen y desarrollen alternativas en cada aspecto. Cada miembro del equipo asignado deberá llevar su lista a una reunión de la disciplina para discutir esos conceptos (artículos de lista de chequeo) que será incorporado en el programa. Las discusiones en estas reuniones serán enfocadas en la lista de ítems y por qué cada ítem debe ser incluido o excluido. También, si se incluyen nuevos ítems, se debe definir cómo introducirlos y aprobarlos por los miembros del equipo. Una vez finalizados la lista de verificación estandarizada del proyecto, esos ítems serán usados en el proyecto, a menos que se tome una excepción por resolución del equipo. 7.8.4.1 PRINCIPIOS DE CONSTRUCTIBILIDAD Se conocen los principios de construcción desarrollados por el CII 20, donde se proponen doce principios a utilizar y aplicar en las fases 2 a 4 del ciclo de vida del proyecto. Los doce principios son los siguientes: 1. 2. 3. 4.

Integración: La construcción debe de ser una parte pa rte integral del plan del proyecto. Conocimiento Constructivo: El plan del proyecto debe contar con conocimiento y experiencia constructiva Equipo Experto: El equipo debe de ser experto y de composición apropiada para el proyecto. Objetivos Comunes: La estrategia de construcción mejora cuando el equipo consigue entendimiento del cliente y los objetivos del proyecto.

20

Instituto de la Industria de la Construcción. Constructability Guide. https://www.construction-institute.org/scriptcontent/

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Recursos Disponibles: La tecnología de la solución diseñada debe de ser contrastada con los recursos disponibles. Factores Externos: Pueden afectar al costo y/o programa del proyecto. Programa (Cronograma): El cronograma general del proyecto debe ser realista, sensible a la construcción y tener el compromiso del equipo del proyecto. Métodos Constructivos: Los diseños e ingeniería deben considerar el método constructivo a adoptar. Asequible: La estrategia de construcción mejora si se tiene en cuenta una construcción asequible en las fases de diseño y de construcción. Especificaciones: Se aumenta la oportunidad de tener éxito en la construcción cuando se considera la eficiencia constructiva en su desarrollo. Innovaciones Constructivas: Su aplicación o uso aumentará la probabilidad de cumplir con cronogramas e hitos estratégicos. Retroalimentación: Si el equipo realiza los análisis Post-Construcción se mejoraran los procesos que hacen parte de los activos de la compañía (Ej. Sistemas de Lecciones Aprendidas).

Debe tenerse en cuenta que no todos los principios enumerados tienen el mismo grado de importancia en las diferentes etapas del ciclo de vida de un proyecto. 7.8.4.2 PROGRAMACIÓN DEL TALLER Para desarrollar de la mejor forma el programa de Revisión del Proceso de Construcción del proyecto, se deberá incluir y tener en cuenta los siguientes puntos: •

•

• •

• •

Asignar personal con conocimiento y experiencia en construcción, tanto al equipo de gerencia de construcción como al grupo de proyectos, en las oficinas de ingeniería durante la Fase 2 del MMGP de Ecopetrol Disponer de las entradas de procesos revisadas para construcción de todos los documentos e ingeniería relevantes producidos por ambos, el grupo de diseño y los externos como vendedores, proveedores, contratistas y sub-contratistas Mantener comunicaciones directas y diarias entre los grupos de construcción e ingeniería del proyecto y contratistas durante la ejecución de la ingeniería Realizar un taller formal de Revisión del proceso de Construcción en niveles apropiados de la terminación del diseño, con la participación de especialistas de construcción externos al proyecto (ojos limpios) Desarrollar un programa de la modularización y/o pre ensamble, y la determinación de métodos más eficientes de la construcción después de la movilización m ovilización de los recursos al campo Asegurar la integración efectiva y oportuna de las entradas de construcción a los diseños y a la planeación así como a las operaciones de campo, para alcanzar el beneficio potencial en la construcción

Un taller incluye las siguientes actividades y debe ser presentado por el facilitador u otras personas tal como se indica a continuación: • •

•

Distribuya folletos y haga circular el formato de registro de asistencia. Inicie el taller con una presentación por parte del facilitador que explique el objetivo del taller, por qué se encuentran reunidos, qué se espera conseguir, los resultados deseados y el producto final del taller. Presentación de los asistentes, cada asistente proporciona su nombre y función dentro del proyecto. 69 de 78


• •

•

− − − •

• • • •

Resumen y descripción general del proyecto, presentada por el Gerente del Proyecto u otro miembro del equipo de proyectos, la cual no es una descripción profunda y detallada, sino más bien una descripción general de todas las partes del proyecto y el objetivo que se busca lograr. Explicación de las PIV de Revisión del Proceso de Construcción y lo que sucede en el taller, las expectativas fuera del taller y la meta final del proceso – proporcionada por el facilitador. Descripción de las actividades en el campo que se deben realizar durante la construcción del proyecto dentro del plano de localización o plot plan para determinar la disponibilidad de los equipos – proporcionado por un miembro del equipo del proyecto (probablemente el Líder Técnico del Proyecto). El facilitador conduce al grupo a través de la Lista de chequeo de Revisión del Proceso de Construcción que sea adecuada para la etapa del proyecto mientras que intenta ganar consenso para cada pregunta. Los comentarios o acciones planeadas deberían presentarse de inmediato bajo cada pregunta en el espacio indicado. indicado. Ver los formatos: formatos: "Lista de Chequeo de Revisión del Proceso Pr oceso de Construcción – Fase 2" - ECP-DPY-F-056. "Lista de Chequeo de Revisión del Proceso de Construcción – Fase 3" - ECP-DPY-F-057. "Lista de Control de Revisión del Proceso de Construcción – Detalles de Ingeniería y Construcción" - ECP-DPY-F-058. La sesión de de Intercambio de Ideas sigue sigue luego del ejercicio ejercicio de lista de chequeo. chequeo. El objetivo consiste en identificar los temas específicos o anticipados del proyecto que puedan causar un efecto adverso sobre las actividades de construcción del proyecto. Una vez que se identificaron dichos temas, se les puede tratar para minimizar min imizar el impacto sobre el proyecto. Las acciones que se generen en la sesión de intercambio de ideas, serán consolidadas en el formato Lista de acciones - ECP-DPY-F-091. El facilitador explica el camino a seguir para las reuniones futuras de seguimiento. Responda preguntas y cuestiones relevantes. Cierre del taller.

El facilitador envía por correo electrónico la Lista de chequeo de Revisión del Proceso de construcción completa y el formato de lista de acciones diligenciado, al Gerente del Proyecto o al Líder Técnico del Proyecto, después de la finalización del taller, para que se distribuya al equipo del proyecto. Los aspectos identificados se agregarán a la lista de actividades del proyecto a los fines de realizar su seguimiento y completarlas. 8. GUÍA PARA LA SESIÓN DE INTERCAMBIO DE IDEAS PARA TALLERES TALLERES DE PIV’S. El taller de Prácticas para el incremento incremento de Valor es un evento estructurado. estructurado. El facilitador del evento conduce el taller y guía el avance del evento, sin embargo los asistentes son responsables del conocimiento del tema del proyecto necesario para alcanzar una conclusión satisfactoria del mismo. Los talleres de deberán incluir las siguientes: • •

• •

Distribuya folletos y haga circular una planilla de registro de asistencia Inicie el taller con una presentación por parte del facilitador que explique el objetivo del taller, por qué se encuentran reunidos, qué se espera conseguir, los resultados deseados y el producto final del taller Presentación de los asistentes, cada asistente proporciona su nombre y función dentro del proyecto Los objetivos y prioridades comerciales – presentados por el Gerente de Proyecto de Ecopetrol deberán remarcar la importancia que representa para el proyecto en la implementación de la Práctica de Incremento de Valor 70 de 78


• •

•

•

• •

• •

Resumen y descripción general del proyecto, presentada por el Gerente del Proyecto u otro miembro del equipo de proyectos, haciendo una descripción general de todas las partes del proyecto y el propósito del mismo Explicación de la práctica y lo que sucede en el taller, las expectativas fuera del taller y la meta final del proceso – proporcionada por el facilitador Descripción del proceso técnico luego de los PFD o los P&ID iníciales – provista por un miembro del equipo del proyecto (probablemente, el Líder Técnico del Proyecto o el Líder del Proceso). Se debería realizar sistema por sistema para que el Presupuesto de Costos pueda relacionarse con los sistemas y áreas descritas En la sesión de Intercambio de Ideas que tiene lugar después de los PFD/ P FD/ P&ID, sistema por sistema – se elabora una lista con las ideas que surjan de la "Hoja de Trabajo de la práctica" referenciada para cada práctica en los capítulos anteriores, las ideas deberán representar los puntos (ahorros) que no se encuentren incluidos en el caso de negocio al momento de realizarse el taller. El grupo selecciona las ideas a las que aspira, comenzando por las que presentan un mayor nivel de probabilidad de implementación y el más alto valor, y luego descendiendo en la lista – se debe presentar al grupo que la evaluación de ideas (realizada fuera del taller) lleva tiempo, por ello, es mejor dedicar esa cantidad de tiempo a tratar las ideas más valiosas y con alto nivel de probabilidad; algunas ideas pueden representar ahorros, pero la cantidad de tiempo dedicada a su evaluación, implementación y cambios al respecto, puede superar el valor de los ahorros identificados, lo que resulta en ningún ahorro neto para el proyecto El grupo asigna un Responsable de Ideas, una persona que estará a cargo de las acciones correspondientes a cada idea seleccionada que debe ser evaluada El facilitador explica el camino a seguir para completar las evaluaciones de ideas y para emitir el informe del taller – también el resumen de la finalización del proceso de aplicación de la Práctica de Incremento de Valor desarrollada que incluye la selección de las ideas que deben incorporarse y la implementación dentro del proyecto Responda preguntas y cuestiones relevantes Cierre del taller

Antes de realizar cada taller de Práctica de incremento de valor, el facilitador, en conjunto con el líder del proyecto deberán determinar los elementos más relevantes que serán conducidos por el facilitador para ser desarrollados en el taller. A continuación se presentan guías que podrán ser utilizadas por el facilitador para conducir los talleres para algunas prácticas, sin embargo dependerá del facilitador usar o no esta guía para la implementación. Para la sesión de ideas de Selección de tecnología, Modelamiento de la confiabilidad y Mantenimiento centrado en riesgo y confiabilidad, remitirse a la sección 7 del presente Manual. 8.1. • • • • • • • •

REVISIÓN DEL PROCESO DE CONSTRUCCIÓN ¿Se ha desarrollado un Plan de Seguridad para las actividades de construcción o se hará en el futuro? ¿Se han tratado los últimos requisitos en materia de seguridad de la industria? ¿Cuáles son las principales rutas de acceso que se utilizarán en las instalaciones? ¿Cuáles son los requisitos en materia de seguridad para las instalaciones? ¿Se han identificado todas las obstrucciones elevadas sobre el terreno (y subterráneas)? ¿Qué se hará para extraerlas o evitarlas? ¿Las actividades del proyecto bloquearán los caminos que se utilicen para acceder a otras áreas? ¿Cómo se manejarán las comunicaciones con los contratistas del lugar? ¿Ecopetrol planea actividades de cambios o inicio de programas que afectan el proyecto para el futuro cercano? 71 de 78

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• • • •

8.2.

MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS

A continuación se presentan algunos conceptos y preguntas vinculadas a la Minimización de Residuos que pueden tenerse en cuenta al completar la “Hoja de Trabajo de Minimización de residuos” y durante el taller. •

•

•

•

El Líder del Proceso debe completar la información específica vinculada a flujos en la Hoja de Trabajo previamente al taller. taller. Tal como se estableció estableció previamente, el grupo aborda las preguntas preguntas estándar e identifica identifica los elementos elementos de acción. acción. Esto constituye constituye un ejercicio de formación de de consenso El enfoque del taller cambia de diseño del proceso a aspectos de construcción y campo. Generalmente, el taller se encuentra estructurado de manera tal que los participantes puedan asistir al mismo solamente durante el momento en que se trata el tema vinculado a su especialidad Para cada flujo de desechos se pregunta: pregunta: ¿Qué tecnologías, condiciones condiciones operativas, o cambios en en los procesos se pueden implementar? para: ¿Eliminar o minimizar el flujo en la fuente? − ¿Volver a utilizar, recuperar o reciclar el flujo más de lo planeado? − ¿Utilizar flujos como materia prima en otros procesos? − ¿Procesar flujos para la generación de un producto útil? − − ¿Reducir el potencial de contaminación, toxicidad, o naturaleza peligrosa del flujo? − ¿Manejar este flujo de manera que se pueda reducir la dependencia al tratamiento vinculado a los desechos? − ¿Introducir cambios en materias primas con el fin de eliminar o reducir el flujo de poca utilidad? ¿Recuperar la válvula de combustible del flujo? − ¿Reducir emisiones o desechos producidos por operaciones no rutinarias? − Generadores de desechos − Ingeniería y abastecimiento − Construcción − Elaboración del producto − Mantenimiento Uso del producto − Instalaciones de oficinas − Campamentos − Instalaciones sanitarias −

8.3.

INGENIERÍA DE VALOR

A continuación se enumeran algunos de los conceptos y preguntas relacionados con la Ingeniería de Valor que deben tenerse en cuenta durante la sesión de intercambio de ideas.

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MANUAL PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE PRÁCTICAS DE INCREMENTO DE VALOR EN PROYECTOS MACROPROCESO DE GESTIÓN DE PROYECTOS DIRECCIÓN CORPORATIVA DE PROYECTOS Elaborado Versión: ECP-DPY-M-004 28/06/2011 2 El objetivo de la Ingeniería de Valor consiste en incrementar el valor de un proyecto por medio de la reducción de los costos del ciclo de vida, al mismo tiempo que proporciona todas las funciones esenciales • Se define a la Ingeniería de Valor como un enfoque centrado en cuestionar los requisitos del proyecto y realizar un análisis objetivo de los costos de los ciclos de vida. • Por lo general, se mencionan requisitos en reiteradas ocasiones (por ejemplo: vacas sagradas) por diversas causas: −Aspectos conservadores −Aversión a los riesgos −Repetición de un diseño anterior −Falta de tiempo, recursos o conocimiento a los fines de lograr la optimización −Carencia de información sobre costos −Parámetros de diseño inadecuados −Falta de alineación de los objetivos organizacionales • Las preguntas a realizarse para cada sistema comprenden: −¿Por qué se necesita este sistema? −¿Cuáles son los requisitos que cumple el diseño en la actualidad? −¿Estos requisitos son correctos y rentables? −¿Cuál es la función principal de este sistema? −¿Existen otras formas de lograr la función principal? −¿Cuáles son las funciones secundarias-esenciales? −¿Existen otras formas más rentables de lograr estas funciones secundarias-esenciales? •

El Plan de Trabajo de Gestión Gestión de Valor consiste en siete etapas. Estas incluyen Pre-Evento, Información, Especulación, Planificación, Planificación, Ejecución, Presentación y Post-Evento. Estas etapas etapas se refieren a los EGV, no al proyecto al cual se aplican. Los conceptos y las actividades de Gestión de Valor incluyen: •

El análisis de información guiado por las respuestas a estas "Tres Preguntas"

−¿Cuál es el problema (u oportunidad) que se debe tratar? −¿Por qué se lo considera un problema (u oportunidad)? −¿Por qué se cree que es necesaria una solución?

•

• •

• • • •

Los objetivos se cumplen (características mensurables) y la evaluación compara las alternativas. Los atributos del alto nivel de prioridad se someten al intercambio de ideas para obtener ideas centradas en el mejoramiento. Las ideas defendidas defendidas se evalúan evalúan de manera más detallada para incluirlas en en propuesta(s) propuesta(s) posteriores. Las funciones de identificación y definición que utilizan combinaciones de dos palabras formadas por un verbo en voz activa y un sustantivo de medición. (Determinación de la Función Aleatoria) Clasificación de las funciones como Básicas o Secundarias (Soporte) cuando: −Las funciones básicas se definan como el “motivo principal por medio del cual el producto o servicio existe cuando se encuentra operando en la forma normal estipulada" (Función de Monografía de SAVE: Definición y Análisis, 1998). −Las Funciones Secundarias se definen como las funciones que representan el método para efectuar las funciones básicas. Expansión de las Funciones Básicas para apoyar el desarrollo del principal camino lógico. Desarrollo de las relaciones funcionales que utiliza diagrama(s) de Técnica del Sistema de Análisis de la Función (TSAF). Desarrollo de la Matriz Costo-Función (Matriz de Sensibilidad) para dimensionar el diagrama de TSAF para la evaluación. Puede utilizarse el Índice de Valor para guiar una selección de propuestas cuando: 73 de 78


•

Índice de Valor = (Puntaje (Pu ntaje Ponderado del Atributo)/(Costos) Como sucede con con cualquier índice, la meta consiste consiste en lograr un IV de uno. Los objetivos del proyecto y las metas también deben utilizarse como guía para la selección de las funciones en cuestión. Valor es un término del Vendedor Vendedor definido como como Función/Costo. Patrimonio es un término del Comprador definido como Beneficios/Precio. Beneficios/Precio. Se produce produce un intercambio cuando el Valor = Patrimonio.

8.4.

DISEÑO PARA CAPACIDAD

A continuación se enumeran algunos de los conceptos y preguntas relacionados con el Diseño según la Capacidad que pueden tenerse en cuenta durante duran te la sesión de intercambio de ideas. • Los factores de sobrediseño se encuentran normalmente estipulados según los parámetros del cliente. Estos pueden cambiar a lo largo del tiempo debido debido a variaciones en las prácticas de seguridad tecnológica o industrial. Se deberá prestar prestar especial atención atención a las partes en donde existan equipos nuevos y viejos juntos, como en los proyectos de modernización. • Con frecuencia los factores de sobrediseño con respecto a los equipos disponibles o no adaptados a las exigencias del comprador difieren de los los artículos ya adaptados adaptados a estas últimas. Se debe verificar que el exceso de sobrecapacidad pueda justificarse con los ahorros de diseño en los costos de capital. • Asegurarse de que se cumplan los requisitos referentes a todas las condiciones operativas (normales, inesperadas, arranque, cierre, inicio y finalización de actividades, etc.). Algunos de los sistemas de los equipos cuentan con requisitos de condiciones de diseño especiales, tales como la sobretensión en los sistemas de compresores. • Se debe recurrir a la flexibilidad en el proceso sólo cuando sea razonable y necesario, no por el mero hecho de dar flexibilidad. considerar la posible expansión hacia el futuro con una visión realista. realista. Los proyectos a • Se debe considerar corto plazo que realmente se encuentran en etapa de formación o que están próximos a ella tienen más posibilidades de culminarse que los proyectos de expansión sobre los que rumorea se van a realizar en algún momento en el futuro. Las prácticas prácticas industriales y las condiciones condiciones de mercado pueden variar de forma forma considerable. Lo que puede aparentar aparentar ser un buen plan en el presente puede no ser lo ideal en el futuro. Un ejemplo es el aumento en en la producción de EMTB solo para descubrir que en lugar de solucionar problemas ambientales, presenta otros de mayor relevancia. 8.5.

OPTIMIZACIÓN DE ENERGÍA

A continuación se presentan algunos conceptos y preguntas vinculados a la Optimización de Energía que pueden tenerse en cuenta durante la sesión de intercambio de ideas correspondiente al Estudio Evaluativo. • La Optimización de Energía tiene que ver con la selección de la fuente de energía que cuente con el costo más efectivo para cada aplicación y la minimización minim ización del consumo de la totalidad de la energía con el propósito de alcanzar el balance con el costo más efectivo entre los costos operativos de energía y la inversión en capital. • Se deben establecer límites de estudio para la evaluación de de opciones. Un gran número de ciclos de calentamiento y enfriado disponibles en el estudio se correlaciona con un mayor número de opciones identificables de utilización de energía. • El uso de esta PIV normalmente requiere el uso de un revisor externo o independiente (ajeno al proyecto) para indagar por qué se utilizaron ciertas condiciones de diseño y ciertos tipos de equipos, y para sugerir diferentes formas de realizar actividades. 74 de 78

MANUAL PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE PRÁCTICAS DE INCREMENTO DE VALOR EN PROYECTOS MACROPROCESO DE GESTIÓN DE PROYECTOS DIRECCIÓN CORPORATIVA DE PROYECTOS Elaborado Versión: ECP-DPY-M-004 28/06/2011 2 En caso de que se requiera un análisis de compresión, se necesitará contar con una persona capacitada y con habilidades en el uso de software disponibles en el mercado, provenientes de fuentes tales como UMIST, Linhoff March, Aspen Aspen Tech y AEA Technology. • El equipo del proyecto debe tener una mentalidad abierta con respecto a sugerencias de cambios. Las personas ajenas al proyecto seleccionadas no se encuentran allí para “avalar y certificar” los diseños presentados, presentados, sino sino que están están allí para cuestionar y preguntar por qué. Esto podría dar como resultado cambios, o simplemente una explicación de la historia de por qué se seleccionó algo y la confirmación del diseño específico. • Las consideraciones con respecto a toda la instalación incluyen: Disponibilidad y costos de energía suministrada (es decir, energía eléctrica, vapor, combustible) Ubicación o lejanía de la instalación Oportunidad de importar o exportar flujos de energía de o hacia instalaciones adyacentes. Posible interés por parte de terceros tal como la cogeneración/desalinización Restricciones ambientales Confiabilidad o disponibilidad en flujos Impacto del diseño, control de proceso y prácticas para mantenimiento de equipos con relación a la eficiencia de energía • Las consideraciones sobre proyectos o procesos incluyen: La simplificación o configuración de procesos tales como, evitar el calentamiento o enfriamiento seguido de recalentamiento o re enfriamiento • Los requisitos mínimos para la implementación de la Optimización de Energía (según IPA) incluyen: Se deben documentar los costos de energía total para combustible, procesos de calentamientos, energía, etc. Las técnicas de Optimización de Energía se deben aplicar en la Etapa de Opciones para ayudar en la optimización del flujo del proceso. Las alternativas de diseño se deben generar y documentar. Las alternativas se deben evaluar en base a los costos de los ciclos de vida útil. •

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9. INDICADORES DE MEDICIÓN APLICABLES La eficacia general de la implementación y aplicación de esta Práctica de Incremento de Valor a un proyecto se puede medir utilizando el indicador de cambio en el valor presente neto. Este indicador corresponde a la variación porcentual de VPN antes y después de la aplicación de la práctica de incremento de valor. Se calcula como la diferencia entre los valores netos del proyecto, traídos a valor presente, ponderada entre el valor presente neto inicial. in icial. ∆VPN =

VPN 1−VPN 0 VPN 0

Donde: VPN0: Valor Presente Neto del Proyecto antes de la realización del taller. VPN1: Valor Presente Neto del Proyecto después de la realización del taller. Los resultados del taller deberán ser documentados en el formato consolidado de resultados de la implementación de prácticas de incremento de valor ECP-DPY-F-021. 10.REGISTROS 10. REGISTROS Los registros deben deben estar consignados en las hojas hojas de trabajo de cada una de las prácticas que están dentro del alcance del presente manual y el formato consolidado de resultados. 75 de 78

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Relación

con

RCM-FMEA”.

[On-Line]

7.Soutoyo B, S (2002) “Gestión de Activos y Ciclo de Vida” Ellmann, Sueiro y Asociados. [On-Line] http://www.ellmann.net.. http://www.ellmann.net 8.Martinez, Fernando. (2001). “Reliability and Efficiency Management REM. Basic Guideline for Plant Reliability & Efficiency Management (REM) Reports” 9.MIL-STD-756B Reliability Modeling and Prediction 10.Yañez M. Medardo- R2K S.A. Confiabilidad Integral – Un Enfoque Práctico Tomo I (2007). 11.Trujillo C, G. (2006). “Monitoreo de Condición – Una estrategia de Integración de Tecnologías”. Ponencia Presentada en el Congreso Mexicano de Confiabilidad y Mantenimiento. León Guanajuato, México. [On-Line] http://www.noria.com/ 12.Amendola, L. “Diagnóstico de Fallos por Monitoreo de Condición”. Departamento de Proyectos de Ingeniería e Innovación, Universidad Politécnica de Valencia. [On-Line] http://www.klaron.net 13.Santamaría H, R. “Tendencias de Mantenimiento Predictivo”. Tecnología Avanzada para Mantenimiento S.A. de C.V. Querétaro, México. [On-Line] http://www.tam.com.mx/ 14.API RP- 580 “Risk Based Inspection” y API 581 "Base Resource Document on Risk-Based Inspection". 15.SAE JA1011. “Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes.” 76 de 78

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Fecha 30/04/2009 28/06/2011

Cambios Emisión del documento Modificación del capítulo 6.2 Criterios de Selección. Eliminación de la Herramienta de selección de PIV´s (Anexo 1 de la versión 1). Alineamiento general con respecto al MMGP y aclaración de conceptos. Se incluyen los Anexos 6, 8, 9, 10 y 11 de la versión 1, en el cuerpo del documento. Se generan formatos codificados para la Identificación de PIV´s y para la Lista de acciones del Taller Ta ller de Constructibilidad. Se genera una Guía para Análisis Pinch (Antes Anexo 13 de la Versión 1)

Para mayor información sobre este documento dirigirse a quien lo elaboró, en nombre de la dependencia responsable: Elaboró: SERGIO ANDRÉS GÓMEZ PRIETO Teléfono: 2344000 EXT.50710 Buzón: [email protected] Dependencia: Unidad Corporativa de Aseguramiento y Servicios Especializados – Dirección Corporativa de Proyectos. P royectos.

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