MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Taller de Integración Técnica – MITI11 MITI11
Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor
INTEGRANTES :
José Alarcón P. Brian Mallea P. Gastón Medina N.
CARRERA : PROFESOR : SECCIÓN : FECHA :
Mantenimiento Mantenimie nto Industrial Carlos Mardones Y. 207 11.10.2016 11.10.20 16
TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor
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ÍNDICE 1 ÍNDICE ...................... ................................................ .................................................... .................................................... ................................................... .............................2 ....2 2 INTRODUCCION ....................... ................................................. ................................................... ................................................... .......................................4 .............4 3 Marco Teórico ....................... ................................................. .................................................... .................................................... ...........................................5 .................5 3.1 Sistemas de funcionamiento funcionamiento de una caldera 5 3.1.1 Quemadores Quemadores ......................... ................................................... .................................................... .................................................... ...........................................5 .................5 3.1.2 Bomba roto dinámica ................................................................ ......................................................................................... ...........................................5 ..................5 3.1.3 Paredes externas de a caldera ..................................................... ............................................................................... .......................................5 .............5 3.1.4 Válvula de seguridad seguridad .............. ........................................ ................................................... .................................................. ...........................................5 ..................5 3.1.5 Válvula de purga .............................................................. ........................................................................................ .................................................... ..........................66 3.1.6 Válvula de prueba de salida del vapor ...................................... ............................................................... ...........................................6 ..................6 3.1.7 Presostato ......................... ................................................... .................................................... .................................................... ...............................................6 .....................6 3.1.8 Estanque con agua para la alimentación alimentación .............................. ....................................................... ...............................................6 ......................6 3.1.9 Medición de concentración concentración de iones de hidrogeno hidrogeno ................... ............................................. ...........................................6 .................6 3.1.10 Tapas de registro .............................................................. ....................................................................................... ...........................................7 ..................7 3.1.11 Trampas de vapor ..................................................... .............................................................................. ................................................... ..........................77 3.1.12 Indicador de nivel del agua ............................................................ ...................................................................................... ..............................7 ....7 3.1.13 Desgasificador ........................ ................................................. .................................................. ................................................... ...................................8 .........8 3.1.14 Flange: ...................... ................................................ .................................................... .................................................... ...............................................8 .....................8 3.1.15 Cámara de vapor ........................ .................................................. ................................................... ................................................... ..............................8 ....8 3.1.16 Cámara de agua ......................... ................................................... ................................................... ................................................... ..............................9 ....9 3.1.17 Chimenea...................... ................................................ .................................................... .................................................... ...........................................9 .................9 3.1.18 Caja de humo ......... .................................. .................................................. ................................................... .................................................... ..........................99 3.1.19 Puerta hogar ...................... ................................................ ................................................... ................................................... .......................................9 .............9 4 Presentación del caso: Generador de Vapor ...................................................... ..................................................................... ...............10 4.1 Antecedentes 10 4.2 FICHA TÉCNICA 12 5 Propuesta de Plan de Mantenimie Mantenimiento nto ............................................................ ................................................................................ ....................15 5.1 Análisis de causas de cada avería detectada 15 5.1.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión. ..... 15 5.1.2 Ruido y vibraciones esporádica en bomba rotodinámica. rotodinámica. ....................................... .................................................. ...........15 5.1.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. ........................... ...........................15 5.1.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad......................... .................................................. ..................................... ...........15 5.1.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. ................................................................... ...................................................................15
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ÍNDICE 1 ÍNDICE ...................... ................................................ .................................................... .................................................... ................................................... .............................2 ....2 2 INTRODUCCION ....................... ................................................. ................................................... ................................................... .......................................4 .............4 3 Marco Teórico ....................... ................................................. .................................................... .................................................... ...........................................5 .................5 3.1 Sistemas de funcionamiento funcionamiento de una caldera 5 3.1.1 Quemadores Quemadores ......................... ................................................... .................................................... .................................................... ...........................................5 .................5 3.1.2 Bomba roto dinámica ................................................................ ......................................................................................... ...........................................5 ..................5 3.1.3 Paredes externas de a caldera ..................................................... ............................................................................... .......................................5 .............5 3.1.4 Válvula de seguridad seguridad .............. ........................................ ................................................... .................................................. ...........................................5 ..................5 3.1.5 Válvula de purga .............................................................. ........................................................................................ .................................................... ..........................66 3.1.6 Válvula de prueba de salida del vapor ...................................... ............................................................... ...........................................6 ..................6 3.1.7 Presostato ......................... ................................................... .................................................... .................................................... ...............................................6 .....................6 3.1.8 Estanque con agua para la alimentación alimentación .............................. ....................................................... ...............................................6 ......................6 3.1.9 Medición de concentración concentración de iones de hidrogeno hidrogeno ................... ............................................. ...........................................6 .................6 3.1.10 Tapas de registro .............................................................. ....................................................................................... ...........................................7 ..................7 3.1.11 Trampas de vapor ..................................................... .............................................................................. ................................................... ..........................77 3.1.12 Indicador de nivel del agua ............................................................ ...................................................................................... ..............................7 ....7 3.1.13 Desgasificador ........................ ................................................. .................................................. ................................................... ...................................8 .........8 3.1.14 Flange: ...................... ................................................ .................................................... .................................................... ...............................................8 .....................8 3.1.15 Cámara de vapor ........................ .................................................. ................................................... ................................................... ..............................8 ....8 3.1.16 Cámara de agua ......................... ................................................... ................................................... ................................................... ..............................9 ....9 3.1.17 Chimenea...................... ................................................ .................................................... .................................................... ...........................................9 .................9 3.1.18 Caja de humo ......... .................................. .................................................. ................................................... .................................................... ..........................99 3.1.19 Puerta hogar ...................... ................................................ ................................................... ................................................... .......................................9 .............9 4 Presentación del caso: Generador de Vapor ...................................................... ..................................................................... ...............10 4.1 Antecedentes 10 4.2 FICHA TÉCNICA 12 5 Propuesta de Plan de Mantenimie Mantenimiento nto ............................................................ ................................................................................ ....................15 5.1 Análisis de causas de cada avería detectada 15 5.1.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión. ..... 15 5.1.2 Ruido y vibraciones esporádica en bomba rotodinámica. rotodinámica. ....................................... .................................................. ...........15 5.1.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. ........................... ...........................15 5.1.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad......................... .................................................. ..................................... ...........15 5.1.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. ................................................................... ...................................................................15
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5.1.6 Las llaves de prueba de salida del vapor se encuentran encuentran deterioradas. deterioradas........................ .............................. .......15 5.1.7 Los Presostato no se han calibrado nunca. ........................................................... ....................................................................... ............16 5.1.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque. ........................ ................................................ ........................16 5.1.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado. recomendado......................... .................................................. .................................................... .................................................... ................................................. .......................16 5.1.10 Aumento progresivo de incrustaciones incrustaciones y corrosión. ....................... ................................................. ..............................16 5.1.11 Trampas de vapor en mal estado......................... .................................................. .................................................... ..............................16 5.1.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad......................... .................................................. ......................................... ...............16 5.1.13 El desgasificador desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua........................16 5.1.14 Fugas de flange en uniones a tubería. ...................... ............................................... ................................................. ........................17 5.2 Desarrollo de plan reactivo en problemas detectados 17 5.2.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión. ..... 17 5.2.2 Ruido y vibraciones en bomba rotodinamica. ....................... ................................................. ............................................. ...................17 5.2.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes paredes externas de la caldera. ........................... ...........................17 5.2.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad......................... .................................................. ..................................... ...........17 5.2.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. ................................................................... ...................................................................17 5.2.6 Las llaves de prueba de salida del vapor se encuentran encuentran deterioradas. deterioradas........................ .............................. .......18 5.2.7 Los Presostato no se han calibrado nunca. ................................................................ ....................................................................... .......18 5.2.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque. ........................ ................................................ ........................18 5.2.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado. recomendado......................... .................................................. .................................................... .................................................... ................................................. .......................18 5.2.10 Aumento progresivo de incrustaciones incrustaciones y corrosión. ....................... ................................................. ..............................18 5.2.11 Trampas de vapor en mal estado......................... .................................................. .................................................... ..............................18 5.2.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad......................... .................................................. ......................................... ...............18 5.2.13 El desgasificador desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua........................19 5.2.14 Fugas de flange en uniones a tubería. ...................... ............................................... ................................................. ........................19 5.3 Desarrollar el procedimiento de mantenimiento según cada sistema de máquina afectado. 20 5.3.1 Sistemas Externos de la caldera.......................... ................................................... ................................................... ..................................... ...........20 5.4 Sistemas internos de la caldera 22 5.5 Actividades preventivas para mejorar la fiabilidad y seguridad operacional de la caldera 23 5.5.1 Mantenimie Mantenimiento nto Diario: ......................... ................................................... ................................................... ................................................... ............................ ..23 5.5.2 Mantenimie Mantenimiento nto Semanal: ........................ .................................................. .................................................... ................................................. .......................23
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5.5.3 Mantenimiento mensual: ....................................................................................................23 5.5.4 Mantenimiento trimestral:...................................................................................................24 5.5.5 Mantenimiento anual: .........................................................................................................24 6 CONCLUSIÓN ...................................................................................................................25 7 WEBGRAFIA......................................................................................................................26 8 Apéndice ............................................................................................................................27 8.1 Tabla de Autoevaluación 27 8.2 Tabla de Coevaluación 30
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INTRODUCCION Para la realización de este informe se nos ha entrega un caso de una caldera que presenta una serie de problemas tanto en el interior como en el exterior del equipo, debido a una deficiencia en el mantenimiento y por la falta de personal calificado. El primer paso que como equipo de mantención daremos es analizar la avería puestas en el caso y detectar las posibles causas que generaron dichos problemas, una vez realizado este punto se realizara el plan reactivo de la situación para poner en marcha cuanto antes la caldera, en dicho punto nuestro equipo analizara las partes y componentes y determinara si son reparables o si necesitan un reemplazo o en el menor de los casos una limpieza. Luego se nos propondrá que realicemos un procedimiento de mantención para las para las partes y componentes afectados, que consta principalmente de revisiones visuales y auditivas para asegurar el correcto funcionamiento de estas. Como último punto es establecer un plan de mantenimiento preventivo general a la caldera dispuesto por un calendario que será diario, semanal, mensual, trimestral y anual, que asegurar su correcto y seguro funcionamiento.
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M ARCO TEÓRICO
3.1
SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA
3.1.1 Quemadores Son elementos de la caldera encargados de suministrar y acondicionar el combustible para mezclarlo con el aire y tener una buena combustión.
3.1.2 Bomba roto dinámica Bombas Rotodinámicas o Cinética, Se llaman rotodinámica porque su movimiento es rotativo y dinámico de la corriente, juega un papel esencial en la transmisión de energía.
3.1.3 Paredes externas de a caldera Son las encargadas de mantener la presión y la temperatura dentro de la caldera.
3.1.4 Válvula de seguridad Ese dispositivo empleado para evacuar el caudal de fluido necesario de tal forma que no se sobrepase la presión de timbre del elemento protegido.
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3.1.5 Válvula de purga Es una válvula de reducidas dimensiones que permite drenar o disminuir la compresión en el interior de los conductos.
3.1.6 Válvula de prueba de salida del vapor Las válvulas o llaves de paso en vapor son importantes para el control tanto en funcionamiento tipo on/off como cuando se quiere regular el pasaje del mismo.
3.1.7 Presostato El Presostato es un instrumento que abre o cierra un circuito eléctrico, en función del cambio de un valor de presión prefijado, También se le conoce como interruptor de presión.
3.1.8 Estanque con agua para la alimentación El espacio comprendido entre los niveles máximos y mínimos del agua. Los elementos solidos que se pueden encontrar dentro de un estanque de agua de alimentación son:
Barros (arcilla). Materias orgánicas (maderas, y bacterias). Arena (sílice).
3.1.9 Medición de concentración de iones de hidrogeno Este proceso tiene por objeto la eliminación de toda la dureza dl agua sustituyente las sales de calcio y magnesio por sales de sodio no incrustantes .
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3.1.10 Tapas de registro Son aberturas que permiten inspeccionar limpiar y reparar las calderas. Existen dos tipos dependiendo de su tamaño:
Las puertas hombre:Las juntas registro hombre y mano son juntas realmente especiales. se fabrican a mano y se colocan en los registros de la caldera en donde un operario puede entrar. Las tapas de registro: Las tapas de registro, por ser de menor tamaño, permiten sólo el paso de un brazo.
3.1.11 Trampas de vapor Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática que filtra el condensado (es decir vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire esto sin dejar escapar al vapor. En la industria, el vapor es regularmente usado para calentamiento o como fuerza motriz para un poder mecánico. Las trampas de vapor son usadas en tales aplicaciones para asegurar que no se desperdicie el vapor.
3.1.12 Indicador de nivel del agua Un medidor de nivel el líquido se desplaza entre dos cristales transparentes permitiendo una visualización de la interface y en consecuencia una indicación evidente del nivelde agua dentro de una caldera.
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3.1.13 Desgasificador El desgasificador está diseñado para acondicionar el agua de alimentación de la caldera a concentraciones mínimas de oxigeno presentes en el agua. Esto sumado al de la temperatura de agua de alimentación a la caldera, permite maximizar el rendimiento térmico del generador de vapor.
3.1.14 Flange: Los flanges (bridas) son aquellos elementos de una línea de cañerías destinados a permitir la unión o ensamblado de las partes, sean éstas cañerías, válvulas, bombas u otro equipo que forme parte de la línea. Es un elemento que puede proveerse como una parte separada o como una pieza que viene unida, desde fábrica, a un elemento como una válvula, una bomba u otra pieza. 3.1.15 Cámara de vapor Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior máximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado por la caldera.
Mientras más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara. En este espacio o cámara, el vapor debe separarse de las partículas de agua que lleva en suspensión. Por esta razón, algunas calderas tienen un pequeño cilindro en la parte superior de esta cámara, llamada “domo”, y que contribuye a mejorar la c alidad del vapor (hacerlo más seco).
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3.1.16 Cámara de agua Es el volumen de la caldera que está ocupado por el agua que contiene y tiene como límite superior un cierto nivel mínimo del que no debe descender nunca el agua durante su funcionamiento. Es el comprendido del nivel mínimo visible en el tubo de nivel hacia abajo.
C MARA DE AGUA
3.1.17 Chimenea Es el conjunto de salida de los gases y humos de la combustión para la atmósfera. Además, tiene como función producir el tiro necesario para obtener una adecuada combustión.
3.1.18 Caja de humo Corresponde al espacio de la caldera en el cual se juntan los humos y gases, después de haber entregado su calor y antes de salir por la chimenea.
3.1.19 Puerta hogar Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con ladrillo refractario o de doble pared, por donde se echa el combustible sólido al hogar y se hacen las operaciones de control del fuego. En las calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, esta puerta se reemplaza por el quemador.
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PRESENTACIÓN DEL CASO: GENERADOR DE V APOR
4.1
A NTECEDENTES Un generador de vapor mixto que trabaja de lunes a viernes desde las 07:00 a 18:00 [hrs] en un sistema productivo. Para que este pueda cumplir con los requerimientos de producción debe presentar las siguientes características técnicas:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Capacidad de vapor 5.000 [kg/h] Presión de trabajo 3 [kg/cm 2] Combustible petróleo. Superficie de calefacción versus volumen generado 100 [Lts/m 2] Diámetro de máquina 1,5 [m] Largo de máquina 3 [m] Un ablandador de agua. (osmosis inversa; desmineralizador; suavizador)
El vapor de esta se utiliza como energía para calefaccionar los estanques de producción de materias primas antes del envasado de los productos. La máquina se encuentra en estado crítico, producto de la despreocupación de los operadores y una gestión deficiente de los departamentos de producción y de mantenimiento, afectando a los sistemas internos, externos y de seguridad asociados a la máquina. La máquina funciona en forma intermitente según el vapor requerido para los procesos de la planta, Imagen referencial pudiendo programarse una detención algún jueves desde las 16:00 hrs, por lo que se debe puede proponer una acción correctiva a ejecutarse durante el fin de semana. Además, se debe crear un plan de acción para las anomalías detectadas en el levantamiento de información con el fin de mejorar la fiabilidad y mantenibilidad de la máquina y poder operar en forma segura y eficiente.
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Adicionalmente los operarios mencionan que durante el funcionamiento del generador de vapor han observado las siguientes problemáticas;
El funcionamiento en el quemador presenta problemas de partida producto de que los inyectores presentan corrosión, disparándose constantemente la alarma sonora de bajo nivel de agua. Las Bombas rotodinámicas de tipo multirodete con acoplamiento flexible solo en ocasiones han generado ruido y vibración anormal. Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. Problemas para accionar la válvula de seguridad. La válvula de purga no funciona hace semanas. Las llaves de prueba de salida de vapor están deterioradas. Los presostatos no se han calibrado nunca. En varias oportunidades se observaron sólidos en suspensión dentro del estanque con agua para la alimentación. Cuando se han medido la concentración de iones de hidrógeno se han detectado un valor menor al recomendado. A través de las tapas de registro se han observado un aumento progresivo de las incrustaciones y la corrosión. Las trampas de vapor están en mal estado, lo cual afecta a la calidad de vapor suministrado. (condensado en la línea de vapor) Indicador de nivel de agua en el interior de la caldera esta sin visibilidad. El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. El sistema presenta fugas por los flanges de unión de tubería.
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4.2
FICHA TÉCNICA FICHA TECNICA EQUIPOS INFORMACIÓN DE IDENTIFICACIÓN Descripción
Caldera de Pirotubular
Código del equipo
EM-09
Fabricante
Zhengzhou Boiler Co.,Ltd
Estado operacional
Crítico ALTA
Modelo
WNS5
Criticidad del equipo
Procedencia
China.
Área de operación
Centro de Costos
Plan de mantenim iento
Equipamiento
Producción No Sí
INFORMACIÓN DE OPERACIONAL Tipo de energías Fuente alimentación
de
Capacidad
Superficie calefacción Tipo combustible Dimensiones generales en
de de
la
Tipo de operación Operación (hrs.)
Sistema de alimentación
Gaseoso
Sistema de alivio presión Sistemas Externos
5000 [kgs/h]
Presión de trabajo
Función planta
Vapor
diaria
Sistema de alivio de presión de vapor
3[kgs/cm²] Sistema de desgasificación
100[lts/m²] Petroleo
Sistema de inyección
Ø1,5m x 3m
Sistema de inyección / aislación de la máquina.
Calefaccionar los estanques de materias primas.
Sistemas Internos
Producción (Lunes a Viernes)
Sistema interior de la caldera
Sistema de control interno
07:00 a 18:00 [hrs]
Tabla N°1 – Ficha Técnica
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ESTADO OPERACIONAL Ítem
Avería
Causa que generó la avería
1
Problemas de partida en el quemador.
Los inyectores presentan corrosión. Solturas mecánicas. Deficiente lubricación. Variación de presión. Impurezas en el fluido. Quemador desalineado. Elementos aislantes defectuosos Exceso de corrosión en el vástago de la válvula Válvula corroída. Sensor de purga descalibrado. Presencia de impureza obstruyendo válvula.
Tipo de avería
Activi dad preventiva
CD
Rectificación de inyectores o dependiendo la magnitud la avería realizar cambio de los elementos.
2
Ruido y vibraciones en bombas rotodinámicas tipo multirodete con acoplamiento flexible
Ajuste de solturas mecánicas. Lubricación de piezas móviles. Verificar presión del sistema. Revisión periódica de filtros.
M
3
Sobrecalentamiento en paredes externas
4
Problemas para accionar válvula de seguridad
Verificar alineación de quemadores. Chequeo periódico de elementos aislantes.
O
CD
Cambio de válvula.
CD C O
5
6
7
Válvula de purga no funciona
Llaves de prueba de salida de vapor deterioradas Presoestatos no se han calibrado
Desgaste por uso normal de la llave.
M CD
Verificar posición y funcionamiento del sensor. Calibrar sensor de purga. Verificar funcionamiento de filtros.
Considerar la inclusión de limpieza periódica en plan de mantenimiento
Inclusión de la calibración y limpieza de éstos elementos, a un C plan de mantenimiento programado. Tabla N°1 – Ficha Técnica (Continuación)
No se realizó la calibración de los presoestatos
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Ítem
Avería
Causa que generó la avería Saturación del filtro del agua por deficiente tratamiento antes del ingreso al depósito.
Tipo de avería
Activi dad preventiva
Sólidos en suspensión en el estanque de alimentación de agua
8
9
Concentración de Iones de Hidrogeno con valor menor al recomendado
10
Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión Trampas de vapor en mal estado
11
Medidor concentración descalibrado.
de
Deficiencia en el tratamiento del agua. Filtros deteriorados. Excesiva acumulación de residuos Acumulación de sustancias, impurezas o suciedades en el indicador.
O
Indicador del nivel de agua sin visibilidad
13
Desgasificador no extrae gases presentes en el agua.
14
Fugas en flanges de unión de la tubería
C
Calibración del concentración.
medidor
Medir PH del agua y realizar medición de espesores. Limpieza periódica de filtros.
O
Purgar periódicamente las trampas para evitar la acumulación de residuos Incluir limpieza del indicador periódicamente en plan de mantenimiento para evitar la acumulación de los agentes mencionados. Revisión periódica de la temperatura del desgasificador. Calibración de los sensores del desgasificador. Chequear apriete de pernos con llave de torque.
O
O
Desgasificador presenta baja temperatura.
O
Solturas mecánicas
M
Equipo de tr abajo
Tipo de avería
Integrante N°1
José Alarcón P.
Mecánica
M
Integrante N°2
Brian Mallea P.
Eléctrica
E
Integrante N°3
Gastón Medina N.
Fecha levantamiento de la información
de
12
Verificar funcionamiento de filtraje antes del depósito. Limpieza de filtros. Verificar estado de estanque.
Cambio dimensional
CD
Calibración
C
Otro tipo de falla
O
04.11.2016 Tabla N°1 – Ficha Técnica (Continuación)
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PROPUESTA DE PLAN DE M ANTENIMIENTO
5.1
A NÁLISIS DE CAUSAS DE CADA AVERÍA DETECTADA
5.1.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión.
Producida por el sobrecalentamiento en los quemadores desgastándolos más rápidos. Pequeños fragmentos de quemadores ingresaron dentro de los inyectores obstruyéndolos, provocando que su encendido sea defectuoso. Los quemadores cumplieron su ciclo de vida indicado por el fabricante.
5.1.2 Ruido y vibraciones esporádica en bomba rotodinámica.
El ruido es producido por la cavitación en la bomba. La vibración puede ser producida por fallos en los sellos, rodamiento o un posible mal anclaje de la bomba.
5.1.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera.
Producto que él quemador se encuentra en mal estado, provocó un sobre calentamiento del equipo y el deterioro de los inyectores lo que ocasionó un desvío en el fogón.
5.1.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad.
Producto al exceso de corrosión en elvástago de la válvula, ésta deja de funcionar óptimamente.
5.1.5 Válvula de purga no funciona hace semanas.
Válvula obstruida con algún elemento solido dentro de ella. Calibración del sensor defectuosa. Sensor en mal estado.
5.1.6 Las llaves de prueba de salida del vapor se encuentran deterioradas.
Corrosión interior y exterior de la válvula. Filtración de vapor en las uniones de la válvula.
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5.1.7 Los Presostato no se han calibrado nunca.
No hay personal calificado que los calibre. No están contemplados dentro del plan de mantenimiento.
5.1.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque.
Filtros en mal estado. Tratamiento defectuoso del agua antes de entran en la caldera permitiendo el paso a sólidos.
5.1.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado.
Calibración del medidor de concentraciones vencida.
5.1.10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión.
Las incrustaciones de deben a la excesiva concentración de carbonatos, silicatos de calcio y magnesio. La corrosión es debido a la presencia de oxígeno disuelto en el agua con los componentes metálicos de la caldera.
5.1.11 Trampas de vapor en mal estado.
Falta de limpieza de los residuos acumulados. Descuido por la falta de exceso a esta.
5.1.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad.
Vidrio del indicador con exceso de suciedad.
5.1.13 El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua.
Avería en el control de presión. Problemas en el control del nivel del agua.
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5.1.14 Fugas de flange en uniones a tubería.
5.2
Desalineación. Solturas en los pernos de sujeción. Alto nivel de vibraciones. Cargas excesivas en el sistema de tuberías
DESARROLLO DE PLA N REACTIVO EN PROBLEMAS DETECTADOS
5.2.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión.
Reemplazar los inyectores deteriorados por unos nuevos.
5.2.2 Ruido y vibraciones en bomba rotodinamica.
De ser posible rediseñar la instalación de la bomba reduciendo la cantidad de codos en el sistema. Para de ésta forma, reducir la probabilidad de tener un fluido turbulento que genere la cavitación. Cambiar el sistema de bombeo por uno lo suficientemente grande a la entrada de la bomba para evita la cavitación. Ajustar los elementos mecánicos (pernos y tuercas) y en caso de que presenten un deterioro importante reemplazarlos por unos nuevo.
5.2.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera.
Cambiar el aislante que esté en mal estado, y con el cambio de los inyectores defectuosos presentados en el punto 1 este problema debe desaparecer.
5.2.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad.
Revisar el estado del sensor y de ser enserio, cambiar. Cambiar válvula de seguridad
5.2.5 Válvula de purga no funciona hace semanas.
Limpieza de válvula y lubricar, de ser necesario sustituir válvula.
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5.2.6 Las llaves de prueba de salida del vapor se encuentran deterioradas.
Reemplazarlas por unas nuevas.
5.2.7 Los Presostato no se han calibrado nunca.
Llevar el Presostato a calibrar según las características de la caldera a una entidad certificada.
5.2.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque.
Cambio de filtros.
5.2.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado.
Limpieza del ablandador de agua incorporándole sal sódica.
5.2.10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión.
Limpieza y remoción de incrustaciones. Mantener un adecuado régimen de purgas. Regulares parámetros de PH y dureza del agua.
5.2.11 Trampas de vapor en mal estado.
limpieza de los residuos acumulados. Hacer una adecuada instalación de la trampa para que sea accesible al personal que lo limpia.
5.2.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad.
Limpieza del vidrio para obtener mejor visibilidad. Cambio del vidrio del indicador o cambio completo del indicador del nivel del agua.
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5.2.13 El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua.
Ajustar el control de presión del agua para que no sobrepase la capacidad del desgasificador. Calibrar o cambiar sensores, según corresponda.
5.2.14 Fugas de flange en uniones a tubería.
Cambio de sellos. Ajuste de sellos con llave de torque.
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5.3
DESARROLLAR AFECTADO .
EL PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO SEGÚN CADA SISTEMA DE MÁQUINA
5.3.1 Sistemas Externos de la caldera N°
Avería
Sistema
Procedi miento de Mantenimi ento
Inspección visual y/o ajuste de solturas mecánicas y piezas móviles con juego. Controlar y regular la presión entregada por el Ruido y vibraciones sistema tanto en la entrada de la bomba como en la en bombas rotoSistema de salida. dinámicas tipo alimentación Revisión y/o cambios de filtros del sistema, para multirodete con obtener un fluido sin impurezas. acoplamiento flexible Lubricación de rodamientos con alta vibración por rozamiento, si este fuese un deterioro mayor realizar el cambio del rodamiento. Ante la existencia de falla en válvula de seguridad se Problemas para sugiere el cambio de esta, debido a la importancia Sistema de alivio accionar válvula de que tiene en el sistema. presión seguridad Chequear y regular sensor de la válvula de seguridad. Inspeccionar funcionamiento periódicamente del Válvula de purga no Sistema de alivio sensor de la válvula, calibrar si es necesario. funciona presión Verificar periódicamente funcionamiento de válvula, reemplazar si la magnitud del desperfecto es mayor. Verificar funcionamiento y su estado de limpieza, si Llaves de prueba de Sistema de alivio este no es acorde a lo exigido realizar mantención salida de vapor de presión de periódica e incluir en plan de Mantenimiento. deterioradas vapor Dependiendo la magnitud del deterioro, realizar el cambio del elemento. Chequear periódicamente el funcionamiento normal Presoestatos no se Sistema de del presoestato. han reemplazados presión Cambiar completamente cuando exista desperfecto o según horas de uso en plan de mantenimiento. Revisión periódica y limpieza de filtros del sistema Sólidos en de alimentación al depósito. suspensión en el Sistema de Chequear constantemente el estado interior del estanque de alimentación estanque, con el fin de controlar la existencia de alimentación de agua corrosión o impurezas. Tabla N°2 - Procedimiento de mantenimiento para sistemas externos.
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Concentración de Iones de Hidrogeno con valor menor al recomendado
Revisión periódica de la calibración del medidor de concentración, de encontrarse defectuoso calibrar. Chequear según plan de mantenimiento el ablandador de agua, incorporando sal sódica. Sistema de alivio Revisión periódica de las trampas de vapor, Trampas de vapor en de presión de realizando purga para evitar la acumulación mal estado vapor excesiva y sobre presión. Chequear periódicamente la temperatura de Desgasificador no trabajo del desgasificador revisando el estado extrae gases Sistema de operacional de sus componentes. presentes en el desgasificación Controlar la calibración recomendada de los agua. sensores, de no existir ajustar. Revisión de fugas en conductos y uniones de tuberías, reparando a corto plazo en caso de su Fugas en flanges de Sistema de existencia. unión de la tubería alimentación Chequear periódicamente el apriete recomendado de pernos en uniones (revisar con llave de torque) Tabla N°2 - Procedimiento de mantenimiento para sistemas externos. (Continuación)
Sistema de alimentación
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5.4
SISTEMAS INTERNOS DE LA CALDERA N°
Avería
Sistema
Procedimiento de mantenimiento
Verificar estado de inyectores y la existencia de elementos que puedan obstruir el paso de gas en los respectivos conductos, realizar limpieza o cambio de inyectores dependiendo Problemas de partida Sistema de el estado del elemento. en el quemador. inyección Revisión, limpieza de boquillas para destapar inyectores y/o cambio en general del quemador deteriorado dependiendo su magnitud. Verificar alineación de inyectores, además de Sistema de limpiar ante la existencia de acumulación de Sobrecalentamiento inyección / elementos que desvíen su dirección normal. en paredes externas aislación de la Regular la inyección de gas al quemador. máquina. Reparación y cambio de aislante defectuoso. Limpieza periódica de filtros para evitar el paso de impurezas al sistema. Revisión diaria y limpieza constante de formación de lodo en el interior de la caldera. Aumento progresivo Medición de espesores mediante ultrasonido, Sistema interior de de incrustaciones y de las paredes internas de la caldera (tubos), la caldera corrosión para mantener un control de éstos y poder determinar, según parámetros del fabricante, si la caldera puede seguir o no en funcionamiento. O debe ser reparada o intervenida. Limpieza periódica de sustancias adheridas, Indicador del nivel de Sistema de control impurezas o suciedades en el indicador. agua sin visibilidad interno Control constante del filtraje del fluido al sistema. Tabla N°3 - Procedimiento de mantenimiento para sistemas internos.
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5.5
A CTIVIDADES
PREVENTIVAS PARA MEJORAR LA FIABILIDAD Y SEGURIDAD OPERACIONAL DE LA
CALDERA
5.5.1 Mantenimiento Diario: Comprobar si la presión indicada por le manómetro es la indicada para la entrada del combustible. Llevar un registro de las temperaturas de los gases expulsados por la chimenea. Vigilancia general del equipo, su tratamiento de aguas y la dosificación de los aditivos. Efectuar las purgas, limpieza de lodos y de los colectores. Vigilancia de la temperatura de aportación de agua. Tomar y analizar las muestras del agua contenida en el interior de la caldera (salinidad, dureza, PH, contenido de Oxigeno).
5.5.2 Mantenimiento Semanal: Limpieza de residuos de la trampa de vapor. Comprobar que no hayan fugas de agua o combustible. Comprobar funcionamiento correcto del quemador. Apertura y cierre de todas las válvulas manuales, comprobando el funcionamiento correcto.
5.5.3 Mantenimiento mensual:
Verificar que los niveles de agua sean los indicados. Limpiar las boquillas del quemador de la caldera. Revisar el aislante de la caldera. Limpiar las turbinas de aire del quemador. Chequear la calibración de los sensores y presoestátos Pruebas de funcionamiento correcto de equipos (elemento de mando, dispositivos de aire, indicadores de presión, dispositivos de seguridad, sistemas de control de llama). Análisis de gases y ajuste de combustión de ser necesaria. Realizar prueba de bombas de alimentación.
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5.5.4 Mantenimiento trimestral: Revisar conexiones en válvula de seguridad. Limpiar filtro de alimentación de la bomba. Revisar la chimenea por fugas y corrosión. Limpiar y pintar si es necesario con pintura resistente al calor. Chequeo con llave de torque de todas las apernaduras de flanges y cimientos de la caldera Comprobar el estado de elementos aislantes, acoplamiento del quemador, tapón de registro y acceso al hogar. Inspección interna de conductos de agua y gases, considerando limpieza de estos si es necesario. Limpieza de tubos de humos. Realizar medición de espesores a los elementos internos de la caldera por método de ultrasonido.
5.5.5 Mantenimiento anual: Limpieza del exterior de la caldera. Revisar y ajustar válvula de seguridad. Calibración de todos los instrumentos que se utilicen para medir y controlar parámetros (manómetros, medidor de iones, presoestatos, etc.) Apertura de todos los conductos de agua y gases, eliminar incrustaciones y sedimentos, corrosiones y hollines respectivamente. Comprobar estado de los elementos de seguridad que actúan sobre la presión, temperatura y nivel. Sustituir según el caso.
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CONCLUSIÓN Mediante el caso que se nos ha presentado hemos comprendido mucho mejor el funcionamiento de una caldera y las posibles averías que puedan presentar a lo largo de su vida útil. También hemos desarrollado aún más nuestra capacidad analítica frente a los distintos problemas descritos en el caso, éste nos ha servido para poner en práctica todos nuestros conocimientos adquiridos a lo largo de nuestra carrera en que nosotros como mantenedores industriales debemos ejecutar tareas como mantenciones correctivas, preventivas y en un caso predictiva según corresponda y proponiendo programas de mantenimiento para que dichos equipos puedan funcionar de una correcta. Como resultado del análisis del caso del generador de vapor realizado anteriormente y considerando las diversas magnitudes de los desperfectos presentados, podemos dilucidar el estado crítico que presenta la máquina al momento de ser inspeccionada, lo cual se dio origen por una deficiente gestión de los departamentos de producción y mantenimiento de la empresa, como así mismo la despreocupación de los operadores quienes no detectaron a tiempo dichas anomalías. Debido de la baja confiabilidad de operación que posee este generador, se hace necesario implementar un plan de mantenimiento (tal como fue especificado en el desarrollo) que regule periódicamente las intervenciones al equipo, para así otorgar una mayor duración de la vida útil de los componentes y la caldera, evitando fallos y satisfaciendo los diversos requisitos operacionales, para así evitar una parada significativa que nos perjudique el proceso de producción. Se recomienda aprovechar las paradas del generador los días sábados y domingos para realizar cualquier tipo de mantenimiento correctivo, donde se vea involucrado el cambio de piezas de gran tamaño o en su efecto trabajos que sean de mayor complejidad. En lo referido a mantenimiento preventivo del equipo, deberán ejecutarse las siguientes actividades como recomendación general, lo cual nos permitirá obtener una mayor fiabilidad de la caldera y así velar por la seguridad del personal de operadores y medio ambiente: Ver punto 5.5 Específicamente en la avería N° 10 en la que se menciona que producto a la calidad del agua y/o mantenimiento de los filtros, se han producido incrustaciones y corrosión en las paredes internas de la caldera. Hemos tomado la decisión que lo más recomendable para este caso, además de mantener controlados los parámetros del tratamiento del agua y la limpieza periódica de los filtros, es realizar una inspección predictiva de medición por ultrasonido de los espesores de las paredes internas de los componentes de las calderas, ya que este parámetro de de gran importancia, producto a las grandes presiones que están sometidos estos elementos. Cabe destacar que para cualquier intervención o manipulación de calderas, debe ser realizado por personal calificado y certificado por la Superintendencia de Electricidad y Combustible (SEC)1
1 Véase
Titulo VI y VIII del Decreto Supremo N° 10 del Minsal http://www.supersalud.gob.cl/observatorio/575/articles-8910_recurso_1.pdf http://web.minsal.cl/sites/default/files/files/DS%2010%20del%2002_03_12%20Calderas%20y%20autoclaves.pdf
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WEBGRAFIA Descripción de válvula de purga http://www.parro.com.ar/definicion-de-llave+de+purga Descripción de llave de salida de vapor. http://fidemar.com.uy/site/www/productos/valvulas-de-paso.c27.html Descripción de un Presostato. www.mundocompresor.com/frontend/mc/Presostato-vn3035-vst37 Descripción de estanque de agua de alimentación. http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Documents/ds-48.pdf http://es.slideshare.net/JuanBaldez/agua-dealimentaciondecalderas Descripción tapas de registro. http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Capacitacion/CentrodeFichas/Documents/descripcionde-caldera-y-generadores-de-vapor.pdf Descripción trampas de vapor. http://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/what-is-a-steam-trap.html Indicador de nivel de agua en calderas http://www.bloginstrumentacion.com/blog/2012/07/19/como-funciona-un-medidor-de-nivel/ Desgasificador. http://www.sotermic.cl/valvulas-vapor-trampas/equipamiento-para-vapor/desgasificadordesaireador/ Flanges. http://www2.elo.utfsm.cl/~elo373/Flanges_fastpack.pdf Descripción de puerta de hogar, caja de humo, chimenea, cámara de agua, cámara de vapor. http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Capacitacion/CentrodeFichas/Documents/descripcionde-caldera-y-generadores-de-vapor.pdf
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A PÉNDICE
8.1
T ABLA DE A UTOEVALUACIÓN Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Alumno: José Alarcón P.
Tabla para autoevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1"
NOTA (Usar escala de 1 a 7)
Descripción Con mi aporte en la sala de clases se logró que se complete la ficha técnica. Con mi aporte en la sala de clases se logró buscar las causas de las fallas en el caso. En la sala de clases aporté para el desarrollo de las actividades de mantenimiento. Me comprometí a realizar partes del informe y logra cumplir con estas. Trabajé en el desarrollo del informe de forma responsable. Aporte en la búsqueda y recomendación de actividades preventivas para el desarrollo del caso. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10%
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Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Alumno: Brian Mallea P.
Tabla para autoevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1"
NOTA (Usar escala de 1 a 7)
Descripción Con mi aporte en la sala de clases se logró que se complete la ficha técnica. Con mi aporte en la sala de clases se logró buscar las causas de las fallas en el caso. En la sala de clases aporté para el desarrollo de las actividades de mantenimiento. Me comprometí a realizar partes del informe y logra cumplir con estas. Trabajé en el desarrollo del informe de forma responsable. Aporte en la búsqueda y recomendación de actividades preventivas para el desarrollo del caso. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10%
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Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Alumno: Gastón Medina N.
Tabla para autoevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1"
NOTA (Usar escala de 1 a 7)
Descripción Con mi aporte en la sala de clases se logró que se complete la ficha técnica. Con mi aporte en la sala de clases se logró buscar las causas de las fallas en el caso. En la sala de clases aporté para el desarrollo de las actividades de mantenimiento. Me comprometí a realizar partes del informe y logra cumplir con estas. Trabajé en el desarrollo del informe de forma responsable. Aporte en la búsqueda y recomendación de actividades preventivas para el desarrollo del caso. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10%
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