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Ciclos Combinados

Plan de Mantenimiento de una CTCC

ÍNDICE:

1. PLAN DE MANTENIMIENTO INCIAL.

2. PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN ANÁLISIS DE FALLOS (RCM).

3. AGRUPACIÓN EN GAMAS DE MANTENIMIENTO.

4. DIFERENCIAS ENTRE EL PLAN DE MANTENIMIENTO INICIAL Y RCM.

Introducción.

La fiabilidad y la disponibilidad de una CTCC dependen, en  primer lugar, del diseño y de la calidad de su montaje, en segundo lugar de la operación del grupo, evitar los disparos a plena carga, las maniobras bruscas innecesarias, evitar trabajar con parámetros anormales durante largos espacios de tiempo, colocar los valores de los diferentes parámetros en los puntos apropiados, etc., es responsabilidad de los operadores, y los problemas técnicos de la central van a estar en gran medida condicionados por la forma de operar, en tercer y último lugar, la fiabilidad y disponibilidad dependen del mantenimiento que se realice. Si el mantenimiento es básicamente correctivo, atendiendo sobre todo los problemas cuando se presentan, es muy posible que a corto plazo esta política sea rentable. Debemos tener en cuenta que lo que hagamos en mantenimiento no tiene su consecuencia de manera inmediata, sino que los efectos de las acciones que tomamos se revelan con seis meses o un año de retraso. Hoy pagamos los errores de ayer, o disfrutamos de los aciertos.

La ocasión perfecta para diseñar un buen mantenimiento programado que haga que la disponibilidad y la fiabilidad de una central eléctrica sean muy altas es durante la construcción. Cuando la construcción acaba y la planta es entregada al propietario para su explotación comercial, el plan de mantenimiento debe estar ya diseñado, y debe ponerse en marcha desde el primer día que la central entra en operación. Perder esa oportunidad significa renunciar a que la mayor parte del mantenimiento sea programado, y caer en el error, un grave error de consecuencias económicamente nefastas, de que sean las averías las que dirijan la actividad del departamento de mantenimiento.

Es normal prestar mucha importancia al mantenimiento de los equipos principales como son turbina gas, turbina de vapor, generador y caldera, y no preocuparse en la misma medida de todos los equipos adicionales o auxiliares, esto es un grave error, pues una simple bomba de refrigeración o un simple transmisor de presión pueden parar una central y ocasionar un problema tan grave como un fallo en la turbina o en el generador. Conviene, pues, prestar atención a todos aquéllos equipos capaces de provocar fallos críticos.

Un buen plan de mantenimiento es el que analiza todos los fallos posibles, y ha sido diseñado para evitarlos. Eso quiere decir que para elaborar un buen plan de mantenimiento es absolutamente necesario realizar un detallado análisis de fallos de todos los sistemas que componen la planta.

Por desgracia, esto raramente ocurre. Sólo en los equipos más costosos de la CTCC suele haberse realizado este pormenorizado análisis, y lo suele haber llevado a cabo el fabricante del equipo. Por ello, en los equipos principales como son turbina de gas, turbina de vapor, generador y caldera de recuperación, debe seguirse lo indicado por el fabricante. Pero el resto de equipos y sistemas que componen la planta, capaces como hemos dicho de parar la central y provocar un grave problema, también deben estar sujetos a este riguroso análisis.

Ocurre a veces que no se dispone de los recursos necesarios para realizar este análisis de forma previa a la entrada en funcionamiento de la planta, o que ésta ya está en funcionamiento cuando se plantea la necesidad de elaborar el plan de mantenimiento. En esos casos, es conveniente realizar este plan en dos fases:

 1)  Realizar un plan inicial, basado en instrucciones generales, en la experiencia de los técnicos, en las recomendaciones de los fabricantes y en las obligaciones legales de mantenimiento que tienen algunas instalaciones. Este plan puede elaborarse con rapidez. Hay que recordar que es mejor un plan de mantenimiento incompleto que realmente se lleva a cabo que uno inexistente.

2)  Realizar un análisis de fallos de cada uno de los sistemas que componen la planta. Este análisis permitirá no sólo diseñar el plan de mantenimiento, sino que además permitirá proponer mejoras que eviten esos fallos, crear procedimientos de mantenimiento o de operación y seleccionar el repuesto necesario.

  1. PLAN DE MANTENIMIENTO INICIAL.

 1.1  Plan de mantenimiento inicial basado en instrucciones del fabricante.

La preparación de un plan de mantenimiento basado en las instrucciones de los fabricantes tiene tres fases:

- Fase 1: Recopilación de instrucciones.

Realizar un plan de mantenimiento basado en las recomendaciones de los fabricantes de los diferentes equipos que componen la planta no es más que recopilar toda la información existente en los manuales de operación y mantenimiento de estos equipos y darle al conjunto un formato determinado.

Es conveniente hacer una lista previa con todos los equipos significativos de la planta. A continuación, y tras comprobar que la lista contiene todos los equipos, habrá que asegurarse de que se dispone de los manuales de todos éstos. El último paso será recopilar toda la información contenida en el apartado mantenimiento preventivo que figura en esos manuales, y agruparla de forma operativa.

Si el equipo de mantenimiento está dividido en personal mecánico y personal eléctrico, puede ser conveniente dividir también las tareas de mantenimiento  según estas especialidades.

- Fase 2: La experiencia del personal de mantenimiento.

Con esta recopilación el plan de mantenimiento no está completo. Es conveniente contar con la experiencia de los responsables de mantenimiento y de los propios técnicos, para completar las tareas que pudieran no estar incluidas en la recopilación de recomendaciones de fabricantes. Es posible que algunas tareas que pudieran considerarse convenientes no estén incluidas en las recomendaciones de los fabricantes por varias razones:

 A)  El fabricante no está interesado en la desaparición total de los problemas, ya que diseñar un equipo con cero averías puede afectar su facturación.

B)  El fabricante no es un especialista en mantenimiento, sino en diseño y montaje.

C) Hay instalaciones que se han realizado en obra, y que no  responden a la tipología de equipo, sino más bien son un conjunto de elementos, y no hay fabricante como tal, sino tan sólo un instalador. En el caso de que haya manual de mantenimiento de esa instalación, es dudoso que sea completo. Es el caso, por ejemplo, del ciclo agua-vapor que es un conjunto de tuberías, soportes y válvulas. Podemos encontrar instrucciones para ellas, pero también las tuberías y la suportación necesitan determinadas inspecciones. Además, el ciclo agua-vapor se comporta como un conjunto, son necesarias determinadas pruebas funcionales del conjunto para determinar su estado.

En otros casos el plan de mantenimiento que propone el fabricante es tan exhaustivo que contempla la sustitución o revisión de un gran número de elementos que evidentemente no han llegado al máximo de su vida útil, con el consiguiente exceso de gasto. Cuantas más intervenciones de mantenimiento preventivo sean necesarias, más posibilidades de facturación tiene el fabricante. Además, está el problema de la garantía, si un fabricante propone multitud de tareas y éstas no se llevan a cabo, el fabricante puede alegar que el mantenimiento preventivo propuesto por él no se ha realizado, y que ésa es la razón del fallo, no haciéndose pues responsable de su solución en el periodo de garantía, con la consiguiente facturación adicional.

- Fase 3: Mantenimiento legal.

Por último, no debe olvidarse que es necesario cumplir con las diversas normas reglamentarias vigentes en cada momento. Por ello, el plan debe considerar todas las obligaciones legales relacionadas con el mantenimiento de determinados equipos. Son sobre todo tareas de mantenimiento relacionadas con la seguridad. Algunos de los equipos sujetos a estas normas en una central de ciclo combinado son las siguientes:

- ERM.

- Sistema de alta tensión.

- Torres de refrigeración.

- Puentes grúa.

- Vehículos.

- Tuberías y equipos a presión.

- Instalaciones de tratamiento y almacenamiento de aire comprimido.

- Sistemas de control de emisiones y vertidos.

- Sistemas contra incendios.

- Sistemas de climatización de edificios.

- Intercambiadores de placas.

1.2  Plan de mantenimiento inicial basado en instrucciones genéricas.

En este caso la consulta de los manuales de los fabricantes se hace después de haber elaborado un borrador inicial del plan, y con la idea de complementar éste. En la fase final se añaden las obligaciones legales de mantenimiento, como en el caso anterior.

- Fase 1: Listado de equipos significativos.

Del inventariado de equipos de la planta, deben listarse aquellos que tienen una entidad suficiente como para tener tareas de mantenimiento asociadas. Este listado puede incluir motores, bombas, válvulas, determinados instrumentos, filtros, depósitos, etc.

Una vez listados, es conveniente agrupar estos equipos por tipos, de manera que sepamos cuántos tipos de equipos significativos tenemos en el sistema que estemos analizando.

- Fase 2: Tareas genéricas.

Para cada uno de los tipos de equipos, debemos preparar un conjunto de tareas genéricas que les serían de aplicación. Así, podemos preparar tareas genéricas de mantenimiento para transformadores, motores, bombas, válvulas, etc.

 - Fase 3: Aplicación de las tareas genéricas a los diferentes equipos.

Para cada motor, bomba, trafo, válvula, etc., aplicaremos las tareas genéricas preparadas en el punto anterior, de manera que obtendremos un listado de tareas referidas a cada equipo en concreto.

 - Fase 4: Consulta a manuales.

Es en este punto, y no al principio, donde incluimos las recomendaciones de los fabricantes.

 - Fase 5: Obligaciones legales.

Igual que en el caso anterior, es necesario asegurar el cumplimiento de las normas reglamentarias referentes a mantenimiento que puedan ser de aplicación.

  1. PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN ANÁLISIS DE FALLOS (RCM).

2.1  ¿Qué es RCM?

RCM, Reliability Centred Maintenance, Mantenimiento Centrado en Fiabilidad, es una técnica más dentro de las posibles para elaborar un plan de mantenimiento en una central de ciclo combinado y que presenta algunas ventajas importantes sobre otras técnicas. Inicialmente fue desarrollada para el sector de aviación, donde los altos costes derivados de la sustitución sistemática de piezas amenazaban la rentabilidad de las compañías aéreas. Posteriormente fue trasladada al campo industrial, después de comprobarse los excelentes resultados que había dado en el campo aeronáutico.

El objetivo fundamental de la implantación de un mantenimiento centrado en fiabilidad o RCM en una planta industrial es aumentar la disponibilidad y disminuir costes de mantenimiento. El análisis de una central de ciclo combinado según esta metodología aporta una serie de resultados:

1)  Mejora la comprensión del funcionamiento de los equipos.

2)  Analiza todas las posibilidades de fallo de un sistema y desarrolla mecanismos que tratan de evitarlos, ya sean producidos por causas intrínsecas al propio equipo o por actos personales.

3)  Determina una serie de acciones que permiten garantizar una alta disponibilidad de la planta. Estas acciones pueden ser de varios tipos:

- Planes de mantenimiento.

- Procedimientos operativos, tanto de producción como de mantenimiento.

- Modificaciones o mejoras posibles.

- Adopción de medidas provisionales en caso de fallo, que minimizan los efectos de éste.

- Planes de formación.

- Determinación del stock de repuesto que es deseable que permanezca en planta.

En el análisis que conduce a RCM debemos contestar seis preguntas claves:

1)  ¿Cuáles son las funciones y los estándares de funcionamiento en cada sistema?

2)  ¿Cómo falla cada equipo?

3)  ¿Cuál es la causa de cada fallo?

4)  ¿Qué consecuencias tiene cada fallo?

5)  ¿Cómo puede evitarse cada fallo?

6)  ¿Qué debe hacerse si no es posible evitar un fallo?

El proceso atraviesa una serie de fases para cada uno de los sistemas en que se puede descomponer la planta:

-  Fase 0: Codificación y listado de todos los subsistemas, equipos y elementos que componen el sistema que se está estudiando. Recopilación de esquemas, diagramas funcionales, diagramas lógicos, etc.

 -Fase 1: Estudio detallado del funcionamiento del sistema. Listado de funciones del sistema en su conjunto. Listado de funciones de cada subsistema y de cada equipo significativo integrado en cada subsistema.

Fase 2: Determinación de los fallos funcionales y fallos técnicos. Nos podremos ayudar en esta fase del histórico de averías y consultando al personal de mantenimientote y de operaciones, además de ayudarnos de diagramas lógicos y diagramas funcionales.

 - Fase 3: Determinación de los modos de fallo o causas de cada uno de los fallos encontrados en la fase anterior. Por ejemplo si el nivel de agua de alimentación es bajo puede ser por:

1)  Bombas de condensado no impulsan agua desde el condensador.

2)  Hay alguna tubería rota u obstruida.

3)  Válvula de recirculación de las bombas del condensador está totalmente abierta.

4)  Fuga importante en la caldera.

5)  Fuga o rotura en el cuerpo del tanque de agua de alimentación.

6)  Válvula de drenaje abierta o en mal estado.

7)  El sistema de control de nivel no funciona correctamente.

 -Fase 4: Estudio de las consecuencias de cada modo de fallo. Clasificación de los fallos en críticos, importantes o tolerables en función de esas consecuencias. Para que un fallo sea considerado crítico debe cumplir alguna de las siguientes condiciones:

1)  Que pueda ocasionar un accidente que afecte a la seguridad o al medioambiente, y que existan ciertas posibilidades de que ocurra.

2)  Que suponga una parada de planta o afecte a la potencia neta de la planta o a su rendimiento.

3)  Que la reparación del fallo más los fallos que provoque éste sea superior a cierta cantidad.

-Fase 5: Determinación de medidas preventivas que eviten o atenúen los efectos de los fallos,  suelen ser de 5 clases:

 
  1) Tareas de mantenimiento, que se divide en 7 tipos.

Tipo 1: Inspecciones visuales.

Tipo 2: Lubricación.

Tipo 3: Verificaciones de correcto funcionamiento realizados con instrumentos propios del equipo.

Tipo 4: Verificaciones del correcto funcionamiento realizados con instrumentos externos del equipo.

Tipo 5: Tareas condicionales. Se realizan dependiendo del estado en que se encuentre el equipo.

Tipo 6: Tareas sistemáticas, realizadas cada ciertas horas de funcionamiento, o cada cierto tiempo, sin importar cómo se encuentre el equipo.

Tipo 7: Grandes revisiones u Overhaul, cuyo objetivo es dejar el equipo como nuevo.

2)  Mejoras y modificaciones de la instalación, que pueden ser:

a)  Cambios en los materiales.

b)  Cambios en el diseño de una pieza.

c) Instalación de sistemas de detección.

d)  Cambios en el diseño de una instalación.

e)  Cambios en las condiciones externas al ítem.

3)  Cambios en los procedimientos de operación

4)  Cambios en los procedimientos de mantenimiento.

5)  Formación.

Fase 6: Agrupación de las medidas preventivas en sus diferentes categorías: elaboración del plan de mantenimiento, lista de mejoras, planes de formación y procedimientos de operación y de mantenimiento. Entre estos grupos pueden estar:

1)  Plan de mantenimiento.

2)  Listas de mejoras.

3)  Formación.

4)  Lista de procedimientos de operación y mantenimiento a mejorar.

- Fase 7: Puesta en marcha de las medidas preventivas que se han visto en el punto anterior y que dan como resultado los siguientes puntos:

1)  Plan de mantenimiento.

2)  Lista de mejoras.

3)  Plan de formación.

4)  Manual de operación y mantenimiento.

  1. DIFERENCIAS ENTRE EL PLAN DE MANTENIMIENTO INCIAL Y RCM.

Comparando el plan inicial, basado  sobre todo en las recomendaciones de los fabricantes, con el nuevo, basado en el análisis de fallos, habrá diferencias notables:

1) En algunos casos, habrá nuevas tareas de mantenimiento, allí donde el fabricante no consideró necesarias ninguna.

2)  En otros casos, se habrán eliminado algunas de las tareas por considerarse que los fallos que trataban de evitar son perfectamente a sumibles, es más económico solucionar el fallo cuando ocurre que hacer las tareas preventivas.

  1. AGRUPACIÓN EN GAMAS DE MANTENIMIENTO.

Una vez elaborada la lista de tareas que compondrán el plan de mantenimiento es conveniente agruparlas, las tareas también llamadas gamas se agruparán teniendo en cuenta los siguientes aspecto en gamas diarias, semanales y mensuales y anuales, los aspectos son:

- Tareas referidas al mismo área, eléctricas, refrigeración, etc.

- Tareas referidas al mismo equipo.

- Tareas que deben ser realizadas por profesionales de la misma especialidad.

- Tareas agrupas por frecuencias de realización.

1)  Gamas diarias, son tareas que se realizan fácilmente.

2) Gamas semanales y mensuales, complementan a otras tareas más complicadas, que no esta justificado realizar a diario, implican desmontajes, paradas de equipos o tomas de datos laboriosas.

3)  Gamas anuales. Suponen en algunos casos la revisión completa del equipo, Overhaul.

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