Revista Mantenimiento en Latinoamerica Volumen 2 N°2 by Mantenimiento en Latinoamerica

Mantenimiento en Latinoamérica Volumen 2 – N° 2

Marzo – Abril 2010

La Revista para la Gestión Confiable de los Activos

El verdadero significado del MTBF KPI’S Investigación Causa Raíz Falla Cable de Potencia Central Playas – Segunda Parte Parte Solución de Problemas en los Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado CONDENSADOR Aporte de las 5S al Uso Racio nal de Energía

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La organización del Departamento de Mantenimiento y mucho más Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 2 – N°2

Contenido Mantenimiento en Latinoamérica

3 Editorial 5 El verdadero significado del MTBF 6 KPI’S 9 La organización del Departamen to de Mantenimiento (Parte III y final) 10 Investigación Causa Raíz Falla Cable de Potencia Central Playas – Segunda Parte Parte 14 Solución de Problemas en los Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado

CONDENSADOR

18 Aporte de las 5S al Uso Racional de Energía

Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 2 – N°2

Editorial Nos espera un gran año respecto a temas de mantenimiento, hemos recibido las invitaciones de eventos importantísimos, al final de la revista podrán encontrar algunas de ellas, la confiabilidad de las instalaciones no da espera y el conocimiento compartido en estos eventos permite que los profesionale s de toda Latinoamérica se sigan poniendo al día con las nuevas tendencias mundiales. Las exigencias para los mantenedores se hacen cada vez mayores, hace treinta años si las plantas se detenían por problemas en las máquinas, producción y el resto del personal quedaba a merced de lo que se hiciera en mantenimiento, el mismo cliente tenía que esperar a que las cosas se resolvieran para obtener sus productos, hoy nadie puede darse ese lujo, si no está el producto que compro tradicionalmente, acudo a miles de marcas mas en el mercado y , “hasta me puede gustar y no usar mas el que no salió”. Por lo anterior, es necesario asistir a los eventos programados por las distintas asociaciones y organizaciones de toda Latinoamérica. Primero, para poder estar al tanto de las tendencias modernas, luego para compartir experiencias , conocer mas profesionales enamorados del mantenimiento y por ultimo para que no dejen de existir quienes hacen el esfuerzo para reunirnos y enseñarnos.

Mantenimiento en Latinoamérica Volumen 2 – N° 2 EDITORIAL Y COLABORADORES

Pedro E. Silva A German Gomez Gordon Eduardo Díaz Rodríguez Juan Carlos Toro Londoño Douglas E. Chacón Murillo Juan Carlos Orrego Barrera Héctor Diego González Sánchez

Como dijimos en ediciones pasadas, para nosotros será un placer y orgullo poder difundir los lugares y fechas en los que se realizan los eventos. Los invitamos a todos los profesionales de las empresas a que hagan parte de ellos y que luego nos envíen sus impresiones sobre los temas tratados co mo de la organización de los mismos.

El contenido de la revista no refleja necesariamente la posición del Editor. El responsable de los temas y conceptos emitidos en cada artículo es la persona quien los emite.

Podemos dar fe de que a los que hemos podido asistir son de gran calidad tanto en temas como en organización.

Nos vemos en los seminarios y congresos.

VENTAS y SUSCRIPCIONES: revista@mantonline.com

Director General Juan Carlos Orrego revista@mantonline.com Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 2 – N°2

Flexible – Práctico – Eficiente – Efectivo – Sostenible - Personalizado

Una verdadera estrategia de mantenimiento consigue grandes beneficios para todo tipo de empresas, el entendimiento de las mejores prácticas y un plan sistemático para realizarlas es la base del éxito.

Medellín – Colombia, Móvil: 300-208-5830 www.mantonline.com

Flexible – Práctico – Eficiente – Efectivo – Sostenible - Personalizado

Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 2 – N°2

El verdadero significado del MTBF Por : Ing. Pedro E. Silva A. Consultor, CMRP pedroesilvaa@gmail.com Colombia

Hagamos las cuentas: MTBF = 43200 horas = 43200 / 24 horas * 365 dias al año = 4.93 año Si nosotros revisamos la fórmula del MTBF en detalle es: MTBF = # equipos * t (Intervalo en horas) / # de fallas o sea las unidades del MTBF son # de equipo -tiempo por falla. Es decir que para el ejemplo anterior el MTBF = 4.93 equipos para que haya una falla en un intervalo de un año. ¿Tiene razón el artículo? Otro ejempl o allí mencionado:

En dias pasados leí un artículo sobre el tema, que aún estoy en proceso de comprender. El artículo se titu la "La verdad acerca del MTBF". El artículo fué publicado por "Sunrise Telecom" en julio de 1998. Allí se menciona que lo que realmente significa el MTBF es cuantas cosas se necesitan para que ocurra una falla en un intervalo de tiempo determinado. Si un f abricante le dice que el MTBF de su producto está en 43200 horas no quiere decir que su producto tiene una vida promedio de 43200 horas o que en promedio cada 43200 horas le ocurre una falla. Lo que realmente quiere decir es que se necesitan 5 de sus produ ctos para que se espere una falla de alguno de ellos en un año.

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Un estudio demostró que para un grupo de personas a la edad de los 30 años existe una tasa de mortandad (fallas) de 1.1 (Rata de fallas) por cada mil personas al año. Si el MTBF es el inverso de la rata de fallas (1,1), entonces el MTBF para nuestro caso es de 0.909 es decir que para mil personas el MTBF es de 909 años????? es decir la vida promedio de esas personas es de 909 años?? Si lo interpretamos como en el artículo, lo que realmente significa es que se necesitan 909 de esas person as para que haya una muerte al año, lo cual es correcto. MTBF = 909 personas*año/ una muerte. ¿¿¿¿¿dudas??????

KPI’S Por: Germán Gómez Consultor Principal de Operaciones y Mantenimiento Mincom. German.Gomez@mincom.com Colombia

Este proceso define las políticas, criterios y reglas que deben seguirse para la definición de KPI´s y metas de resultados y procesos, así como las definiciones, formas de cálculo, vistas y reportabilidad. La selección de KPI tiene como premisa que lo que no se puede medir no se puede controlar y mejorar; por lo tanto, para definir los KPI´s se deberá indicar qué es lo que realmente interesa controlar. Algunos elementos a considerar son: KPI de Administración de Demanda

KPI de Mantenimiento KPI de Seguridad KPI de Costos y otros KPI de Resultado y Proceso Existen genéricamente dos tipos de KPI: Estos son los de Resultados y los de Proceso. Los primeros reflejan qué tan bien lo estamos haciendo y los segundos corresponden a la medición de las actividades que realizamos y sobre las que podemos tener control, y que guían nuestro desempeño. La figura 1 ilustra el concepto. La selección de los KPI está estrechamente ligada al estado en que un área se encuentra y hacia dónde se desea llegar; por lo tanto, es clave no caer en la tentación de tener una excesiva cantidad de KPI que podrían provocar un efecto contrario al que se desea lograr. Algunas consideraciones en el manejo de KPI’s, son:  Especificar los datos de campo o información requerida para el cálculo del KPI. 

Detallar la forma en que se calculará el KPI a partir de la información obtenida.

Figura 1: Concepto de KPI de Resultado y Proceso.

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

Especificar los valores o rangos meta para los KPI, según definiciones de la compañía.



Determinar el significado de una variación del KPI respecto a su meta, ya sea positiva o negativa.



Determinar las consecuencias previstas ante la variación de un KPI.

como la verificación de la calidad de la información ingresada y el uso adecuado de ésta. Para el sistema corporativo, las políticas de manejo y uso deberán estar claramente documentadas, como también los criterios de uso que deberán considerar los perfiles de acceso para un buen manejo de la información. Importancia de la información La información histórica es fun damental para la organización, dado que tiene mucha relevancia para la ingeniería de confiabilidad y planificación.



Establecer las responsabilidades asociadas a la introducción de correcciones ante variaciones del KPI.

concepción del modelo prese ntado pretende automatizar el reporte y la interpretación de los KPI, con el fin de que se detecten oportunamente los problemas.

Por lo anterior, se crearán normas mínimas para el ingreso de información al sistema, principalmente para aquellas personas cuyo perfil y r esponsabilidad los obliga a ingresar datos, por ejemplo mantenedores, personal de monitoreo de condiciones etc.

El proceso de administración de los resultados de KPI’s se ajustará al concepto de “Lazo Cerrado”, mostrado en la figura 2:

Desarrollo de KPI´s Es muy importante el Software para realizar, el

Figura 2: Filosofía cerrada de KPI Informe Mensual de Gestión de Mantenimiento Deberá definirse e implementarse un informe mensual de gestión que considere tanto KPI’s de Proceso como de Resultado. Se describen en la tabla siguiente algunos KPI´s típicos que deberán ser usados y sus metas.

desarrollo y la Gestión de los diferentes procesos del negocio. Existen muchos Software en el mercado para realizar KPI’s, en particular en nuestra compañía contamos con MER (Mincom Ellipse Reporting), que utiliza Business Inteligent y que permite la generación fácil de reportes y KPI´s por parte del usuario final.

Información del sistema Este proceso define las políticas, criterios y reglas que deben seguirse para usar la información histórica, así

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Indicador

Tipo

Control de la carga de trabajo

Proceso

Definición

Meta

Representa la medida del volumen de trabajo acumulado pendiente sin comprometer, la carga de trabajo atrasado (Backlog) y la carga futura (forwardlog) Pendiente, corresponde a la suma de trabajo de todas las OT´s abiertas que no han sido planeadas (No tienen fecha planeada de inicio)

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

18 19 20 21 22 23

Backlog , corresponde a la suma de trabajo pendiente de todas las OT abiertas con fecha de inicio en periodos anteriores que fuero n comprometidas y que no sean ejecutado

Capacidad Programada Efectividad de Planificación Cumplimiento programa Precisión Planificación Relación captura mano de obra Relación tipos Mantenimiento

Proceso la

Proceso

Forwardlog corresponde al promedio semanal del trabajo pendiente de todas las OT abiertas, agrupada por fecha de inicio en periodos futuros, donde los periodos futuros es de cuatro semanas, sin incluir el período actual. Es una medida de las HH programadas vs la capacidad del grupo al inicio del periodo. Mide el número de órdenes de trabajo completadas sin horas planificadas/ Número total de órdenes de trabajo completadas. Cumplimiento del programa = Número de trabajos programados completados / Número de trabajos programados. Mide las horas planificadas vs las horas reales para las órdenes de trabajo planificadas por el planificador especifico Compara las horas de mano de obra destinadas a Órdenes de Trabajo de mantenimiento para un grupo de trabajo, con las horas totales brindadas por el grupo. Mide las órdenes de trabajo de cada tipo de mantenimiento de parada/ correctivo/ preventivo/ predictivo/ que se crean en el sistema. Este sistema e s usado para monitorear la efectividad del mantenimiento programado. Es una medida del mantenimiento preventivo y predictivo completadas vs el volumen de mantenimiento preventivo y predictivo programadas par a el período Es una medida del volumen del trabajo real asignado en el periodo de programación vs la capacidad del grupo en el período de programación.

Porcentaje de cumplimiento de MST Porcentaje de asignación de la mano de obra Porcentaje de trabajo no programado

Proceso

Es una medida del volumen del trabajo completado en el período de programación que no era trabajo programado en el período.

Disponibilidad

Resultado

Utilización del tiempo del equipo

Resultado

Mide la disponibilidad física del equipo seleccionado. La disponibilidad del equipo es una medición de la probabilidad de que una pieza de equipo esté en un estado no deseado Mide la utilización del Tiempo del Bien del equipo seleccionado. Utilización de tiempo del bien = Tiempo operacional del bien / Tiempo de calendario.

Utilización de la capacidad del equipo

Resultado

Tiempo medio entre paradas (MTBS)

Resultado

Tiempo medio de reparación y mantenimiento (MTTR) Costo de mantenimiento por unidad de producción. Costo de mantenimiento de equipos Cumplimiento Programa de Seguridad Índice de Frecuencia

Resultado

Se calcula del cuociente entre: el número de accidentes con tiempo perdido en el periodo por 106 de horas trabajadas, y el número de HH del periodo.

Accidentes con tiempo perdido

Resultado

Indica la cantidad de horas hombres comprometidas con tiempo perdido

Accidentes sin tiempo perdido Cantidad de incidentes Cantidad de incidentes Ambientales

Resultado

Indica la cantidad de horas hombres comprometidas sin tiempo perdido

Resultado

Indica la cantidad de incidentes en el per iodo

Resultado

Indica cantidad de eventos de incidentes ambientales en el período

Proceso

Resultado

Proceso

2 semanas 80% 100% 20% 80% 80% 90% 80% 80% 80% < 20%

Mide la Utilización de la Capacidad del Bien del equipo seleccionado. Utilización de Capacidad del Bien= Rendimiento Físico Actual / Rendimiento Físico de Marca reconoc ida, calculado de acuerdo a la Utilización de Capacidad del Bien y el Estándar de Análisis de Pérdidas. Mide el tiempo medio entre paradas de mantenimiento programado y no programado. MTBS = [Tiempo de calendario – Tiempo perdido por (Paradas de mantenimiento programadas + no programadas)] / Numero total de (Paradas de mantenimiento programadas + no programadas). Mide el tiempo medio para reparación y mantenimiento del equipo seleccionado. MTTR = Tiempo perdido para (Paradas de mantenimiento programadas + no programadas) / Numero total de (Paradas de mantenimiento programadas + no programadas). Mide el costo de mantenimiento por unidad de producción. Este reporte es usado para monitorear el rendimiento mensual en relación al presupuesto y la tendencia a largo plazo en costos de mantenimiento por unidad Muestra en un diagrama de Pareto los diez costos de mantenimiento de equipos más destacados por área. Muestra el cumplimiento con el programa de seguridad de la compañía en el mes 100%

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La organización del Departamento Mantenimiento (Parte III y final)

Por : Ing. Eduardo Díaz Rodríguez Viceversa Consultores ed_viceversa@yahoo.com Costa Rica

Si revisamos dos presentaciones anteriores, vemos que hemos llegado a la base de nuestra pirámide de la estructura organizacional. La base esta formada por los factores claves de éxito. Los factores claves de éxito los podemos definir como son los elementos que nos permiten llevar la medición de cuanto nos estamos acercando al cumplimiento de los objetivos que se ha trazado. Otra definición es que son los elementos que nos indican cuan exitoso o cual es el estado de salud de nuestra gestión o de todo el departamento de mantenimiento. Y he aquí un punto de discusión que a mas de uno les ha traído un dolor de cabeza. Como saber si la gestión que están haciendo es buena?. C omo determinar si sus esfuerzos están contribuyendo a alcanzar los objetivos estratégicos de la compañía?. Los factores claves de éxito se deben de convertir en el día a día de todo departamento de mantenimiento, deben ser revisados con una frecuencia lo suficientemente adecuada que nos permita en primera instancia reactivamente corregir los aspectos que se generan y nos van alejando de la meta establecida, y luego cuando tengamos la suficiente experiencia poder proactivamente hacer los ajustes necesarios para estar

dentro de las metas o parámetros establecidos. Todos los factores claves de éxito varían de organización en organización dependiendo de los objetivos estratégicos que se han trazado las organizaciones, pero existen una serie de indicadores que por su naturaleza genérica pueden indicarnos que tan exitoso es un departamento o el encargado del mismo. Algunos de estos son: tiempo de paro, que puede ir ligado a disponibilidad de equipo (availability) o uso de equipo (MU(Mach ine utilization)), luego hay otra serie de indicadores ligados puramente con la gestión de mantenimiento y estos pueden ser: tiempo medio entre falla, tiempo medio de reparación, tiempo medio de asistencia. No podemos dejar de lado los aspectos de costos y es necesario contar con el costo de mantenimiento por unidad producida, y siendo mantenimiento un departamento con un considerable riesgo en la generación de accidentes laborales no debe quedar de lado un factor o indicador que nos indique como es nuestra gestión en la prevención de accidentes dentro del departamento. Esta muestra les puede dar una idea, pero como he mencionado variara según la organización. Finalmente no podemos dejar de lado el concepto de meta mínima que identifique el éxito, este aspe cto debe ser definido de una manera objetiva, real y honestas, pues no podemos poner metas que sean muy simples de alcanzar y nos genere mantenernos en la zona de confort, ni metas tan altas que causen frustración en la organización y nosotros mismos. Espero que estos últimos artículos les ayuden o sirvan de referencia en su gestión administrativa como ingenieros de mantenimiento. Hasta la Próxima!!

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Tenemos amigos en buena parte del mundo, Latinoamérica cada vez es mas referenciada respecto a las técnicas usadas para gerenciar los activos… Y seguiremos creciendo para el beneficio Global.

Investigación Causa Raíz Falla Cable de Potencia Central Playas – Segunda Parte Empresas Públicas de Medellín E.S.P- Gerencia Generación Energía – Subgerencia Operación Generación Por: Juan Carlos Toro Londoño M.Sc. Ingeniero Electricista. jtorol@eeppm.com Colombia

Héctor Diego González Sánchez M.Sc. Ingeniero Electricista hgonzale@eeppm.com Colombia

Cálculos. Los cálculos realizados, permiten afirmar que el diseño del buje y del cable es correcto, destacándose lo siguiente: El cable y el buje están diseñados p ara un voltaje nominal del orden de 245 kV. La sección transversal del conductor es adecuada para la potencia transmitida por el cable y se encuentra entre los valores de 23.6 y 24.9 mm determinada por los estándares. La resistencia por unidad de longitud del conductor bajo la corriente continua a 20°C es de 60.5 micro – ohm/m valor ligeramente diferente del establecido por los estándares que es del orden de 0.0778 ohmios/ km. El aislamiento seleccionado por el fabricante tanto para el cable como para el co no de alivio de esfuerzos (elastómero EPDM) en el conector del bushing es adecuado y está acorde con su espesor, aunque hoy en día la tecnología avanzó hasta el desarrollo del XLPE. La intensidad y duración del cortocircuito a tierra para la pantalla metálica está bien diseñado (31.5 kA; 0.5 segundos). El tipo de instalación y el montaje del cable en la central es adecuado y permite aliviar los esfuerzos electrodinámicos presentes durante los cortocircuitos. El espesor medio del aislamiento es correcto (23 mm) y se aproxima al criterio internacional de ser inferior a 22 mm. No se pudo corroborar si las diferencias del espesor medio en diferentes puntos está entre los límites estándares del - 5% y +15%, sin embargo, la verificación realizada en el tramo de c able sobrante del montaje,

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indica que el espesor está dentro de los límites estándares. Las características mecánicas del cable se encontraron normales y cumple los criterios de esfuerzo mínimo a la tensión de 12.5 Mpa y elongación mínima a la ruptura la cual es del orden de 450%. El espesor de la pantalla metálica es de 2.7 mm, valor adecuado para drenar la corriente de cortocircuito. El incremento de temperatura en el conductor, sobre una temperatura ambiente de 40°C cuando por el cable circula continuamente 210 Amperios es del orden de los 5°C y para una corriente de 13 KA rms simétrico durante 1 segundo es del orden de 20°C, valor conforme con el diseño y los estándares. El radio mínimo de curvatura del cable a la entrada del terminal del domo es correc to y no es inferior al valor límite de 1600mm. El incremento de temperatura en la pantalla, sobre una temperatura ambiente de 40°C cuando por ella circulan 13 kA durante 1 segundo es del orden de 150°C, valor conforme con el diseño y los estándares. El valor de la corriente máxima permisible durante un cortocircuito para una duración de la falla de un (1) segundo es del orden de 33.4 kA rms simétrico en el conductor y de 13 kA rms simétrico en la pantalla, valores acordes con los estándares. La longitud de la trencilla flexible de cobre que sirve de link entre el buje del transformador y el terminal de cable, no es adecuada, dando un margen muy estrecho y permitiendo la transmisión de esfuerzos ante el cortocircuito entre la trencilla y el casquillo. La oxidación del aceite dieléctrico por efecto de la intensificación del campo eléctrico, aumenta las pérdidas dieléctricas con la consecuente contaminación del cobre y la afección de los hilos conductores llevándolos a la ruptura, incrementándose la densidad de corriente y como consecuencia la temperatura en el conductor de aluminio. El sistema semiconductor utilizado en el conector del bushing asociado al cable en la frontera del cono de alivio (elastómero y caperuza semiconductora), es altamente sensible a la temperatura, por lo que un incremento de esta variable por encima de su valor de diseño, cambia dramáticamente la resistividad volumétrica, intensificándose el campo eléctrico hasta llevar a la falla el sistema. El nivel de temperatura que soporta el ais lamiento del cable diseñado (low density polyethylene - LDPE) es bastante crítico, ya que si por cualquier circunstancia se incrementa la temperatura por encima de los valores permisibles, las características dieléctricas del sistema cambian dramáticamente. La escasa recirculación del aceite en el domo, permite incrementar más la temperatura en el fluido.

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Inspección del terminal interior del cable fallado en la central. En las comprobaciones y medidas realizadas al cable y al terminal interior en la central realizada el 12 de septiembre de 2006, se encontró: Durante la inspección visual realizada a los polímeros (EPDM y LDPE), involucrados en la falla, no se detectaron trazas ni evidencia de presencia de arborescencias de agua (water tree) arboresc encias eléctricas (electric tree) ó arborescencias electroquímicas (electrochemical tree), tampoco se observaron cavidades gaseosas que hubieran podido permitir desencadenar la falla. El modo de falla es típica de una disrupción súbita del sistema aislante. La traza del streemer dejado por la disrupción en el cono de alivio, es típica de una falla por esfuerzo dieléctrico, la cual se da cuando las características dieléctricas cambian. No se evidencia un proceso de degradación en las fronteras de la falla ni se observaron en los elementos repliegues y singularidades que pudieran permitir afirmar que la falla fue producto de una degradación en el tiempo [2][3][4], del sistema aislante, aunque esta hipótesis deberá ser reafirmada con los ensayos de los materiales en el laboratorio. El conector y el terminal fallaron como producto de la intensa explosión. Pruebas y ensayos en el laboratorio Las pruebas de laboratorio [5] realizadas al conector flexible de cobre permitieron detectar: Presencia de sulfatos de cobre en los extremos de la terminal. Ruptura de filamentos y pérdida del recubrimiento de estaño. Núcleos afectados por corrosión. Sobre el Polímero fueron realizadas pruebas fisicoquímicas al polímero [7], encontrándose que no hay evidencias de arboresc encia “trees” ni deterioro severo por envejecimiento El ensayo de flama en un tramo de cable aislado en polietileno, permitió demostrar que la transferencia del calor afectó el aislamiento del cable en un tramo importante.

Figura 8. Rotura de filamento s y sulfatos de cobre. Diagnóstico del estado del cable Del análisis realizado por SILEC de Francia a las pruebas e información suministrada sobre el evento del cable de potencia asociado al transformador 2 se tiene: Los resultados de 310 a 390 microamp erios de corriente de fuga, en las tres fases, significa que no hay un cortocircuito del cable o una falla directa y clara. Sin embargo, es de anotar que un ensayo de control de 50 kV DC es generalmente suficiente; un valor superior puede conducir a una de gradación del aislamiento (principalmente el LDPE) que no puede ser detectada posteriormente. SILEC informa que se conoce como experiencia dos fallas reportadas en la ciudad de México, muy similares a la ocurrida a EPM. Las fallas de México se presentaron en Abril y Mayo de 1994. En dicho caso se presentó un cortocircuito en un transformador marca Schneider y se concluyó que las fallas comenzaron en los terminales interiores en SF6. En nuestro caso, después de analizar la información suministrada por EEPPM, la firma SILEC considera que las cuatro fallas presentadas en el estator de la unidad N°2 desde el año 1998 y la mala conexión del conector de aluminio en el terminal, son las causas de la última falla ocurrida el 4/09/06 en el terminal de la fase T de la unidad 2 de Playas. Conclusiones El análisis de la información, las pruebas de laboratorio y los cálculos, permiten deducir: El evento se presentó básicamente por la distorsión del campo eléctrico ocasionado por una combinación de mecanismos entre los cuales se destaca la contaminación del aceite dieléctrico y los esfuerzos electrodinámicos generados por las recurrentes fallas a tierra del generador y del sistema de potencia asociado

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(líneas a 230 kV), que ocasionaron la ruptura de los hilos en la trencilla por la acción sinérgica de los esfuerzos y la contaminación de los hilos de cobre. El efecto final de la distorsión del campo eléctrico es un sobrecalentamiento del sistema, el cual produce efectos adversos en las características eléctrica s del material semiconductor, tal como el incremento del PTC (coeficiente de temperatura positiva), fenómeno que en la pantalla semiconductora, hace que la resistencia caiga dramáticamente, debido al incremento de la temperatura con daños en el aislamiento vecino a la frontera donde se interrumpe el sistema semiconductor (bloque de elastómero en EPDM), por causa del incremento del calor específico y de la conductividad térmica. Teniendo en cuenta que si el campo eléctrico en el terminal se distorsiona, la convergencia del campo ocasiona en muy poco tiempo la falla del sistema aislante. Para evitar esta situación, los cables y terminales se dotan de una pantalla semiconductora con el fin de aliviar el fenómeno de distorsión, permitiendo el sostenimiento del campo eléctrico. Para ello, los fabricantes se esmeran en preparar el sistema semiconductor de tal forma que el carbón negro posea las propiedades adecuadas que le permitan al sistema establecer un circuito conductivo que atenúe los intensos campos eléctricos producto de la distorsión. Una vez la conductividad térmica del sistema semiconductor se incrementa, la transferencia de calor al exterior ocurrirá. Si la situación se mantiene, en muy poco tiempo, la reacción de oxidación aparece, la cual está en relación directa con la temperatura y con la presencia de oxigeno. El oxigeno siempre está presente en la constitución molecular del polímero y la oxidación se incrementa en la medida que la sobre temperatura esté presente, creando una degradación muy rápida de las características eléctricas del polímero. Una vez la conductividad térmica del sistema semiconductor se incrementa, la transferencia de calor al exterior ocurrirá. Si la situación se mantiene, en muy poco tiempo, la reacción de oxidación aparece, la cual está en relación directa con la temperatura y con la presencia de oxigeno. El oxigeno siempre está presente en la constitución molecular del polímero y la oxidación se incrementa en la medida que la sobre temperatura esté presente, creando una degrada ción muy rápida de las características eléctricas del polímero. La convergencia del campo ocasionó la falla del sistema aislante, perforando el polímero e incrementando la temperatura por efecto de la intensidad del cortocircuito hasta el estado de plas ma. La alta temperatura generada ocasionó la flamabilidad del aceite y la presencia de gases tales como el metano y el hidrógeno producto de la misma descomposición del aceite, ocasionando en el interior del domo la explosión.

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La temperatura producto de la combustión, se transmitió por transferencia de calor a lo largo del conductor de aluminio, afectando el polímero existente en el primer tramo del cable. La causa raíz de la falla del cable de potencia LDPE perteneciente a la fase T del transformador N° 2 instalado en la central hidroeléctrica Playas de propiedad de EPM, fue la distorsión del campo eléctrico presente en la frontera del sistema semiconductor del terminal del conector en el bushing asociado al cable de la fase T, que ocasionó la disrupción eléctrica en el polímero del conector al interior del terminal, iniciando una gran conflagración que terminó por afectar la integridad del aislamiento del cable.

REFERENCIAS [1] Informe de preparación de probetas e inspección visual en bujes terminales y cables 230 KV de la falla ocurrida en la central Playas, Equipo de Asistencia Técnica e Investigación Calidad, Junio de 2006. [2] Diagnóstico de cables de Alta Tensión - Análisis Comparativo de resultados unidad 1 y Unidad 2. Inducor Ingeniería S.A. Medellín – Colombia, 2006. [3] Protocolo de ensayo No. 1489 -06. Diagnóstico de cables de Alta Tensión. Inducor Ingeniería S.A. Medellín – Colombia, 2006. [4] Reporte Medida de Descargas Parciales Cables de Alta Tensión – Central Playas Inducor Ingeniería S. A. Medellín – Colombia, mayo de 2007. [5] Estudio de la posible causa de falla en los conectores de la central Playas, Laboratorio de Materiales – Universidad Nacional, 2007. [6} Diagnóstico de cables de Alta Tensión - Domos Unidad 2. Inducor Ingenierí a S.A. Medellín – Colombia, 2006. [7] Informe de Inspección Termográfica. Equipo y Mejoramiento – Área Análisis e Ingeniería, Agosto de 2006. [8] Informe de ensayo de polímeros, Equipo de Asistencia Técnica e Investigación Calidad, Junio de 2007. [9] Memorias de cálculo, Cable seca a 230 KV, Fase T marca Silec, Unidad 2 – Central Hidroeléctrica Playas, Juan Carlos Toro Londoño, Mayo de 2007. [10] Planilla de datos – Pruebas Fisicoquímicas y Cromatografías Aceite Transformadores Central Playas, septiembre de 2006. [11] Hallazgos de la inspección en sitio, Cable seco 230 KV – Central Hidroeléctrica Playas, Juan Carlos Toro Londoño, Septiembre de 2006.

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Solución de Problemas en los Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado CONDENSADOR Por: Douglas E. Chacón Murillo Ingeniero Electromecánico. Técnico en Mecánica. Ingeniero Consultor.

decham86@hotmail.com Costa Rica

Como condensador se conoce a la parte del sistema de Refrigeración y Aire Acondicionado, que libera la carga térmica, absorbida por el evaporador. Si lo comparamos con el cuerpo humano, siguiendo la analogía utilizada, este seria el equivalente de la piel y los poros, ya que es por ahí donde se da el intercambio térmico hacia el exterior, nec esario para una condensación del fluido refrigerante en los sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado, o enfriamiento en el cuerpo humano.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, mantenimiento preventivo en las partes afectadas, etc. Solución 2: Cambio de los sistemas de filtración y/o tratamiento químico en las partes afectadas. Solución 3: Limpieza de todo el conjunto en general y cambio del elemento de expansión, así también como de otras partes como: válvulas, acoples e tc. Motor del ventilador del condensador defectuoso → Similar en concepto al anterior, pero de consecuencias más rápidas de detectar, se manifiesta este problema. Encontrando presiones altas en el sistema, accionamiento de protecciones por sobre -presión, eléctricas, entre otras.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, mantenimiento correctivo en las partes afectadas, etc. Solución 2: Cambio de motor. Solución 3: Cambio de motor, protecciones de alta presión, válvulas de sobre-presión, etc. Daños extensos en aletas → Siguiendo con este tipo de problema, se presenta esta que es similar en síntomas, a las anteriores, pero es detectable visiblemente, por el daño en la estructura de canalización.

Inspección en campo-Efectos a) Temperatura de condensación saturada Causas: Serpentín del condensador sucio→ Aunque las distintas rutinas de mantenimiento, deberían detectar y eliminar esta condición, la misma se puede presentar en ocasiones, comúnmente los usuarios del sistema darán la campanada de aviso, ante la reducción gradual de la capacidad de enfriamiento en el recinto, mas técnicamente hablando, se notara por el aumento en las presiones del sistema en su lado de alta presión, así también por el accionamiento de las protecciones de presión en los sistemas.

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Recirculación nula o parcial de aire en el condensador → De efecto casi inmediato, nos damos cuenta de este problema, debido a que el sistema en si, acciona sus protecciones por sobre-presión, así también por la nula o poca capacidad de enfriamiento del sistema.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, mantenimiento correctivo en las partes afectadas, e tc. Solución 2: Cepillado mecánico y manual de las aletas. Solución 3: Cambio del conjunto condensador, protecciones de alta presión, válvulas de sobre presión, etc. Los vientos del ambiente no permiten un flujo de aire adecuado en el serpentín → Como es sabido y recordado en la analogía, al principio de esta guía, el condensador funciona al igual que nuestro sistema de enfriamiento interno, si los poros están bloq ueados, nuestro sistema se sobrecalentara y colapsara rápidamente. Del lado de los sistemas de enfriamiento, rápidamente se notara, por el accionamiento de las protecciones por sobre-presión, así también por la poca o nula capacidad de enfriamiento, en los recintos acondicionados.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, mejoramiento de ventilación, etc. Solución 2: Reubicación del condensador. Solución 3: Reubicación de los condensadores. Descarga de aire de otros equipos condensadores → Aunque similar en concepto y efecto, a los anteriores, este fenómeno se presenta debido al desconocimiento de los supervisores o instaladores de los sistemas de enfriamiento, donde las condiciones de tempera tura en los recintos se logra en tiempos mayores a los recomendados por el fabricante o no se logran.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, mejoramiento de la ventilación existente, etc. Solución 2: Reubicación del condensador. Solución 3: Reubicación de los condensadores.

Rotación del ventilador incorrecta → Es bien sabido, por todos el dicho "zapatero a tus zapatos", y nos viene a recordar que el conocimiento y experiencia, conseguidos a través del estudio y el tiempo, no pueden ser sustituidos de la noche a la mañana, por solo la información. Haciendo una analogía con el problema anterior, en los sistemas de bombeo, nos encontramos con este problema, común si n o se siguen las recomendaciones y fichas técnicas de los fabricantes, se denotara por el aumento de la presión y posible accionamiento, en las protecciones de sobre -presión, también los usuarios internos, resentirán la perdida gradual de las condiciones de acondicionamiento.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, corrección y pruebas de giro, etc. Solución 2: Cambio de aspas y parte dañadas. Solución 3: Cambio de conjunto de motor y aspas. Aspas del ventilador dañadas o rotas → Si se a realizado un correcto montaje y ajuste de las mismas, no debería ocurrir, pero se puede presentar que debido al desbalance del eje del motor o el fallo, de los seguros, puedan causar que se presente este problema. Es denotado, por el accionamiento de la el control por sobre-presión, y por el decrecimiento de las condiciones de confort interno, entre otras.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, ajuste del aspa, etc. Solución 2: Cambio de aspas y parte dañadas. Solución 3: Cambio de conjunto de motor y aspas. Bomba de agua del condensador defectuosa o Impulsor del sistema de bombeo dañado→ Asociado principalmente a sistemas, de uso industrial y principalmente aquellos de condensación por medios EVAPORATIVO, como las Torres de Enfriamiento, Condensadores Evaporativos, entre otros.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Toma de presiones en ambos lados del sistema de enfriamiento, ajuste de seguros e impulsores, etc. Solución 2: Cambio de los impulsores y parte dañados. Solución 3: Cambio de conjunto de moto-bomba. Tubería de agua del condensador bl oqueada→ Las altas presiones en el lado de alta, en el sistema y el

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accionamiento de las protecciones por sobre -presión, son el producto final de este problema, así también como el accionamiento de la protección, por flujo en el sistema, de importancia alt a, es siempre sabido verificar y realizar pruebas a los sistemas de control y protección, ya que son los únicos que pueden evitar una tragedia o daños mayores, si así se presentaran.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el componente como: Desbloqueo de tuberías, válvulas, etc. Solución 2: Cambio de las partes dañadas y limpieza del sistema de bombeo en general. Solución 3: Cambio de conjunto de moto -bomba y tuberías dañadas. Sistema sobrecargado → El descuido o el desconocimiento de la carga adecuada, hacer aparecer esta falla, la cual es visible, por un aumento en las presiones de ambos lados del sistema, las cuales se encontraran sobre los rangos de placa, aumento de consumo energético y accionamiento de sus protecciones. Muy común en arranques o reparaciones de componentes mayores como: compresores, válvulas, entre otras más.

Causas: Sistema sobrecargado→ Un equipo de refrigeración debe SIEMPRE tener la carga adecuada de refrigerante, para su correcto funcionamiento, un método o forma de verificarlo es con las fichas técnicas y tablas de los fabricantes, el consumo de corriente de placa, presiones de bitácora, entre otras mas. Nuevamente nos encontramos ante un problem a, muy común en los arranques o en mantenimientos mayores, el supervisor o responsable, debe hacer conciencia de su papel en la ejecución de los proyectos.

Solución 1: Revisión y solución del problema originado en el sistema, como: Comprobación de presiones en ambos lados del sistema (Baja presión y Alta presión), etc. Solución 2: Recuperación del exceso de carga. Solución 3: Cambio de partes dañadas como: válvulas de sobre-presión, compresor, por ejemplo. El diagrama de Mollier, nos permite identificar muy certeramente el estado real del refrigerante, conociendo las propiedades físicas del sistema. Citas Bibliografícas. Paginas de Internet.   

www.carrier.com www.york.com www.trane.com Fuentes Adicionales

Ingeniero Electromecánico. b) Carga de refrigerante incorrecta

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Ángel Yeldo Pinelo H.

anpinelo@gmail.com

Aporte de las 5S al Uso Racional de Energía

que se evidencia en algunas de las empresas en las que hemos trabajado el tema:

Por: Juan Carlos Orrego B. Ingeniero Mecánico – Esp. en Finanzas, Preparación y Evaluación de Proyectos Director de Mantonline.com servicio@mantonline.com Medellín - Colombia

Hay que recordar que las 5Ss hacen referencia a 5 palabras provenientes del japonés que se inician con S (ese) y que enmarcan toda una filosofía y cultura; SEIRI – SEITON – SEISO – SEIKETSU y SHITSUKE. Ellas y su implementación ayudan al mejoramiento de las empresas que implementan e interiorizan toda la filosofía.

El hacer mejor las actividades en cualquier área funcional de las compañías siempre ha de contribuir al beneficio global de las empresas y las regiones, estudios realizados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos de América, ha cen cuenta de hasta un 20% de disminución en el consumo de energía debido a la realización de buenas practicas [1]. Buenas prácticas que son construidas y soportadas por una serie de herramientas de fácil implementación y que reportan rápidamente resultado s mostrables ante las directivas de las compañías. Una de las herramientas mas usadas y que además no puede faltar cuando se desea implementar , se está implementando cualquier metodología de mantenimiento o practica de mejoramiento son las 5Ss, herramienta Japonesa que ha demostrado ser exitosa en muchas empresas de todo el mundo. Pero, ¿como aportan las 5S al ahorro energético y al Uso Eficiente de este recurso tan valioso y tan determinante en la consecución de las metas financieras de las empresas?, la respuesta podría ser algo compleja si no existe un monitoreo permanente respecto a lo que está sucediendo con la energía desde cualquiera de sus presentaciones y las actividades que se desarrollan dentro de las empresas. Mientras nos ponemos de acuerdo en como haremos esta medición, veamos como cada etapa de las 5S aporta al menor consumo energético, por lo menos lo

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SEIRI – Organización; donde se ha de separar lo necesario de lo innecesario del lugar de trabajo. Luego de mucho leer los informes y resultados en las empresas y casi a punto de decir que esta primera S no aportaba mucho, encontramos una relación valio sa, vimos como los equipos y herramientas en muchas ocasiones los habíamos retirado del puesto de trabajo por que habían sido sobre diseñados para la función que les correspondía y que en otras áreas de la compañía eran requeridos por el personal, haciendo así un mejor uso de la energía que ellos consumían, taladros, pulidoras, quemadores, equipos de bombeo y hasta unidades de aire acondicionado estaban dentro de la lista. SEITON – Todo en su lugar: ya esta S fue mucho mas fácil de evidenciar luego de habe r visto la primera, y por ende las siguientes 3S, el Seiton aporta al menor consumo o uso eficiente de la energía en primera instancia de forma similar a como lo hace el Seiri puesto que herramientas y equipos de mediana o poca utilización colocadas en áre as comunes llevó a desechar con mayor facilidad algunas que se encontraban duplicadas o con un rendimiento por debajo del deseado. Por otra parte, el ubicar los elementos en lugares “fijos” permitió la eliminación de largas extensiones eléctricas o de tuberías conductoras que por si mismas tienen pérdidas, la colocación de lámparas fijas con mejor iluminación y de características ahorradoras ayudo a eliminar buena cantidad de lámparas de mano con bombillos incandescentes de alto consumo. SEISO – Limpieza Profunda: muestra el mayor aporte al Uso Racional de Energía; tableros eléctricos limpios ayudan a no tener “fugas” de energía, lámparas limpias evitan la utilización de fuentes de iluminación de apoyo, filtros de equipos de aire acondicionado limpios ayudan a motores y compresores trabajen menos, motores limpios permiten una mayor

disipación de calor, boquillas de quemadores limpias eficientan el uso del combustible, tuberías limpias permiten evidenciar fácilmente escapes de aire, vapor u otro fluido, lo que representa a su vez una energía desperdiciada, y podríamos seguir dando ejemplos de casos encontrados, pero dejaremos para que cada uno de ustedes inspeccionen sus plantas e identifiquen los potenciales ahorros energét icos que tienen en sus empresas gracias al SEISO. SEIKETSU – Estandarización: permite ahorrar energía cuando las anteriores Ss tienen bien definidas frecuencias y rutinas, cuando han sido entendidas, interiorizadas y practicadas por todo el personal. Pero si extendemos un poco mas su alcan ce, vemos que el Seiketsu en bombillas, motores y demás elementos o equipos podrán ayudarnos a ahorrar energía.

auditoría, sino que debe convertirse en una forma de vida. Disciplina, que al interior de la empresa se convertirá en parte de una cultura y que como dijimos en el Volumen 1 N° 5 de la revista Mantenimiento en Latinoamérica, deberá ser aquella que ayude a diferenciarnos del resto. Y como podría ser mejor diferenciarnos que mostrando como por medio de una herramienta como las 5S hacemos un Uso Eficiente de Energía que repercutirá en beneficios tangibles para toda la sociedad; productos y servicios mas económicos, menores i mpactos ambientales, mayor calidad de productos, posicionamiento competitivo de todo un país o región.

Referencias

Por último llagamos a la quinta S, SHITSUKE – Disciplina; normalmente como muchos lo hemos experimentado y expresado, la mas compleja de todas, pues lo que sugiere es convertir todas las Ss en un habito, que no sean solo un acto aislado y de momento o como muchas veces ocurre realizado para ganar algunos puntos con una visita importante o en una

[1] Galván, Javier. Mantenimiento y la Eficiencia Energética. Documento recuperado de www.aciem.org

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Convocatoria de Artículos

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Responsables con el compromiso de convertirse en un espacio vital para que la comunidad de mantenedores de Latinoamérica, que reflexionen y g eneren nuevo conocimiento en la disciplina, se permite comunicar que su proceso de convocatoria de artículos para su número ordinario bimensual se encuentra abierto. La revista se constituye en un importante medio para la socialización y visibilidad de aportes que nuestras comunidades de mantenedores vienen desarrollando, en especial, aquel los relacionados con la administración del mantenimiento y la aplicación de labores tendientes a mejorar la confiabilidad de los activos físicos. Así mismo, son bienvenidos aquellos textos de orden interdisciplinario que aborden problemas de la realidad in dustrial Latinoamericana. Plazo de entrega: La convocatoria y recepción de artículos es permanente aquellos que se envíen antes del 15 de los meses de Febrero, Abril, Junio, Agosto, Octubre, Diciembre de cada año, serán considerados para el n umero

Volumen 2, Número 3 de la revista, aquellos que lleguen hasta el 15 de Abril de 2010. siguiente. Sin embargo pueden ser considerados en el

Política editorial: Quince días después de la fecha de recepción de las colaboraciones el Comité editorial notificará a sus autores si cumplen los requerimientos de calidad editorial y pertinencia temática por lo cual serán publicados. Pautas editoriales: 1. Presentación del texto: enviar archivo electrónico en formato Word 2007, letra Arial, tamaño 10, a espacio sencillo, hoja tamaño carta con una extensión máxima de 15 hojas. 2. Contenido del texto: una portada que contenga: título del artículo y nombre del autor (o autores, sin son varios), títulos académicos o cargos que indiquen su autoridad en la materia. Adicionalmente, se debe incluir: o Fotografía del autor en formato JPG. o Las direcciones electrónicas y país de Origen. o Las citas bibliográficas, deben de ser escritas preferiblemente en forma manual y no con la función del Word. o Referencias: Bibliografía y/o Cibergrafía. o Ilustraciones, gráficos y fotografías: Deben ser originales, para mayor calidad al imprimir. Y de ser tomadas de otro autor citando su fuente y en lo posible adjuntar su permiso de utilización y deben ser en formato JPG.

PARA TENER EN CUENTA: o Ni la Revista, ni el Comité Editorial se comprometen con los juicios emitidos por los autores de los textos. Cada escritor asume la responsabilidad frente a sus puntos de vista y opiniones. o Es tarea del Comité Editorial revisar cada texto y si es el caso, sugerir modif icaciones. Igualmente puede devolver aquellos que no se ajusten a las condiciones exigidas. o No tienen que ser artículos de carácter “científico” la revista es de todos los mantenedores y quienes apoyen o interactúen con ellos. o Dirección de envío: Los artí culos deben ser remitidos al editor de la revista a los siguientes correos electrónicos en los plazos indicados anteriormente: revista@mantonline.com

¡Esperamos sus trabajos ! Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 2 – N°2