Mejora de mantenibilidad de unidades generadoras en central hidroeléctrica (página 2)

Partes: 1, 2, 3

Los activos de la Central Hidroeléctrica presentan mayor probabilidad de fallas por el tiempo de servicio que tienen, aunado a esto los valores de Mantenibilidad están desviados y la capacidad que se tiene para entregar el equipo reparado en el tiempo establecido es menor, se busca determinar las causas del incremento de los tiempos de reparación, puesto que los altos tiempos que se tardan en reparar las máquinas, afectan los planes de mantenimiento, siendo menos eficientes en las practicas de mantenimiento y contando con menos disponibilidad en el sistema, afectando todo el proceso de generación eléctrico.
Los valores de Mantenibilidad y TPPR (Tiempo Promedio Para Reparar) en los últimos tres años no han cumplido con los índices de control que fueron establecidos. La Mantenibilidad promedio de los últimos tres años calculada a 15 horas se ubico en un 50,13 % y un TPPR de 74,67 horas, donde se evidencia un comportamiento decreciente en los últimos tres años.

Desviados de los índices meta que son para la Mantenibilidad de 65% y TPPR de 40 horas.

El Departamento de ingeniería de Planta, Sección Control de gestión ha dado lugar a la presente investigación para estudiar la Mantenibilidad que ha venido presentándose en las unidades generadoras de casa de máquinas I y II, con el propósito de desarrollar una propuesta de mejora para las unidades y componentes que presenten valores de mantenibilidad desviados, con respecto de los índices meta establecidos para el control del mantenimiento.

(Gp:) Objetivo General

Desarrollar una propuesta de mejora para la mantenibilidad de la Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.

(Gp:) Objetivos Específicos
Describir la situación actual de las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.
Analizar la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y los principales subsistemas de Planta Guri.
Determinar los Componentes afectados por las fallas en las Unidades Generadoras.
Examinar las causas de las fallas presentes en los Componentes de las Unidades Generadoras.
Elaborar un Plan de acción que permita aumentar la Mantenibilidad en las Unidades Generadoras.

(Gp:)
La presente investigación es de gran importancia, pues existe la necesidad de solucionar el problema del incremento de los tiempos de mantenimiento de las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica, debido a las fallas y anomalías que las mismas vienen presentando por su uso continuo, de manera de identificar las unidades y subsistemas que presenten menor mantenibilidad y sean las más afectadas.

Con la finalidad de cubrir la demanda eléctrica nacional, se persigue el incremento de los porcentajes de Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y una intervención más rápida en los procesos de mantenimiento, para detectar el diagnostico de fallas y efectuar de manera exitosa la reparación del equipo, aportando beneficios en la implementación de los planes de mantenimiento y un mayor incremento en la vida útil de dichas unidades.
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Justificación

(Gp:)
El presente estudio de investigación se llevó a cabo en la División de Planta Guri, en el Departamento de Ingeniería de Planta, Sección control de Gestión, contando con un tiempo de culminación máximo de 16 semanas para el desarrollo del mismo.

En el Departamento de Ingeniería de Planta se realizarán los análisis de la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras de Planta Guri, donde se desarrollará una propuesta de mejora para los tiempos promedios de reparación de las máquinas.

Delimitaciones

Tipo de Estudio

POBLACIÓN
MUESTRA

(Gp:) RECURSOS FÍSICOS

Intranet de CORPOELEC, para recopilar información general concerniente a la empresa y trabajos similares relacionados.

Computadora para el registro de la información y desarrollo (digital) de la investigación.

Memoria USB (Pendrive) para el almacenamiento de la información en digital.

Lápiz, hojas, bolígrafo.
 

(Gp:) EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL

Botas de Seguridad.
Casco.
Lentes de Seguridad.
Camisas de tela gruesa para las visitas al área de máquinas.
Protectores auditivos.

Instrumentos utilizados para la recolección de datos

Se realizaron trabajos de Campo en las áreas de estudio, con el propósito de conocer la situación actual de las Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica “Simón Bolívar”.
Se recolectó información por medio del estudio de la data de cada una de las Unidades Generadoras para observar la situación en que se encuentran dichos activos y las fallas que han presentado.
Se clasificó los Subsistemas y Componentes para analizar los índices de mantenibilidad que se vienen presentando en Planta Guri, por medio de tablas de frecuencia.
Se Identificaron las unidades Generadoras que presenten menor Mantenibilidad, para esto se aplico el Diagrama de Pareto.

Procedimiento Metodológico

Se analizaron los historiales de fallas de las Unidades resultantes del Diagrama de Pareto, y los tiempos de reparación.

Se estudiaron con el Diagrama de Causa- Efecto, los problemas que están afectando a la Mantenibilidad, después de haber obtenido toda la información referente a las causas de las fallas correspondientes y de los tiempos de reparación, para obtener una visión clara sobre las causas reales y potenciales de esta problemática.

Se realizó el plan de mejoras para el aumento de los porcentajes de Mantenibilidad de las Unidades Generadoras, sus Componentes y Subsistemas.

Se realizó el informe correspondiente para el Departamento de Ingeniería de Planta.
Procedimiento Metodológico

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Para la descripción de la situación presente en las Unidades Generadoras, primero se deben explicar los procedimientos, estudios y consideraciones tomados en cuenta para el cálculo de la Mantenibilidad y el TPPR, siendo necesarios presentarlos, ya que son estudios que contienen consideraciones que se utilizan en la actualidad para obtener los valores de Mantenibilidad total de la planta.
Descripción del Procedimiento para el cálculo de la Mantenibilidad Actual
Para obtener los valores probabilísticos de Mantenibilidad y TPPR se debe seguir un procedimiento en el cual, primeramente se deben calcular los Tiempos Fuera de Servicio (TFS) de la data histórica de cada una de las Unidades Generadoras, para posteriormente trasladar los TFS a un programa estadístico que permita realizar los cálculos respectivos, utilizando la distribución Log-Normal, debido a que por estudios previos se determino que es la que se ajusta mejor para el cálculo de Mantenibilidad, para finalmente obtener los TPPR y la Mantenibilidad Calculada a 15 horas de servicio de las Unidades generadoras.
El tiempo de estudio de 15 horas utilizado, fue realizado en 2010 por algunos especialistas del Departamento de Ingeniería de Planta, con la finalidad de conocer el estado de la Mantenibilidad y TPPR de la Planta y de las Unidades Generadoras, con el establecimiento de un tiempo (t) promedio que satisfaga el cálculo de Mantenibilidad, tomando en cuenta los eventos largos de TPPR, para tomar acciones en relación a los valores desviados.

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Establecimiento de Índices de Control para el estudio de la Mantenibilidad

Los valores meta se establecen todos los año, en una reunión planificada donde participan los representantes del Departamento de Ingeniería de Planta y los jefes de sección, donde evalúan y revisan los resultados de Mantenibilidad del año anterior para luego establecer las metas, donde se encargan de designar los lineamientos y la metodología que establece un 5% por encima de la meta.
Dicha metodología es usada para establecer las consideraciones a tomar para catalogar si los valores están bien o no, en base a un 100 %, donde se puede decir que la Mantenibilidad es clasificada por tres colores, verde, amarillo y rojo, verde es bajo control, amarillo es un valor de alerta y rojo representa un valor fuera de control.

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Gráficos de Comportamiento de Mantenibilidad (%) y TPPR (horas)

Mantenibilidad y TPPR del Año 2013
Concluyendo que el Indicador esta fuera de control en el año 2013 y se debió principalmente a las fallas presentadas en las Unidades Generadoras 17, 06, 03 (G17, G06, G03), ocasionadas en los subsistemas Transformador de Potencia, Generador y la Excitatriz respectivamente. Cabe destacar que no se derivaron acciones de los estudios realizados en el año 2013 y del análisis de los datos obtenidos.

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Gráficos de Comportamiento de Mantenibilidad (%) y TPPR (horas)

Mantenibilidad y TPPR del Año 2014
En el año se observa que el indicador esta fuera de control y se debe a las fallas presentadas en las Unidades G15, G01 y G08 principalmente, por fallas en los subsistemas de Turbina en Alabes, Turbina en Cojinete y Generador respectivamente. De los estudios no se derivo un análisis profundo de los datos o acciones para corregir los valores.

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Gráficos de Comportamiento de Mantenibilidad (%) y TPPR (horas)

Mantenibilidad y TPPR del Año 2015
En los Gráficos de Mantenibilidad y TPPR se observa que el Indicador se encuentra desviado y fuera de control, por las fallas y emergencias presentadas en la Unidades G08 y G10, por el Cojinete de Empuje del Generador y por el Rotor del Generador respectivamente, no realizándose un análisis exhaustivo de los datos estudiados y del cómo reducir los tiempos fuera de servicio de las unidades, para tomar las acciones más idóneas.

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Gráficos de Comportamiento de Mantenibilidad (%) y TPPR (horas)

Mantenibilidad y TPPR del Año 2016
En los Gráficos de Mantenibilidad y TPPR se observa que el Indicador se encuentra desviado y fuera de control, por las fallas y emergencias presentadas en la Unidades G06, G04 y G08, por fallas en los subsistemas Generador, Gobernador y Transformador respectivamente. Es importante destacar que se debe realizar un estudia profundo de los datos obtenidos para derivar acciones que mejoren el estado del Indicador en la Planta.

(Gp:) SITUACIÓN ACTUAL

Gráficos de Comportamiento de Mantenibilidad (%) y TPPR (horas)

Mantenibilidad y TPPR de los últimos 3 años
En la situación actual se puede observar el comportamiento del Indicador de Mantenibilidad en los últimos tres (3) años, incluyendo los primeros meses del 2016 y de los aspectos relacionados a este como lo es el Tiempo promedio para Reparar (TPPR), denotándose en los gráficos comportamientos variados y desviados de las metas establecidas para cada año, se deben analizar los valores para mejorar los Índices de Mantenibilidad y mantener controlado el Indicador, tomando acciones que busquen la mejora y disminución de los TFS de las fallas largas de la Unidades Generadoras.

(Gp:) ANÁLISIS Y RESULTADOS

Para determinar las Unidades Generadoras críticas se procedió a ordenar de manera descendente a las Unidades por el Tiempo Fuera de Servicio (TFS) y calcular sus porcentajes general y acumulado, para cada Unidad Generadora.
el diagrama de Pareto nos dará la frecuencia del tiempo y el porcentaje acumulado de los tiempos fuera de servicio de las Unidades Generadoras, determinando las que representan el 80% de las fallas.
Análisis de la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y los principales subsistemas de Planta Guri 2013-2016

(Gp:) ANÁLISIS Y RESULTADOS

Análisis de la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y los principales subsistemas de Planta Guri 2013-2016
La utilización de esta herramienta permitió visualizar que el 80% de las fallas son ocasionadas principalmente por las causas de las Unidades Generadoras 02, 08 y 09. De esta manera, centrados los esfuerzos en dichas Unidades críticas se puede observar cuáles deben ser las causas del problema que deben ser atacadas mediante un Plan de Mejora. Para el estudio se tomarán las 3 Unidades críticas, G02, G08 y G09.

(Gp:) ANÁLISIS Y RESULTADOS

Análisis de los Subsistemas de las 20 Unidades Generadoras
Análisis de la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y los principales subsistemas de Planta Guri 2013-2016
Para el análisis de la Mantenibilidad primeramente se procedió a elaborar un Diagrama de Pareto general de los principales Subsistemas, tomando en cuenta todas las unidades generadoras además de las críticas, con el fin de determinar que Subsistemas de todas las unidades de la Planta son los que presentan el 80% de los problemas.

(Gp:) ANÁLISIS Y RESULTADOS

Análisis de los Subsistemas de las 20 Unidades Generadoras
Análisis de la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y los principales subsistemas de Planta Guri 2013-2016
Con la utilización de esta herramienta se observo que el 80% de las fallas generales de las veinte Unidades Generadoras son ocasionadas principalmente por las causas del Subsistema Transformador de Potencia (TR). De esta manera, se debe centrar el esfuerzo en dicho Subsistema además de los Subsistemas asociados a las tres (3) Unidades Generadoras críticas 02, 08 y 09, donde se puede observar cuáles deben ser las causas del 80% de los problemas que deben ser atacadas mediante un Plan de Mejora.

(Gp:) ANÁLISIS Y RESULTADOS

Calculo del Tiempo (t) para calcular el Indicador de Mantenibilidad
Análisis de la Mantenibilidad de las Unidades Generadoras y los principales subsistemas de Planta Guri 2013-2016
Seguidamente después del análisis por los Diagramas de Pareto se procedió a realizar el cálculo del tiempo (t) utilizado para calcular la Mantenibilidad y el TPPR, ya que el periodo en el cual se realizo puede presentar características distintas al periodo actual, por ello se calcularon tres tiempos, un tiempo total, con todos los tiempos fuera de servicio, y dos tiempos acotados al 10 y al 15 % de los valores
Con el análisis de los tiempos t calculados, se puede observar que el tiempo resultante de la acotación de los valores al 15% es de 14,61 horas, siendo este el tiempo más cercano al tiempo utilizado actualmente de 15 horas, el tiempo acotado al 10% es de 19,24 horas y el obtenido de los TFS totales es de 252,89 horas siendo este el tiempo real pues se toman en cuenta todos los TFS con picos altos.