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Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Mecánica
ADAPTACIÓN E INTEGRACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE
CONFIABILIDAD OPERACIONAL PARA MEJORAR LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO EN PLANTAS DE DISTRIBUCIÓN DE COMBUSTIBLE DE PDVSA.
Edgard A. Moreno A.
Francisco J. Quevedo H. Tutor Académico: Ing. Oscar Rodríguez Tutor Industrial: Ing. Leonardo Rendón
UNIVERSIDADMETROPOLITANA
EEnnsseeññaannddoo eell ccaammiinnoo
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Caracas Marzo 2002
DERECHO DE AUTOR
Cedo a la Universidad Metropolitana el derecho de reproducir y difundir el
presente trabajo, con las únicas limitaciones que establece la legislación
vigente en materia de derecho de autor.
En la ciudad de Caracas, a los 11 días del mes de marzo del año 2002.
__________________
Edgard A. Moreno A.
___________________
Francisco J. Quevedo H.
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APROBACIÓN Considero que el Trabajo Final titulado
ADAPTACIÓN E INTEGRACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL PARA MEJORAR LA GESTIÓN DE
MANTENIMIENTO EN PLANTAS DE DISTRIBUCIÓN DE COMBUSTIBLE DE PDVSA.
elaborado por los ciudadanos
Edgard A. Moreno A.
Francisco J. Quevedo H.
para optar al titulo de
INGENIERO MECÁNICO
reúne los requerimientos exigidos por la Escuela de Ingeniería Mecánica de
la Facultad de Ingeniería de la Universidad Metropolitana, y tiene méritos
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suficientes como para ser sometido a la presentación y evaluación
exhaustiva por parte de el jurado examinador que se designe.
En la Ciudad de Caracas, a los 13 días del mes de marzo del año 2002.
___________________
Leonardo Rendón
ACTA DE VEREDICTO
Nosotros, los abajo firmantes constituidos como jurado examinador y
reunidos en Caracas, el día fecha, (días, mes y año), con el propósito de
evaluar el Trabajo Final titulado
ADAPTACIÓN E INTEGRACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL PARA MEJORAR LA GESTIÓN DE
MANTENIMIENTO EN PLANTAS DE DISTRIBUCIÓN DE COMBUSTIBLE DE PDVSA.
presentado por los ciudadanos
Edgard A. Moreno A.
Francisco J. Quevedo H.
para optar al título de
INGENIERO MECÁNICO
emitimos el siguiente veredicto:
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Reprobado _____ Aprobado _____ Notable _____ Sobresaliente _____
Observaciones: ______________________________________________
______________ ________________ ________________
Oscar Rodríguez Ángel Pérez Leonardo Rendón
DEDICATORIA
A Dios, quien en todo momento me guió por el camino del éxito y me ha
dado fuerzas para luchar contra todas las adversidades.
A Rosario mi Madre, por siempre confiar en mi y brindarme todo su apoyo,
amor y comprensión.
A Francisco mi Padre, por siempre querer lo mejor para mí, brindándome su
apoyo y su amor.
A Ana mi Hermana, por ser la mejor amiga imaginable.
A Mónica, por su amor y por haber estado en todos los momentos buenos y
malos.
A mis Amigos y compañeros por apoyarme en todo momento.
Francisco J. Quevedo H.
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A Dios, por darme salud para poder enfrentar con éxito este Trabajo Especial
de Grado.
A mi Mamá; por ser mi Mamá, por ser tan bella, por ser única, por ser la
mejor Mamá del Mundo.
A mi Abuela; por ser mi Abuela, por ser tan especial conmigo, por ser
incondicional.
A mi Papá y Hermanos; por estar siempre presente en los malos y en los
buenos momentos.
Y muy especialmente este Trabajo Especial de Grado va dedicado a la
memoria de mi Tia-Madrina Rosmary. Este éxito va dedicado a ti.
Edgard A. Moreno A.
AGRADECIMIENTOS
A la familia Quevedo Hernández.
A la familia Moreno Albornett.
Al Ing. Néstor Soler y a la Lic. Magaldy de Soler; por habernos brindado la
oportunidad de realizar este trabajo. Sin su ayuda este trabajo no hubiese
sido posible.
Al Ing. Leonardo Rendón; nuestro tutor industrial. Por colocarnos siempre a
la disposición toda la información que necesitábamos para la elaboración de
este trabajo.
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Al Ing. Emilio Trejo; por su ayuda desinteresada en todo momento, por el
aporte de sus conocimientos, por estar siempre pendiente de nosotros, por
sus consejos sin los cuales este trabajo hubiese sido más difícil de realizar.
Al Ing. Freddy Sánchez; por haber sido nuestro tutor de la pasantía corta y
por estar siempre pendiente de nosotros.
Al Ing. Omar Camacho; por ayudarnos siempre que lo necesitábamos.
Al Sr. Hugo Justiniano; por su valiosa colaboración en la elaboración del
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.
A nuestros compañeros de Universidad Álvaro Ramírez y Alsacia Romero,
por los días que compartimos juntos durante estos 6 meses.
Al personal de la Planta Catia La Mar: Leopoldo Romero, Juan Reina, Pedro
Lovecchio, William Useche, José Ramírez, Oscar Sirit, Luis Fernández, Cruz
Ramos, Mónica Lara, Fernando Rondón, Pedro Rodríguez, Luis Hernández,
Lenin Echezuria, Rigoberto Yeguez, Cesar Pérez y todas aquellas personas
de la Planta que de alguna u otra forma aportaron su granito de arena en la
investigación que se necesitaba para la elaboración de este trabajo.
Al Ing. Oscar Rodríguez; nuestro tutor académico, por su dedicación y
colaboración.
A Melania Idler; por soportarnos durante ocho largos meses.
A Sol Maldonado, por la ayuda prestada durante todo este tiempo.
A todos nuestros compañeros de clases, que de alguna u otra forma nos
ayudaron a llegar hasta el final de nuestra carrera.
A todos… muchísimas gracias.
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ÍNDICE DE CONTENIDO
PÁGPortada I Derecho de Autor II Aprobación del Tutor III Acta de Veredicto IV Dedicatoria V Agradecimientos VI Índice de Contenido VII Lista de Tablas Lista de Figuras Resumen Introducción 1 CAPÍTULO I PRESENTACIÓN DE LA EMPRESA 1.1 Personal 4 1.2 Especificaciones de Tanques de Almacenamiento 5
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1.3 Características de los Tanques de la Planta 6 1.4 Amarradero 6 1.5 Sistema de Bombeo 7 1.5.1 Sistema de Bombeo Principal por el Poliducto 7 1.5.2 Sistema de Bombeo Principal por el Turboducto 8 1.5.3 Sistema de Bombeo de Transferencia 9 1.5.4 Sistema de Bombeo Contra Incedios 9 1.6 Poliducto 10 1.7 Turboducto 11 1.8 Llenadero 12 1.9 Línea Eléctrica 12 1.10 Ambiente 13 1.11 Seguridad 13 CAPÍTULO II PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA 2.1 Antecedentes 14 2.2 Presentación del Problema 17 2.3 Objetivos 18 2.3.1 Objetivos Generales 18 2.3.2 Objetivos Específicos 19 2.4 Justificación 19 2.5 Delimitación del Tema 20 CAPÍTULO III MARCO TEÓRICO 3.1 Falla de Equipos 22 3.2 Criticidad de Equipos, Subsistemas y Sistemas 23 3.3 Finalidad del Mantenimiento 24 3.4 Tipos de Mantenimiento 25 3.5 Confiabilidad Operacional 32 3.5.1 Variables de importancia para las Metodologías de Mejora 34 de la C.O 3.5.1.1 El Dato 34 3.5.1.2 La Gerencia 36 3.5.1.3 El Equipo Natural de Trabajo 36 3.5.1.4 Recursos de Apoyo 38 3.5.2 Aplicación de las Metodologías de Confiabilidad Operacional 39 3.5.2.1 Análisis de Criticidad (AC) 39 3.5.2.1.1 ¿Cómo se realiza un AC? 40 3.5.2.1.2 ¿Cuándo emprender un AC? 40 3.5.2.1.3 ¿Dónde se aplica el AC? 41 3.5.2.2 Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC) 43 3.5.2.2.1 Definición 43 3.5.2.2.2 Las 7 Preguntas del MCC 44
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3.5.2.2.3 Objetivo del MCC 48 3.5.2.2.4 Flujograma de Análisis (Pasos del MCC) 53 3.5.2.2.5 Aplicaciones del MCC 54 3.5.2.2.6 Beneficios del MCC 54 3.5.2.2.7 Limitaciones del MCC 55 3.5.2.3 Análisis Causa Raíz (ACR) 55 3.5.2.3.1 Definición 55 3.5.2.3.2 Objetivos 55 3.5.2.3.3 Aplicaciones del ACR 56 3.5.2.3.4 Procedimientos de un ACR 56 3.5.2.3.5 Niveles de un ACR 58
3.5.2.3.6 ¿Cómo tipificar, cuantificar impacto y jerarquizar 59 los Problemas Recurrentes (Malos Actores)?
3.5.2.3.7 Metodología Árbol Lógico para ACR 61 3.5.2.3.8 Beneficios de un ACR 67 3.5.2.3.9 Limitaciones de un ACR 67 3.5.2.4 Inspección Basada en Riesgo (IBR) 68 3.5.2.4.1 Definición 68 3.5.2.4.2 Objetivos 70 3.5.2.4.3. Pasos del IBR 71 3.5.2.4.4 Alcance del IBR 71 3.5.2.5 Optimización Costo Riesgo (OCR) 72 3.5.2.5.1 Definición 72 3.5.2.5.2 Objetivos de una OCR 72 3.5.2.5.3 Pasos de una OCR 73 3.5.2.5.4 Aplicación de una OCR 74 3.5.2.5.5 Características de una OCR 74 3.6 Plan de Confiabilidad (PCO) 74 3.6.1 Definición 74 3.6.2 Preparación de un PCO 75 3.6.3 Contenido del PCO 76 3.7 El Riesgo y la Confiabilidad 77 3.8 Sistema de Administración de Proyectos (SAP R/3) 79 CAPÍTULO IV MARCO METODOLÓGICO 4.1 Tipo de Investigación 80 4.2 Diseño de la Investigación 80 4.3 Variables y Operacionalización 81 4.4 Selección de la Población y Muestra 82 4.5 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 82 CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 5.1 Situación General de la Planta antes del Estudio 84
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5.2 Análisis de Criticidad 85 5.2.1 Grupo de Personas sometidas al Análisis 86 5.2.2 Clasificación de los Sistemas y Subsistemas 87 5.2.3 Resultados del Análisis 91 5.3 Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 97 5.3.1 Equipo Natural de Trabajo 97 5.3.2 Contexto Operacional del Sistema de Amarre de Barcos y Descarga 98 de Productos 5.3.2.1 Objetivo del Sistema 98 5.3.2.2 Equipos del Sistema 99 5.3.2.3 Filosofía de la Operación del Sistema 101 5.3.2.4 Especificaciones de Tuberías 102 5.3.2.5 Longitud de Tuberías 102 5.3.2.6 Profundidad Máxima apropiada de Tuberías 102 5.3.2.7 Límites de Operación segura del Proceso de Recibo de 103 Productos por Tanqueros 5.3.3 Diagrama Entrada-Proceso-Salida 104 5.3.4 Toolkit 104 5.3.4.1 Estadística del Análisis 105 5.3.4.2 Distribución de las Reuniones 105 5.3.4.3 Resultados del AMEF 131 5.3.4.4 Consecuencias de las Fallas 131 5.3.4.5 Tareas de Mantenimiento Propuesto 132 5.3.4.6 Distribución del Tipo de Mantenimiento Propuesto 133 5.3.4.7 Porcentaje del Tipo de Mantenimiento Propuesto 134 5.3.4.8 Porcentaje del Tipo de Mantenimiento Actual 135 5.3.4.9 Interpretación de las Estadísticas y Resultados 136 5.4 Análisis Causa Raíz 137 5.4.1 Grupo de Trabajo 138 5.4.2 Lista de Problemas Recurrentes 139 5.4.3 Contexto Operacional del Llenadero 140 5.4.4 Instrumentación instalada en el Llenadero 142 5.4.5 Árbol Lógico de los ACR´S 144 5.4.6 Resultados y Soluciones Propuestas 149 5.5 IBR / APT Inspection 152 CAPÍTULO VI PLAN DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL 157 CAPÍTULO VII CONCLUSIONES 164 CAPÍTULO VIII RECOMENDACIONES 167 GLOSARIO DE TÉRMINOS 169 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 174 ANEXO MCC 175
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ANEXO ACR 181 ANEXO PROPUESTA SISTEMA DE CAMBIO RÁPIDO DE FILTROS 190 ANEXO REPORTE APT INSPECTION 199
LISTA DE TABLAS pagTABLA 1 Características de los Tanques de la Planta 6TABLA 2 Tabla de Criticidad 42TABLA 3 Tabla de Criticidad 92
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TABLA 4 Matriz de Criticidad 95TABLA 5 Especificaciones de Tuberías 102TABLA 6 Límites de Operación (Presiones) 103TABLA 7 Límites de Operación (Caudales) 103TABLA 8 Hojas de Información 106TABLA 9 Hojas de Decisión 113TABLA 10 Distribución de los Resultados del AMEF 131TABLA 11 Distribución de las Consecuencias de la Fallas 131TABLA 12 Tareas de Mantenimiento Propuesto 132TABLA 13 Distribución del Mantenimiento Propuesto 133TABLA 14 Panorama Propuesto 134TABLA 15 Panorama Actual 135TABLA 16 Problemas Recurrentes 139TABLA 17 Instrumentación instalada en las Islas de
Llenado de la Planta Catia La Mar 142
LISTA DE FIGURAS
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PÁG FIGURA 1 Confiabilidad Operacional 33 FIGURA 2 Conformación y Roles del Equipo 38 FIGURA 3 Niveles Jerárquicos 40 FIGURA 4 Matriz de Criticidad 43 FIGURA 5 Aspectos del Contexto Operacional 43 FIGURA 6 Las 7 Preguntas del MCC 44 FIGURA 7 Clasificación de las Consecuencias 48 FIGURA 8 Mantenimiento a Intervalos Fijos 49 FIGURA 9 Patrones de Modos de Falla 50 FIGURA 10 Flujograma del Proceso de MCC 53 FIGURA 11 Caja Superior 62 FIGURA 12 Hipótesis 63 FIGURA 13 Causas Raíces 64 FIGURA 14 Ejemplo de Árbol Lógico 66 FIGURA 15 Matriz de Riesgo 69 FIGURA 16 Pasos del IBR 71 FIGURA 17 Intervalo de Mantenimiento 73 FIGURA 18 Pasos OCR 73 FIGURA 19 Cuantificación del Riesgo 78 FIGURA 20 Diagrama Entrada Proceso Salida 104 FIGURA 21 Distribución de las Consecuencias de las Fallas 132 FIGURA 22 Distribución de las Tareas de Mantenimiento Propuesto 133 FIGURA 23 Distribución del Tipo de Mantenimiento Propuesto 134 FIGURA 24 Transformación del Mantenimiento (Panorama Propuesto) 135 FIGURA 25 Transformación del Mantenimiento (Panorama Actual) 136 FIGURA 26 ACR Falla Manguera 145 FIGURA 27 ACR Falla Camlock 146 FIGURA 28 ACR Falla Taponamiento de los Filtros del Llenadero 147 FIGURA 29 ACR Falla Codos Giratorios 148 FIGURA 30 APT Inspection (Tareas de Inspección) 153 FIGURA 31 APT Inspection 154 FIGURA 32 APT Inspection 154 FIGURA 33 APT Inspection (Hojas de Resultados) 155 FIGURA 34 APT Inspection (Intervalo de Mantenimiento) 155 FIGURA 30 Filtro Llenaderos (Linea Óptima) FIGURA 31 Brazos de Conexión de Carga (Codos Giratorios) FIGURA 32 Brazos de Conexión de Carga (Codos Giratorios) FIGURA 33 Brazos de Conexión de Carga (Codos Giratorios) FIGURA 34 Brazos de Conexión de Carga (Codos Giratorios) FIGURA 35 Conexión Camlock FIGURA 36 Conexión Camlock (Cargando Cisterna) FIGURA 37 Manguera FIGURA 38 Manguera FIGURA 39 Accuload 3-X
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FIGURA 40 Vista Isla de Llenadero N°3 FIGURA 41 Nuevo Medidor de Desplazamiento Positivo Prime 4 FIGURA 42 Bolla Luminica (En Construcción) FIGURA 43 Bolla Luminica (En Construcción) FIGURA 44 Válvula Final De Manguera (Linea Verde) FIGURA 45 Válvula en Popa Base del PLEM (Linea Verde) FIGURA 46 Válvula en Popa Base del PLEM (Linea Roja) FIGURA 47 Tanquero "Fandango" en Ruta de Aproxiamación A Catia La Mar FIGURA 48 Tanquero en Proceso de Descarga de Producto FIGURA 49 Tanquero en Proceso de Descarga de Producto FIGURA 50 Diagrama de la Planta FIGURA 51 Diagrama de Tuberías e Instrumentación FIGURA 52 Arreglo General
FIGURA 53 Diagrama de Tuberías e Instrumentos Entrada de Productos desde Tanquero
FIGURA 54 Vista Lateral Conexión Camlock FIGURA 55
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RESUMEN
ADAPTACIÓN E INTEGRACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL PARA MEJORAR LA GESTIÓN DE
MANTENIMIENTO EN PLANTAS DE DISTRIBUCIÓN DE COMBUSTIBLE DE PDVSA.
Autores: Edgard Moreno
Francisco Quevedo
Tutor: Leonardo Rendón Caracas, marzo del 2002
En el presente Trabajo Especial de Grado se va a presentar de forma
sistemática la realización de un Plan de Confiabilidad Operacional, mediante
el cual se va a mejorar la Gestión de Mantenimiento de la Planta de
Distribución de Combustible de Catia La Mar.
Para poder elaborar dicho Plan fue necesario instruirse acerca de los
procesos que se presentan en la Planta, así como los sistemas, subsistemas
y equipos que allí poseen.
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En este Plan se va a definir, que se va a hacer para mejorar la
Confiabilidad Operacional a los sistemas, subsistemas y equipos a los cuales
se les aplicará las metodologías de Confiabilidad Operacional.
Para ello se realizó un estudio exhaustivo de todos los subsistemas y
equipos de la Planta mediante el uso de la herramienta Análisis de Criticidad,
la cual los jerarquizó de acuerdo a su nivel de criticidad e importancia. Este
estudio se realizó en principio mediante reuniones con el equipo de trabajo y
luego mediante encuestas y entrevistas al personal mecánico y operario.
Del resultado de este análisis se obtuvo una serie de subsistemas
críticos para los cuales era conveniente aplicarle la herramienta
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. Se eligió el Sistema de Amarre y
Descarga de Productos como prueba piloto para la realización de este
Trabajo Especial de Grado, debido al tiempo para la elaboración de este
trabajo y la disponibilidad del personal de la Planta. También es importante
destacar que se realizó una lista jerarquizada con los problemas más
recurrentes de la Planta, para lo cual se les aplicó la herramienta Análisis
Causa Raíz a los más importantes. Estos problemas recurrentes pertenecían
al Llenadero de la Planta, y son los siguientes: Falla de Mangueras,
Taponamiento Frecuente de los Filtros del Llenadero, Falla de los Codos
Giratorios y Falla del Camlock.
Otra herramienta usada en este estudio fue el APT INSPECTION a un
Tanque de Gasolina Sin Plomo, la cual logró determinar la frecuencia óptima
de inspección.
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Y para finalizar, se realizó el documento del Plan de Confiabilidad
Operacional en Win Project, en el cual se colocaron todas las tareas de
mantenimiento detalladas a un año, así como también el intervalo de
frecuencia y los encargados de velar por el cumplimiento de dichas tareas.
Este Plan es un documento vivo, el cual deberá actualizarse continuamente y
se presenta de forma detallada a un año, con propuestas a dos y tres años.
CAPÍTULO I
PRESENTACIÓN DE LA EMPRESA
La Planta de Distribución de Combustible de Catia La Mar se encuentra
ubicada sobre un terreno de 94 hectáreas, en las adyacencias de la Av. El
Ejercito, Catia La Mar, Estado Vargas. Esta Planta está compuesta por los
patios de los tanques de almacenamiento, las islas de llenado de camiones
cisternas y las edificaciones para la Administración y la Sala de Control de
Operaciones.
Además de dichas instalaciones, como parte integral de esta Planta, se
encuentran las Estaciones de Bombeo del Poliducto hacia la Planta Cantinas
y el Turboducto hacia la Planta SCAM.
1.1 PERSONAL
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En planta laboran 41 personas de nomina PDVSA y 32 personas
contratadas, las cuales están distribuidas de la siguiente manera:
Personal Propio: 41 personas
• 12 personas Nomina Mayor.
• 10 personas Nomina Menor.
• 19 personas Nomina Diaria.
Personal Contratado: 32 Personas
• 14 personas – Mantenimiento Integral de Planta.
• 16 personas – Operaciones Portuarias.
• 02 personas – Transporte de Personal.
1.2 ESPECIFICACIONES DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Los Patios de Tanque en Catia La Mar cuentan con 26 Tanques de
Almacenamiento, con una capacidad de 78.140 m3. Los productos a ser
manejados son: Gasolina con Plomo y Sin Plomo en Tanques de techo
flotante, Diesel, Av-Gas, Insoles 300 y 400, Jet-A1 en Tanques de techo
cónico.
Todos los Tanques están conectados a los Múltiples de Distribución con
válvulas motorizadas a control remoto que permiten su operación desde una
Sala de Control.
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1.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS TANQUES DE LA PLANTA
TABLA 1 CARACTERÍSTICAS DE LOS TANQUES
1.4 AMARRADERO
El atraque de tanqueros en la Planta de Catia La Mar se efectúa por el
Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de Productos, ubicado en las
inmediaciones de la Playa La Zorra, Paseo La Marina a 2 Km
aproximadamente de las instalaciones de la Planta. El acceso al Amarradero
se lleva a cabo a través del muelle de la empresa Vencemos. La Descarga
de los Productos se efectúa por cuatro (4) tuberías submarinas ancladas y
Cap. Bbls. Altura mts. Cap. Bbls. Altura mts.1 AGUA Cónico 22500 11,16 500 0,2402 AGUA Cónico 25600 10,89 1400 0,5303 RECUPERADO Cónico 3835 10,00 310 0,7504 DIESEL Cónico 18300 11,10 991 0,6005 DIESEL Cónico 18256 11,10 993 0,6006 INSOL 400 Flotante 8869 11,10 400 0,4557 GAS. S/PLOMO Flotante 9000 11,10 600 0,6908 INSOL 300 Cónico 4700 8,30 600 1,0229 AV-GAS Cónico 4700 8,30 300 0,48210 AV-GAS Cónico 9382 10,00 500 0,50911 POPULAR Flotante 46234 10,25 2000 0,47412 GAS. S/PLOMO Cónico 9200 11,10 500 0,61313 RECUPERADO Flotante 7750 9,50 400 0,50714 FUERA SERV.15 OPTIMA Flotante 37580 12,81 2700 0,68116 JET-A1 Cónico 20000 10,00 2900 1,40417 JET-A1 Cónico 26000 13,00 2100 0,99518 JET-A1 Cónico 38700 13,50 3200 1,00019 JET-A1 Cónico 38478 13,50 3200 1,06620 JET-A1 Cónico 20000 10,30 2900 1,37821 GAS. S/PLOMO Cónico 38883 13,20 1900 0,60822 GAS. S/PLOMO Flotante 38767 13,30 1900 0,67823 JET-A1 Cónico 25700 13,30 2100 0,95024 FUERA SERV.25 GAS. S/PLOMO. Flotante 39400 13,50 1900 0,57126 FUERA SERV.
Operacional ImbombeableTks. No. Producto Techo Tipo
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Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
protegidas adecuadamente, ellas son: dos (2) de 16 pulgadas de diámetro
para Gasolina Optima, Popular y Av-Gas, una (1) de 10 pulgadas de
diámetro para Diesel, Gasolina Sin Plomo y Solventes y una (1) de 16
pulgadas de diámetro para Jet A1.
1.5 SISTEMA DE BOMBEO
1.5.1 SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL POR EL POLIDUCTO
El Sistema de Bombeo Principal está conformado por dos (2) bombas
principales, acopladas cada una de ellas a un motor eléctrico. De acuerdo al
diseño original, estas pueden ser operadas de manera sencilla, permitiendo
un caudal máximo de 22000 barriles por hora. A continuación se presentan
algunas características de estos equipos:
Bomba Principal:
Capacidad (GPM): 1750 (2500 BPH).
Potencia (HP): 2000.
Presión de descarga (PSI): 2160.
Productos: Gasolina y Diesel.
Motor Eléctrico:
Potencia (HP): 2250.
Velocidad (RPM): 3550.
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Adicionalmente este Sistema de Bombeo cuenta con seis (6) bombas
de refuerzo (Boosters) conformadas por los Bancos I y II para los productos
Gasolina y Diesel, con arreglo serie / paralelo, de las cuales normalmente
sólo se utiliza un solo Banco a la vez.
1.5.2 SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL POR EL TURBODUCTO
El Sistema de Bombeo Principal por el Turboducto está conformado por
tres (3) bombas acopladas cada una de ellas a un motor eléctrico. De
acuerdo al diseño original, estas pueden ser operadas de manera sencilla o
en un arreglo en paralelo, con lo cual se obtiene un caudal máximo de 2600
barriles por hora. A continuación se presentan algunas características de
estos equipos:
Bomba Principal:
Capacidad (GPM): 910 (1300 BPH)
Presión de descarga (PSI): 140
Producto: Jet-A1
Motor Eléctrico:
Potencia (HP): 170
Velocidad (RPM): 3570
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Adicionalmente este Sistema de Bombeo cuenta con un filtro micrómico
el cual permite mejorar la calidad del producto Jet-A1 disminuyendo la
cantidad de sólidos en suspensión y el poco volumen de agua que pueda
contener la misma.
1.5.3 SISTEMA DE BOMBEO DE TRANSFERENCIA
El Sistema cuenta con siete (7) Bombas de Transferencia a Llenadero.
Tres (3) para Gasolina Óptima, Popular y Diesel de 600 GPM de capacidad a
1780 RPM, accionadas por motores eléctricos de 50 HP. Igualmente cuatro
(4) bombas para Gasolina Sin Plomo, Insol 300, Insol 400, Jet-A1 y Av-Gas
de 300 GPM de capacidad a 1760 RPM, accionadas por motores eléctricos
de 25 HP.
1.5.4 SISTEMA DE BOMBEO CONTRA INCENDIOS
El Sistema Contra Incendios cuenta con dos (2) bombas por motores
Diesel y dos (2) bombas accionadas por motor eléctrico. Adicionalmente
cuenta con dos (2) bombas eléctricas (Jockey) para mantener presurizado el
sistema. El Sistema Contra Incendio de la Planta de Distribución de
Combustible de Catia La Mar, cuenta con tres (3) casetas de espuma para el
suministro y protección de toda la instalación. La espuma que maneja este
sistema es natural Fluroproteinica. A continuación se indican algunas
características de los equipos contra incendio:
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Bombas Principales:
Caudal (GPM): 2000
Presión de descarga nominal (PSI): 150
Motor Diesel:
Potencia 340 y 400 HP a 2100 RPM
Motor Eléctrico:
Velocidad (RPM): 1785
Potencia (HP): 300
Bombas Jockey:
Caudal (GPM): 300
Presión descarga nominal (PSI): 150
Motor Eléctrico:
Velocidad (RPM): 3535
Potencia (HP): 40
1.6 POLIDUCTO
El Poliducto de Catia La Mar – Cantinas, tiene una longitud aproximada
de 15,7 kilómetros y un diámetro de 25,4 centímetros (10”), el cual lleno tiene
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una capacidad de 4747 barriles. Aproximadamente 14 kilómetros de la
tubería están en la superficie y 1,7 kilómetros se encuentra enterrado.
El Poliducto atraviesa regiones montañosas, con una máxima diferencia
de elevación de 1097 metros sobre el nivel del mar, vegetación espesa y
cruces de carreteras, ríos y quebradas. En todos los cruces la tubería tiene
protección especial y se instalaron válvulas de retención y bloqueo en sitios
estratégicos.
1.7 TURBODUCTO
El Turboducto de Catia La Mar a Planta SCAM tiene una longitud
aproximada de 3 kilómetros, y un diámetro de 20,32 centímetros (8”), el cual
lleno tiene una capacidad de 704 barriles. Aproximadamente 2,8 kilómetros
de la tubería están enterrados y 0,2 kilómetros en la superficie.
El Turboducto atraviesa la zona poblada de Catia La Mar, desde la
Planta de Catia La Mar hacia la Planta del Aeropuerto, con una máxima
diferencia de elevación (aproximada) de 30 metros sobre el nivel del mar,
vegetación espesa y cruces de carreteras, ríos, quebradas y puente. En
todos los cruces la tubería tiene protección especial y se instaló una válvula
de retención y bloqueo en un sitio estratégico. Adicionalmente, cuenta con
puntos de venteo y drenajes altos y bajos. También cuenta con un sistema
de protección catódica con tres (3) rectificadores.
109
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
1.8 LLENADERO
Las instalaciones de llenado para camiones en Catia La Mar han sido
diseñadas para el consumo local y posibles emergencias. Consisten en 4
islas Bottom Loading de cuatro (4) picos de carga de las islas 1 y 2, y dos (2)
picos de carga en las islas 3 y 4.
1.9 LÍNEA ELÉCTRICA
La Planta de Distribución de Combustible de Catia La Mar, cuenta con
una línea de alimentación preferida de la Electricidad de Caracas de 12470
Kv. y una de emergencia, las cuales alimentan a las Subestaciones I y II del
Sistema Eléctrico de la Planta.
La confiabilidad del sistema de distribución está diseñada para una
condición de contingencia, es decir, que es capaz de operar a plena carga si
una de las fuentes de suministro de potencia está fuera de servicio, debido a
fallas o por mantenimiento.
La Planta está equipada con un Generador Diesel de Emergencia, de
1000 Kv., dimensionado para alimentar toda la carga en la barra B de la
Subestación II, y el mismo se conectará automáticamente en caso de pérdida
de tensión en la barra, alimentando el Sistema de Bombeo por el Turboducto,
Llenadero, Sala de Control, una bomba Jockey y Edificio Administrativo.
110
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
1.10 AMBIENTE
La Planta cuenta con un Sistema de Drenaje, dos separadores API y
una Planta de Tratamiento de Aguas Contaminadas con hidrocarburos, la
cual permite garantizar que los efluentes estén dentro de los límites de
protección del ambiente.
Los drenajes de Patio de Tanques, de Productos en Múltiples, Islas de
Llenado y Estaciones de Bombeo son recolectados y enviados a los
separadores para aguas aceitosas con una capacidad aproximada de 55 m3
cada uno. De allí estos efluentes son tratados en una Planta especialmente
diseñada para tal fin y posteriormente dichos efluentes son descargados a
los canales de drenajes de la Planta, los cuales conducen las aguas tratadas
al mar.
Estos tratamientos de los efluentes garantizan la máxima seguridad en
cuanto a la posible contaminación del medio ambiente.
1.11 SEGURIDAD
La Planta está custodiada por Operadores de Seguridad.
Adicionalmente se cuenta con la custodia de siete (7) efectivos de la Guardia
Nacional de acuerdo con el Convenio FAC-PDVSA.
CAPÍTULO II
PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA
111
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
2.1 ANTECEDENTES
En 1996 PDVSA inició un proceso de implantación de las mejores
prácticas de mantenimiento con la visión de alcanzar el Mantenimiento de
Clase Mundial (MCM). En la práctica número diez, “Producción Basada en
Confiabilidad”, se encontraba la práctica más novedosa y de menor difusión
en la corporación asociada a la Confiabilidad Operacional.
Al evaluar el estado de desarrollo para 1996 de esta práctica, se
observaba que solo la antigua filial Maraven, había iniciado la práctica en la
División de Exploración y Producción Occidente y en la Refinería Cardón,
basando el esfuerzo en la metodología de Mantenimiento Centrado en la
Confiabilidad Plus (MCC-Plus) con la asesoría de la firma The Woodhouse
Partnership.
En 1998 se inicia en el ámbito corporativo la aplicación del MCC
utilizando la filosofía del grupo ALADON bajo asesoría de la firma Strategic
Technologies INC (STI).
El año 1998 representó un período de transición, dado que ambas
metodologías presentaban algunos aspectos comunes, pero con diferencias
marcadas de aplicación. Ante esta situación un equipo natural de trabajo
corporativo, diseñó una estrategia única tomando los mejores aspectos de
ambas metodologías, estandarizó la aplicación y estableció premisas para la
112
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
masificación del MCC, diseñando además un curso básico para el personal
de la industria, basado en la experiencia adquirida y los resultados
alcanzados para ese momento.
Por otro lado la primera aplicación de IBR en PDVSA se hizo en 1996,
en la Planta de Destilación 5 de Amuay. Posteriormente se hicieron
aplicaciones en Producción, Refinación y Petroquímica. El adiestramiento en
IBR era dictado directamente por el INTEVEP y a partir de 1999 el CIED con
el apoyo del INTEVEP preparó un curso de IBR, el cual se ha venido
impartiendo regularmente como parte de la formación en Confiabilidad
Operacional.
Otra metodología como la Optimización Costo Riesgo (OCR) se aplica
en Occidente a finales de 1997 con la asesoría de INTEVEP. La primera
herramienta adquirida fue el APT Project, cuya función principal es la
evaluación financiera de proyectos menores. Posteriormente se adquirieron
en el ámbito corporativo las herramientas APT Maintenance y APT
Inspection, cuyas funciones son la identificación de frecuencias óptimas de
mantenimiento e inspección. Adicionalmente, a largo y mediano plazo,
PDVSA está visualizando la adquisición de nuevas herramientas: APT
Spare / Stock (identificación del nivel óptimo de inventario – repuestos de
baja rotación/alta rotación respectivamente) y APT Lifespan (identificación
del ciclo óptimo de vida útil). Es importante mencionar que áreas específicas
113
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
(Exploración y Producción Occidente e INTEVEP) están utilizando
actualmente la herramienta APT Spare.
Los resultados obtenidos en PDVSA en los últimos dos años a partir de
la aplicación de las herramientas de OCR, han demostrado su gran utilidad
dentro del proceso de toma de decisiones, afianzando y justificando su uso
dentro de la corporación.
Otra metodología como lo es ACR se comenzó a implantar en PDVSA a
partir del año 1999 en el Complejo de Refinería de Paraguaná (CRP). Para
ello se alistaron los problemas que presentaban mayores impactos
(problemas recurrentes) y se designó a un equipo de trabajo que se está
encargando de velar por la evaluación y seguimiento de las
recomendaciones y planes de mantenimiento dadas.
Una vez en marcha el proceso de transición y bajo un entorno interno
cambiante, debido a la transformación, un equipo tomó la conducción del
proceso, capitalizando las lecciones aprendidas y las mejores prácticas
observadas por promotores y usuarios, quienes han llegado a conformar una
dinámica comunidad de conocimiento llamada la Comunidad de
Conocimiento de Confiabilidad Operacional.
114
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
2.2 PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA
En PDVSA el costo anual de mantenimiento está en el orden de 1
millardo de dólares por año, en instalaciones que hay que mantener en buen
funcionamiento. Para ello se emplean 20000 personas entre personal propio
y contratado. PDVSA no puede dejar deteriorar sus instalaciones ya que el
valor de reemplazo de la infraestructura es de 25 millardos de dólares.
Empresas líderes a escala mundial han acometido estas iniciativas de
MCM los cuales tienen unos ahorros potenciales que están en el orden del
30% del costo anual de mantenimiento. Para PDVSA tener esta oportunidad
de ahorro representaría 300 millones de dólares, de lo cual evidentemente
ayudaría a la empresa a alcanzar nuevos niveles de competitividad a nivel
mundial. Por esta razón PDVSA se plantea este proyecto, formulando así la
siguiente pregunta:
¿Es posible desarrollar un plan de mantenimiento, a partir de las
metodologías de confiabilidad operacional existentes, que nos garanticen
mejorar la gestión de mantenimiento de los equipos y sistemas de las
Plantas de Distribución de Combustibles de PDVSA?
Mediante la selección e integración adecuada de las metodologías para
mejora de la Confiabilidad Operacional se podrá mejorar la Gestión de
Mantenimiento en cualquier equipo y/o sistema.
2.3 OBJETIVOS
2.3.1 OBJETIVOS GENERALES
115
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Implantar una metodología técnica, haciendo uso de principios de
ingeniería y consideraciones económicas, para seleccionar, integrar y aplicar
las metodologías de mejora de la confiabilidad operacional, que permitan
mejorar los recursos de mantenimiento de los equipos, subsistemas y
sistemas críticos. Dichas metodologías serán aplicadas en los sistemas,
subsistemas y equipos productivos de las Plantas de Distribución de
Combustible de la Zona Metropolitana de PDVSA (más específicamente a la
Planta de Distribución de Combustible de Catia La Mar), para dar
recomendaciones especificas que permitan mejorar el mantenimiento de los
mismos.
2.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. - Determinar la criticidad de los sistemas, subsistemas y equipos de
la Planta.
2. - Jerarquizar los sistemas, subsistemas y equipos críticos de la
Planta sobre la base de criterios técnicos y económicos.
116
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3. - Desarrollar un plan lógico y coherente para seleccionar y/o integrar
las metodologías de mejora de la confiabilidad operacional que permitan
analizar los sistemas y equipos anteriormente seleccionados.
4. - Aplicar el plan desarrollado anteriormente para optimizar la
Confiabilidad Operacional de la Planta Catia La Mar.
5. - Evaluar resultados y proponer recomendaciones para el futuro uso
del Plan de Confiabilidad Operacional (PCO) y abordar otros procesos
productivos en las Plantas de Distribución de Combustible PDVSA.
2.4 JUSTIFICACIÓN
El mantenimiento hoy en día ha tomado una relevancia estratégica
como nunca antes en su historia debido a su capacidad de incidir en la
competitividad de las empresas. Éste involucra a la mayoría de los procesos
industriales en más de un 30% de los recursos consumidos en los mismos.
Por otro lado el desarrollo e incorporación de equipos y sistemas sofisticados
para automatizar los procesos han exigido un nuevo perfil de operarios y
mantenedores. Estos elementos de confiabilidad operacional requieren la
selección e integración de nuevas metodologías para analizar y predecir el
comportamiento de los sistemas, subsistemas y equipos permitiendo elaborar
planes óptimos de mantenimiento.
Entre las metodologías existentes se pueden mencionar las siguientes:
117
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Análisis de Criticidad de equipos, subsistemas y sistemas.
• Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC).
• Análisis Causa Raíz (ACR).
• Inspección Basada en Riesgo (IBR).
• Optimización Costo-Riesgo-Beneficio (OCR).
• Optimización de Materiales y Repuestos.
• Herramientas de Modelación de Procesos (hyperknowledge).
2.5 DELIMITACION DEL TEMA
La selección e integración se realizará en forma selectiva, dependiendo
de la naturaleza y criticidad de la instalación. La selección e integración de
las metodologías de mejoramiento de la confiabilidad operacional en las
cuales nos basaremos serán: IBR, ACR, MCC, OCR, Optimización de
Materiales y Repuestos, Herramientas de Modelación de Procesos, Análisis
de Criticidad de sistemas, subsistemas y equipos. Dependiendo de las
condiciones del sistema, subsistema y/o equipo, se usarán dos o más de
estas herramientas conjuntamente, en las Planta de Distribución de Catia La
Mar de PDVSA.
Los sistemas, subsistemas y equipos específicos serán determinados
una vez revisado y validado el Análisis de Criticidad y la importancia que
tienen los mismos para el negocio de PDVSA del Área Metropolitana.
118
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
CAPÍTULO III
MARCO TEÓRICO
3.1 FALLAS DE EQUIPOS
Un componente de un equipo ha sufrido una falla cuando este no es
capaz de cumplir a cabalidad con una o más de sus funciones. En la
terminología del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, una falla es
usualmente llamada Falla Funcional.
Se identifican dos tipos de fallas funcionales:
• Inesperadas: son aquellas que no presentan señales tempranas de falla.
• Graduales o Potenciales: son las que si presentan señales tempranas de
falla.
Tanto las fallas inesperadas como las graduales resultan en una falla
funcional, siendo esta última el estado donde el rendimiento de diseño o el
requerido para el equipo bajo consideración no se logra alcanzar.
119
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Las fallas deben ser tratadas como una oportunidad, y no como un
problema, ya que al tratarlas como una oportunidad se está admitiendo que
pueden presentarse circunstancias similares que podrían provocar que
vuelvan a presentarse, por lo que se buscará reducir o eliminar el impacto
que genere a futuro, mientras que al tratarlas como un problema nos
conformaremos con resolverlo solamente para satisfacer una necesidad
puntual, que en un momento dado podría volver a presentarse.
3.2 CRITICIDAD DE SISTEMAS, SUBSISTEMAS Y
EQUIPOS
La criticidad es un parámetro cuantitativo de control que se usa como
indicador en las industrias y el cual determina la prioridad de los sistemas,
subsistemas y equipos entre ellos. Mediante la criticidad podemos evaluar
cada uno de los procesos productivos, con lo cual podemos establecer la
rutina que asegure el correcto funcionamiento, ya que existen sistemas,
subsistemas y equipos que de fallar podrían detener la producción.
Para realizar el análisis, se clasifican los equipos en tres categorías,
como lo son: críticos, semicríticos y no críticos.
Críticos:
Son todos aquellos que intervienen en el proceso productivo en forma
directa, y no pueden ser reemplazados por otro, por ser parte integral en la
120
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
cadena productiva o de valor de los procesos, de tal forma que si uno de
ellos falla se parará el proceso.
Semi-críticos:
A igual que los equipos Críticos, éstos también intervienen en el
proceso productivo pero en el caso de que fallaran, el proceso se detendría
parcialmente.
No críticos: Son aquellos que no intervienen directamente en el proceso.
3.3 FINALIDAD DEL MANTENIMIENTO
Se denomina mantenimiento al conjunto de actividades realizadas para
conservar los activos, equipos e instalaciones que una empresa posee, en
buenas condiciones de funcionamiento y conservación, de manera que se
garantice la producción del bien o servicio y se aproveche al máximo la vida
útil de los equipos e instalaciones.
Fundamentándose en lo anteriormente expuesto se deriva la
importancia de que las actividades de mantenimiento que se realizan y las
decisiones que se tomen al respecto sean las más adecuadas, apropiadas y
oportunas.
121
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
La utilización de equipos deteriorados y no confiables produce menores
ganancias, además de incrementar riesgos laborales y el costo de reemplazo
de equipos.
Existen nueve elementos para el buen desarrollo de un programa
integral de mantenimiento:
1- Identificación del equipo a ser mantenido.
2- Definir las actividades de mantenimiento a realizar.
3- Establecer las políticas de ejecución de mantenimiento.
4- Definir un sistema que permita controlar la ejecución de las
actividades.
5- Definir un sistema de control de costos del trabajo de
mantenimiento.
6- Diseñar la organización.
7- Desarrollar un análisis técnico de procedimientos.
8- Documentar el sistema.
9- Establecer indicadores de mantenimiento.
3.4 TIPOS DE MANTENIMIENTO
Existen varios tipos de mantenimiento entre los cuales los más frecuentes
son:
• Mantenimiento Preventivo.
• Mantenimiento Predictivo.
122
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Mantenimiento Correctivo (Reactivo).
• Mantenimiento Proactivo.
mantenimiento preventivo:
Definición:
SE DEFINE EL MANTENIMIENTO
PREVENTIVO COMO EL CONJUNTO DE
ACCIONES PERIÓDICAS NECESARIAS PARA
CONSERVAR UN EQUIPO EN BUEN ESTADO,
INDEPENDIENTEMENTE DEL
COMPORTAMIENTO O DE LA APARICIÓN DE
UNA FALLA. EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO
QUE SE LE DARÁ A UN EQUIPO VARIARÁ DE
ACUERDO A SU UTILIZACIÓN Y LA
NECESIDAD DE LA PRODUCCIÓN DEL
EQUIPO.
Características:
• Es cíclico, es decir se efectúa por revisiones a intervalos fijos.
• Es controlable.
• Es periódico.
123
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Generalmente, el mantenimiento preventivo, en la industria se aplica
de acuerdo a una frecuencia preestablecida tomando en cuenta las
especificaciones e instrucciones técnicas.
• Las actividades realizadas en cada período de inspección tienen un
alcance de acuerdo al tiempo de operación, en el cual se determina la
complejidad de la actividad, tomando en cuenta a su vez, el tiempo de
vida útil de los componentes de los equipos.
VENTAJAS:
• Permite prolongar la vida útil de los sistemas y/o equipos.
• Permite la planificación eficiente y efectiva de los recursos a utilizar.
• Puede asumir la forma de sustitución sistemática de algunos
componentes o de todos ellos (Mantenimiento Mayor).
• Permite obtener una secuencia de operaciones mejor documentada,
de manera que las futuras órdenes de trabajo de naturaleza similar
puedan ser realizadas con mayor conocimiento.
• Reduce el tiempo de trabajo y mejora el promedio entre fallas de los
equipos.
Desventajas:
124
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• La desventaja del mantenimiento preventivo reside en la poca
flexibilidad de modificar los ciclos de dichos trabajos en función de
cambios en las exigencias operacionales de los equipos.
• Requiere mayor cantidad de materiales y repuestos.
MANTENIMIENTO PREDICTIVO:
Definición:
El Mantenimiento Predictivo, es un conjunto de acciones que permite
detectar fallas incipientes en los sistemas y equipos, así como modular el
mantenimiento periódico preventivo a través del monitoreo continuo de las
condiciones de funcionamiento del equipo.
CARACTERÍSTICAS:
LAS MEJORES PRÁCTICAS DE
MANTENIMIENTO DESARROLLADAS A ESCALA
MUNDIAL, LE DAN UN IMPORTANTE PESO AL
MANTENIMIENTO PREDICTIVO. ESTE TIPO DE
MANTENIMIENTO SE HA IMPLEMENTADO EN
LOS ÚLTIMOS AÑOS, CON EL DESARROLLO
DE LAS TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DE
EQUIPOS QUE SON NO DESTRUCTIVAS. LA
APLICACIÓN DE ESTAS TÉCNICAS PUEDE
125
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
SALVAR TIEMPO Y DINERO AYUDANDO A
PROLONGAR LA UTILIZACIÓN DE PLANTAS,
REDUCIR EL TIEMPO DE LAS PARADAS E
INCREMENTAR LA PRODUCTIVIDAD Y
SEGURIDAD.
A través del Mantenimiento Predictivo se puede evaluar periódicamente
el comportamiento de los equipos con el propósito de detectar el desarrollo
de fases incipientes. Esto se logrará al analizar los valores operacionales u
observaciones hechas por los Inspectores / supervisores con aparatos de
medición adecuados o por medios sensoriales.
Una vez que se recibe un nuevo equipo, es necesario establecer los
elementos específicos a ser inspeccionados. Se debe comenzar con los
procedimientos recomendados por el fabricante, pero ellos deben ser
revisados desde el punto de vista de cómo se está utilizando el equipo en la
planta.
Ventajas:
Entre las ventajas del Mantenimiento Predictivo, podemos mencionar
las siguientes:
• Medición y detección continua o periódica del comportamiento de
equipos por medio de instrumentos (nivel de vibración, temperatura,
emisión acústica, lubricación, grado de corrosión).
126
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Determinación de requerimiento de mantenimiento de equipo por
monitoreo, antes de ocurrir la falla entre los ciclos de mantenimiento
programado.
• Mínimos impactos en la producción.
Desventajas:
• Requerimiento de altas inversiones en equipos de monitoreo o
instalación de instrumentos para medir los parámetros.
• Se requiere disponer de personal altamente calificado.
Técnicas del Mantenimiento Predictivo:
• El Mantenimiento Predictivo se fundamenta en las técnicas de
diagnóstico, las cuales permiten monitorear los componentes de
funcionamiento de la maquinaria de producción. Esta técnica permite
identificar cualquier síntoma de falla incipiente en la maquinaria, para
realizar el correspondiente ajuste o reemplazo antes de que se
produzca la falla.
• Algunas de las técnicas que se utilizan actualmente en la industria
relacionadas con el mantenimiento predictivo, son:
- Análisis de vibraciones.
- Análisis de aceite.
- Termografía.
127
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
- Inspección ultrasónica.
- Programas de inspección de poliductos a través de herramientas
electromagnéticas.
- Monitoreo continuo de los parámetros operacionales.
Mantenimiento Correctivo o reactivo:
Definición:
El Mantenimiento Correctivo comprende las actividades orientadas a
eliminar la recurrencia de las fallas de los equipos, analizándolas de una
manera integral. Las acciones más comunes que se realizan son:
- Modificación de elementos de máquinas.
- Cambio de especificaciones.
- Modificación de alternativas de procesos.
- Ampliaciones.
- Revisión de elementos básicos de mantenimiento.
- Conservación.
Características:
• Se requiere personal técnico especializado para su ejecución.
• Requiere de análisis exhaustivo de la causa-raíz de la falla.
• Requiere de un archivo histórico y técnico confiable.
Ventajas:
128
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Evita las paradas injustificadas.
• Se analiza el proceso donde está involucrada la falla de manera
integral, con el propósito de eliminar la recurrencia de la falla.
Igualmente, en algunos casos minimiza la necesidad de acciones de
mantenimiento periódico.
Desventajas:
• Se necesita personal e infraestructura (laboratorios de ensayo y
análisis) altamente especializado.
Es importante destacar que el Mantenimiento Correctivo se juzga con
frecuencia, equivocadamente más económico que el preventivo, ya que
conduce a un reemplazo más tardío y sólo cuando es necesario, de los
elementos estropeados.
MANTENIMIENTO PROACTIVO:
Es aquel que engloba un conjunto de tareas de Mantenimiento
Preventivo y Predictivo que tienen por objeto lograr que los activos cumplan
con las funciones requeridas dentro del contexto operacional donde se
ubican, disminuir las acciones de mantenimiento correctivo, alargar sus ciclos
129
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
de funcionamiento, obtener mejoras operacionales y aumentar la eficiencia
de los procesos.
3.5 CONFIABILIDAD OPERACIONAL
Las nuevas investigaciones están cambiando las creencias más básicas
acerca del mantenimiento, tal es el caso, que debido a la gran cantidad de
variables que están presentes en un contexto operacional determinado, es
difícil determinar una relación directa y única entre el tiempo de vida útil de
los equipos y sus probabilidades de falla. Otra es que no existe un solo
patrón de falla (como se creía antes) sino que existen seis tipos de patrones,
sujetos a cambios en el tiempo. Además se ha demostrado que el riesgo es
posible controlarlo. Como parte de estas nuevas tendencias surgen las
metodologías de Confiabilidad Operacional. Pero para comprender lo que
ellas nos quieren decir es importante definir el término de Confiabilidad, el
cual se refiere a la probabilidad de que un componente de un equipo o
sistema cumpla con las funciones requeridas durante un intervalo de tiempo,
bajo condiciones dadas en el contexto operacional donde se ubica.
Existen cuatro parámetros operacionales a los que se debe hacer un
adecuado análisis cuando se requiere realizar un programa para optimizar la
Confiabilidad Operacional de un componente, equipo o sistema. Estos se
muestran en la figura 1.
130
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Cabe destacar que la Confiabilidad Operacional va en función de la
variación en conjunto o individual de cada uno de estos parámetros.
Para la ejecución de un programa de Confiabilidad Operacional
debemos establecer planes y estrategias para lograr asentar las bases del
éxito. Esos planes y estrategias consideran los siguientes aspectos:
• Evaluación de la situación en cuanto al tipo de equipos, modos de falla
relevantes, ingresos y costos, entorno organizacional, síntomas
percibidos, posibles causas y toma de decisiones.
• Diseño del horizonte, para poder orientar la secuencia de las
metodologías que mejor se adaptan a las circunstancias.
CONFIABILIDAD HUMANA:- Involucramiento. - Sentirse dueño. - Interfaces. - Conocimiento.
Confiabilidad Operacional
CONFIABILIDAD DE LOS EQUIPOS:
- Estrategia de Mantenimiento. - Efectividad del Mantenimiento. - Extensión del TPEF.
MANTENIBILIDAD DE LOS EQUIPOS:
- Confiabilidad incorporada desde fase de diseño. - Multiusos. - Reducción del TPPR.
CONFIABILIDAD DE LOS PROCESOS
- Operación dentro de las condiciones de diseño. - Compresión del proceso y de los procedimientos.
FIGURA 1 CONFIABILIDAD OPERACIONAL
131
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Generar niveles de iniciativas que permitan determinar el impacto
potencial de cada una visualizando el valor agregado.
• Definición de proyectos, identificando actores, nivel de conocimientos,
anclas, combinación de metodologías y pericia.
3.5.1 VARIABLES DE IMPORTANCIA PARA LAS METODOLOGÍAS
DE MEJORA DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL (MCO)
Para que un estudio de Confiabilidad Operacional pueda garantizar la
solución de problemas operacionales debemos tener precaución con el
manejo de las siguientes variables:
3.5.1.1 EL DATO
La recolección de la información juega un papel decisivo en el estudio
de la Confiabilidad Operacional, por lo que el éxito del mismo depende de la
calidad, veracidad y seguridad de la fuente de información. Esta fuente de
información puede provenir de datos internos acumulados en una planta o de
publicaciones nacionales e internacionales en donde se presenta la data de
información de equipos con características similares.
El problema se presenta en que no todos los equipos están sometidos a
las mismas condiciones de operación, al mismo contexto operacional, al
mismo personal operador, al mismo tipo de mantenimiento, entre otros
factores, por lo que debemos entonces realizar modificaciones en los datos
132
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
que sustraemos de las mencionadas fuentes, hecho que nos genera una
cierta incertidumbre.
La data de registros de fallas y costos juega un papel muy importante
en una planta, ya que por medio de ella podemos determinar los costos de
mantenimiento, el esfuerzo y las penalizaciones por tiempo fuera de servicio
de una planta, además de los impactos que genera a la seguridad, el
ambiente y la gente y con ello las acciones que debemos tomar para
mitigarlas o eliminarlas.
Esto sin duda alguna nos hace pensar que es más confiable llevar un
registro seguro en cada una de las plantas y consultarlo a la hora de realizar
cualquier estudio interno de confiabilidad, que consultar cualquier publicación
en donde existen factores que indiscutiblemente no están presentes en
nuestro contexto operacional, así como factores que también se presentan
en nuestro ambiente pero no en el de estos equipos.
3.5.1.2 LA GERENCIA
Una de las variables más influyente en las metodologías de
Confiabilidad Operacional es la Gerencia, ya que es ella quien decide si debe
realizarse un estudio a determinados activos en donde se presentan
oportunidades de mejoras. Una vez realizado el estudio es ella quien decide
la implantación de acciones orientadas a mejorar la confiabilidad operacional.
133
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
La labor convincente del grupo de trabajo estará en función de las
expectativas que puedan generar ante la Gerencia, tomando en
consideración la cantidad de presupuesto con que se cuenta, el contexto
operacional y los resultados obtenidos por empresas que han implantado un
plan determinado de confiabilidad.
3.5.1.3 EL EQUIPO NATURAL DE TRABAJO
Un Equipo Natural de Trabajo (ENT) es un conjunto de personas
especializadas en diversos campos técnicos y científicos con
responsabilidades distintas dentro de la empresa, los cuales se reúnen
durante un lapso de tiempo determinado con la finalidad de analizar
problemas comunes presentados en las diversas áreas en vísperas de
consolidar las respectivas soluciones. Ver Figura 2
El ENT necesita desenvolverse bajo las siguientes características:
• Coordinación: Esto implica que cualquiera de los miembros del
equipo aún cuando tenga responsabilidades definidas debe apropiarse
de los compromisos y roles del equipo como si fueran suyas. De esta
forma el Liderazgo, Gerencia y Dirección del ENT son habilidades de
todos los integrantes.
134
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Alineación: Cada integrante debe estar resuelto a orientarse
hacia la misión y visión del conjunto, por lo que debe comprometerse
con las decisiones.
• Comprensión: Esta característica requiere de la habilidad de
distinguir y luego considerar los diversos puntos de vista que son
manejados en el equipo. En la medida que cada uno de los miembros
conozca los clientes, los proveedores, los procesos de trabajo y los
resultados del equipo, las metas serán más claras y compartidas.
• Respeto: En la medida en que cada miembro del equipo se
ubique en el lugar de las demás personas (sin perder las perspectivas
de la realidad operacional), sienta aprecio por ellas, y se pregunte
¿Quién se necesita y hace falta en la reunión? Y luego se pregunte ¿A
quién enviaremos los resultados? Estaremos entonces cumpliendo
con esta característica.
• Confianza: Cada uno de los miembros del ENT debe tener la
convicción de que cada persona realizará su trabajo de una forma
óptima, que cada uno buscará los insumos necesarios para tomar
decisiones, y que trabajará proactivamente.
• El trabajo en equipo debe realizarse cuando se está en
presencia de una actividad amplia, extensa y compleja que implique
desarrollos significativos; cuando se requieran tomar decisiones
135
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
colectivas en donde el consenso tenga un elevado valor; y cuando se
requiera alcanzar un adiestramiento compartido.
3.5.1.4 RECURSOS DE APOYO
El apoyo está centrado básicamente en todos los aportes adicionales
que permiten hacer más sencillos, prácticos, precisos y cómodos los
procedimientos de estudio e implantación de cualquiera de las metodologías
de Confiabilidad Operacional, tales como paquetes de computación, redes
internas de información, materiales, métodos y procedimientos.
3.5.2 APLICACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD
OPERACIONAL
Expertos en área
Visión sistemática de la actividad
Expertos en mantenimiento y reparación
MANTENEDOR
PROGRAMADOR
Asesor metodológico
FACILITADOR
ESPECIALISTAS
OPERADOR
FIGURA 2 CONFORMACIÓN Y ROLES
DEL EQUIPO
Experto en manejo / operación de sistemas y equipos
136
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Las metodologías de Confiabilidad Operacional debe aplicarse cuando
estén presentes los siguientes requerimientos:
• Necesidad de crear planes de mantenimiento e inspección en
equipos dinámicos y estáticos.
• Determinar alcance y frecuencia óptima de paradas de planta.
• Solucionar problemas operacionales que generan impactos en
la seguridad, ambiente, los procesos, confiabilidad y disponibilidad, lo
cual se traduce en costos.
• Determinar tareas de mantenimiento que permitan mitigar o
eliminar el riesgo en los diversos sistemas, equipos y componentes.
• Establecer procedimientos operacionales y prácticos de trabajo
seguro.
3.5.2.1 ANÁLISIS DE CRITICIDAD (AC)
El Análisis de Criticidad (AC) es una metodología de confiabilidad
operacional que nos permite establecer niveles jerárquicos en sistemas,
subsistemas y equipos (ver Figura 3) en función de los impactos globales
que generan sobre el negocio, con el objetivo de facilitar la toma de
decisiones.
SUB –PROCESO 1 SUB –PROCESO 2
SISTEMA 1 SISTEMA 2
SUB –PROCESO 3
PROCESO
137
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
FIGURA 3
NIVELES JERÁRQUICOS
3.5.2.1.1 ¿CÓMO SE REALIZA UN AC?
Lo primero que hay que hacer es definir el alcance y el propósito del
análisis. A continuación se establecen los criterios de importancia,
seleccionando un método de evaluación para jerarquizar la selección de
sistemas objeto del análisis.
Este método tiene criterios de Seguridad, Ambiente, Producción, Costos
(Operaciones y Mantenimiento), Frecuencia de Falla, Tiempo Promedio Para
Reparar (TPPR), entre otros.
3.5.2.1.2 ¿CUÁNDO EMPRENDER UN AC?
Un AC se debe aplicar cuando estén presentes las siguientes necesidades:
• Fijar prioridades en sistemas complejos.
• Administrar recursos escasos.
• Crear valor.
• Determinar el impacto global de cada uno de los sistemas,
subsistemas y equipos presentes en el negocio.
• Aplicar las metodologías de Confiabilidad Operacional.
138
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Iniciar un plan integral de Confiabilidad Operacional.
3.5.2.1.3 ¿DÓNDE SE APLICA EL AC?
El AC se aplica en cualquier conjunto de procesos, plantas, sistemas,
subsistemas y equipos que requieran ser jerarquizados en función de su
impacto en el proceso. Sus áreas comunes de aplicación son:
• Mantenimiento.
• Inspección.
• Materiales y Repuestos.
• Disponibilidad de Instalaciones y Equipos.
• Personal (H-H, entrenamiento).
Para un análisis de criticidad se utiliza una guía, que contiene los
criterios de evaluación, donde se da una puntuación a cada uno de los
criterios empleados en el análisis. Ver Tabla 2
139
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TABLA 2
TABLA DE CRITICIDAD
El resultado del AC es una matriz, donde se ubican los sistemas,
subsistemas y equipos estudiados clasificándolos en función de su nivel de
criticidad. Dicha matriz expone en el eje de las abscisas las consecuencias
Puntaje.-Pobre mayor a 2 fallas/año 4.-Promedio 1-2 fallas/año 3.-Buena 0.5-1 fallas/año 2.-Excelente menos de 0.5 falla/año 12.- IMPACTO OPERACIONAL ASOCIADO: Puntaje.-Pérdida de todo el despacho 10.-Parada del sistema o subsistema y tiene repercución en otros sistemas 7.-Impacta en niveles de inventario o calidad 4.-No genera ningún efecto significativo sobre operaciones y producción 12.2- FLEXIBILIDAD OPERACIONAL Puntaje.-No existe opción de producción y no hay función de repuesto 4.-Hay opción de repuesto compartido/almacen 2.-Función de repuesto disponible 12.3- COSTO DE MANTENIMIENTO Puntaje.-Mayor o igual a 10000 $ 2.-Inferior a 10000$ 12.4- IMPACTO EN SEGURIDAD HIGIENE AMBIENTE (SHA) Puntaje.-Afecta la seguridad humana tanto externa como interna y requiere la notificación a entes externos de la organización .-Afecta al ambiente/instalaciones 7.-Afecta las intalaciones causando daños severos 5.-Provoca daños menores (ambiente-seguridad) 3.-No provoca ningún tipo de daño a personas, instalaciones o al ambiente 1
Criticidad = Frecuencia de fallas x Consecuencia
Consecuencias = ((Impacto Operacional x Flexibilidad) + Costo Mtto. + Impacto SHA )
8
TABLA DE CRITICIDAD
1.- FRECUENCIA DE FALLAS
140
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de falla, mientras que en el eje de las ordenadas se encuentra la frecuencia
de fallas. Ver Figura 4
FIGURA 4 MATRIZ DE CRITICIDAD
3.5.2.2 MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD
(MCC)
3.5.2.2.1 DEFINICIÓN
MCC es una metodología utilizada para determinar sistemáticamente,
que debe hacerse para asegurar que los activos físicos continúen haciendo
lo requerido por el usuario, en el contexto operacional presente. Ver Figura 5
MC MC C C C
MC
NC
NC
MC
NC
NC
MC
MC
NC
C
C
MC
C
C
C
MATRIZ DE CRITICIDADMATRIZ DE CRITICIDAD
10
4
3
2
1
50403020CONSECUENCIASCONSECUENCIAS
FREC
UEN
CIA
FREC
UEN
CIA
LEYENDALEYENDA
NC: NO CRITICONC: NO CRITICO
MC: MEDIO CRITICOMC: MEDIO CRITICO
C: CRITICOC: CRITICO
Tipo de operación
El ACTIVO
Niveles de seguridad
Estándares de calidad
Impacto ambiental
FIGURA 5
ASPECTOS DEL CONTEXTO OPERACIONAL
Existencia de redundancia
141
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3.5.2.2.2 LAS 7 PREGUNTAS DEL MCC
El MCC centra su atención en la relación existente entre la organización
y los elementos físicos que la componen. Por lo tanto es importante que
antes de comenzar a explorar esta relación detalladamente, se conozca el
tipo de elementos físicos existentes y decidir cuál de ellos deben estar
sujetos a una revisión de MCC.
Posteriormente debe hacerse énfasis en la resolución de las siete
preguntas (Ver Figura 6), las cuales nos permiten consolidar los objetivos de
esta filosofía (Aumentar la confiabilidad y disponibilidad de los activos por
medio del empleo óptimo de recursos).
Estas preguntas son las siguientes:
Las siete preguntas del MCC
AMEF
LOGICA DE
DECISIONES DEL MCC
¿CUÁL ES LA FUNCIÓN DEL ACTIVO?
¿DE QUE MANERA PUEDE FALLAR?
¿QUÉ ORIGINA LA FALLA?
¿QUÉ PASA CUANDO FALLA?
¿IMPORTA SI FALLA?
¿SE PUEDE HACER ALGO PARA PREVENIR LA FALLA?
¿QUÉ PASA SÍ NO PODEMOS PREVENIR LA FALLA?
FIGURA 6 LAS SIETE PREGUNTAS DEL MCC
142
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Estas interrogantes tienen una razón de ser, por lo que a continuación
se explicará lo que cada una de ellas quiere decirnos, no sin antes
mencionar que existen herramientas claves en la aplicación del MCC como el
Análisis de los Modos y Efectos de las Fallas y el Árbol Lógico de Decisión.
El AMEF nos ayuda a determinar las consecuencias de los modos de falla de
cada activo en su contexto operacional, mientras que el Árbol Lógico de
Decisiones (Ver Anexo ) nos permite decidir cuales son las actividades de
mantenimiento más optimas. La primera técnica nos ayuda a responder las
cuatro primeras preguntas, mientras que la segunda nos ayuda a responder
las restantes. Es importante destacar que el MCC se sustenta en un software
llamado Toolkit en el cual se recolecta toda la información que se obtiene en
las reuniones del ENT. El Toolkit es una herramienta que facilita el trabajo en
equipo, ya que mantiene la información ordenada secuencialmente,
proporcionando así un fácil acceso para el usuario.
Funciones y Estándares de Funcionamiento: El inicio de la
aplicación conceptual del MCC consiste en determinar las funciones
específicas y los estándares de comportamiento funcional asociado a cada
uno de los elementos de los equipos objeto de estudio en su contexto
operacional, con lo cual logramos responder la primera pregunta.
Fallas Funcionales: Luego de determinar las funciones y los
estándares de comportamiento funcional de cada uno de los elementos que
componen el equipo al que vamos aplicarle el MCC, debemos definir la forma
en que puede fallar cada elemento en el cumplimiento de sus deberes. Esto
143
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nos arrastra al término de falla funcional, el cual se define como la
incapacidad de un elemento o componente de un equipo para cumplir con los
estándares de funcionamiento deseado.
Modos de Falla: El paso siguiente que debemos concretar es el de
conocer cuál de los modos de falla tienen mayor posibilidad de causar la
pérdida de una función y determinar de una vez, cuál es la causa origen de
cada falla, así como procurar que cada modo de falla sea considerado en el
nivel más apropiado.
Efectos de las Fallas: Consiste en determinar los efectos o lo que
pasa cuando ocurre una falla.
Consecuencia de las Fallas: El objetivo primordial de este paso es
determinar cómo y cuánto importa cada falla, para tener un claro
consentimiento si una falla requiere o no prevenirse. El MCC clasifica las
consecuencias de las fallas de la siguiente forma:
• Consecuencia de Fallas No Evidentes: Son aquellas fallas que
no tienen un impacto directo, pero que pueden originar otras fallas con
mayores consecuencias a la organización. Por lo general este tipo de
fallas es generado por dispositivos de protección, los cuales no
poseen seguridad inherente. El MCC le da a este grupo de fallas una
alta relevancia, adoptando un acceso sencillo, práctico y coherente
con relación a su mantenimiento.
144
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• Consecuencia en el Medio Ambiente y la Seguridad: El MCC
presta mucha atención al impacto que genera en el ambiente la
ocurrencia de una falla, así como las repercusiones en la seguridad
(tomando en consideración los artículos y disposiciones de leyes y
reglamentos hechas para legislar en este campo) haciéndolo antes de
considerar la cuestión del funcionamiento.
• Consecuencias Operacionales: Son aquellas que afectan la
producción, por lo que repercuten considerablemente en la
organización (calidad del producto, capacidad, servicio al cliente o
costos industriales además de los costos de reparación).
• Consecuencias No Operacionales: Son aquellas ocasionadas
por cierta clase de fallas que no generan efectos sobre la producción
ni la seguridad, por lo que el único gasto presente es el de la
reparación.
En la Figura 7 se presenta una clasificación de las consecuencias que
generan las fallas.
145
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.5.2.2.3 OBJETIVO DEL MCC
El objetivo del MCC es mejorar la confiabilidad, disponibilidad y
productividad de la unidad de procesos, a través de la optimización del
esfuerzo y los costos de mantenimiento, disminuyendo las tareas de
mantenimiento correctivo y aumentando las tareas de mantenimiento
preventivo y predictivo.
Tareas Preventivas: En la segunda generación del mantenimiento se
suponía que la mejor forma de aumentar la disponibilidad de una planta era
mediante la aplicación de acciones preventivas a intervalos fijos, es decir,
que debía hacerse la reparación del equipo o cambios de sus componentes
una vez transcurrido cierto período de tiempo, y esperar que pasara la misma
FIGURA 7 CLASIFICACIÓN DE LAS CONSECUENCIAS
Fallas Ocultas: - No generan impactos directos - Son producidas por dispositivos de protección, quienes no poseen seguridad inherente - A la larga generan consecuencias mayores.
Ambiente y seguridad:
- Afectan al medio ambiente y la seguridad. - Generan sanciones regidas por leyes y normas.
Operacionales:
- Afectan la producción, disminuyendo así la calidad del producto, la capacidad, los servicios. - Son costosas.
No operacionales:
- No afectan la producción. - El único gasto es la reparación para restaurar la función.
Clasificación de las Consecuencias.
146
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cantidad para repetir el procedimiento. Este concepto lo podemos
representar claramente en la Figura 8.
Esta gráfica nos refleja que la mayoría de los elementos funcionan con
precisión para un período “x” y luego se deterioran velozmente. Esto es
verdad para ciertos equipos sencillos, y para algunos elementos complejos
con modo de falla dominante, que en particular se encuentran a menudo en
equipos que están en contacto directo con el producto.
Esta concepción cambió con el tiempo, ya que con ciertos estudios se
logró determinar diferentes modos de falla de los equipos, tal y como se
muestra en la Figura 9
Probabilidad Zona de
Condicional Desgaste
de Falla
FIGURA 8 MANTENIMIENTO A INTERVALOS FIJOS
Edad
“x”
147
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FIGURA 9
PATRONES DE MODOS DE FALLA
El modelo A es la denominada “Curva de la Bañera”, la cual presenta
en un principio una incidencia de falla alta (la cual se conoce como
mortalidad infantil), seguida por una frecuencia de falla que tiene un
aumento gradual o que es constante, para finalizar con la zona de desgaste.
Por su parte, el modelo B nos refleja inicialmente una probabilidad de falla
ligeramente ascendente o que es constante, para terminar con una zona de
A
B
C
D
E F
148
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desgaste. El modelo C nos muestra una probabilidad de falla ascendente,
mientras que el modelo D presenta una probabilidad de falla baja cuando el
componente es nuevo y posteriormente un aumento rápido a un nivel
constante. Más tarde se nos presenta el modelo E, quien presenta una
probabilidad de falla muy alta en la fase de mortalidad infantil, que desciende
a una probabilidad de falla que es constante o que aumenta lentamente. Y
por último tenemos el modelo F, el cual muestra una probabilidad de falla
constante durante toda su vida útil.
En general, se puede decir, que los patrones de falla dependen de la
complejidad de los equipos, lo que contradice la falsa concepción antigua de
que existe una relación entre la confiabilidad y la edad operacional. La
aceptación de esta nueva filosofía ha traído consigo el abandono del
mantenimiento preventivo basado en mantener ciertos equipos por la
condición y no por la función, pero deben mantenerse sin embargo las
actividades de prevención de fallas o por lo menos reducir las
consecuencias, lo que nos guía hacia la aplicación de tareas preventivas.
Cada una de las categorías más importantes de tareas preventivas que
reconoce el MCC son las siguientes:
• Tareas a condición: Estas técnicas se utilizan para determinar
cuando ocurren las fallas potenciales de forma tal que se pueda tomar
una acción que evite en todo momento una falla funcional. Parten de
la premisa de que la mayor parte de las fallas dan un aviso de que
están cercanas a ocurrir, por lo que se les aplica la denominación de
149
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fallas potenciales, pero a pesar de ello los equipos se dejan
funcionando a condición de que satisfagan los estándares de
funcionamiento deseado.
• Tareas de Reacondicionamiento Cíclico y de Sustitución
Cíclica: Estas tareas consisten en revisiones o reparaciones que son
realizadas a equipos a frecuencias determinadas, independientemente
del estado en que se encuentren en ese instante.
Acciones “a falta de”: No basta solamente que las tareas preventivas
tengan factibilidad técnica, si no que debe estudiarse si vale la pena
aplicarlas, por lo que el MCC une la evaluación de la consecuencia con la
selección de la tarea, en un proceso que se fundamenta en los siguientes
principios:
• Para prevenir la falla de una función no evidente debe tomarse
una acción que solo valdrá la pena realizarla si minimiza en cierto
grado el riesgo de una falla múltiple asociado con esa función a un
nivel bajo aceptable. De no encontrarse una tarea de búsqueda de
fallas que minimice el riesgo de falla a un nivel aceptable, se tomaría
una segunda acción “a falta de” que consiste en el rediseño de la
pieza.
• Una acción tomada con el fin de prevenir cualquier falla que
tiene consecuencias sobre el medio ambiente o la seguridad, valdrá la
150
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pena realizarla si reduce el riesgo de esa falla a un nivel bajo
aceptable o si la elimina por completo. De no encontrarse una tarea
que logre obtener por lo menos uno de los beneficios, el componente
debe rediseñarse.
• Cuando una falla posee consecuencias operacionales, se debe
aplicar una tarea preventiva, si el costo total durante cierto período de
tiempo, es menor al producido por las consecuencias operacionales y
a la reparación. Si no se justifica, entonces la acción “a falta de” será
el no ejecutar un mantenimiento preventivo programado. Si por el
contrario la acción se justificara, la acción “a falta de”, seria rediseñar
el componente.
Cuando una falla no genera consecuencias operacionales, debe
prevenirse mediante un mantenimiento preventivo, si este costo durante
cierto intervalo de tiempo es menor que el de reparación durante el mismo
período.
3.5.2.2.4 FLUJOGRAMA DE ANÁLISIS (PASOS DEL MCC)
FIGURA 10
DEFINICION DEL CONTEXTO OPERACIONAL
IDENTIFICAR MODOS DE
FALLAS
DETERMINAR LAS FALLAS
FUNCIONALES
DEFINICION DE FUNCIONES
APLICACIONES DE LA HOJA DE
DECISIÓN
IDENTIFICAR EFECTOS DE
FALLAS
151
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FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE MCC
3.5.2.2.5 APLICACIONES DEL MCC
El MCC se aplica en áreas donde hay equipos que presenten las siguientes
características:
1) Que sean indispensables para la producción, y que al fallar
generen un impacto considerable sobre la seguridad y el ambiente.
2) Generan gran cantidad de costos por acciones de mantenimiento
preventivo o correctivo.
3) Si no es confiable el mantenimiento que se las ha aplicado.
4) Sean genéricos con un alto costo colectivo de mantenimiento.
3.5.2.2.6 BENEFICIOS DEL MCC
Cuando se aplica correctamente el MCC obtenemos los siguientes
beneficios:
• Mayor protección y seguridad en el entorno.
• Se logran aumentar los rendimientos operativos.
• Optimización de los costos de mantenimiento.
• Se extiende el período de vida útil de los equipos.
• Se genera una amplia base de datos de mantenimiento.
• Motivación en el personal.
• Mayor eficiencia en el trabajo de grupo.
152
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.5.2.2.7 LIMITACIONES DEL MCC
Básicamente el MCC presenta dos barreras, las cuales deben
considerarse detalladamente a la hora de aplicar los planes que el mismo
genera, previo a un estudio. Ellas son:
1. El tiempo requerido para obtener resultados es relativamente largo.
2. Si bien es cierto que a largo plazo aumenta la relación costo /
beneficio, en un principio, requiere una alta inversión de recursos.
3.5.2.3 ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR)
3.5.2.3.1 DEFINICIÓN
Se entiende por Análisis Causa Raíz (ACR) una serie de técnicas que
sirven para encontrar las causas más básicas que originan una falla o
problema, evitando así su recurrencia, con el fin de solucionarlas. Aunque
podría pensarse que esta metodología se encuentra del lado Reactivo de la
Gestión Operacional, muchos la consideran una herramienta Proactiva del
Mantenimiento, ya que con analizar las causas que originaron una falla o
problema e implantar soluciones, se estará previniendo que el problema
ocurra en el mismo equipo / sistema o en uno similar.
3.5.2.3.2 OBJETIVOS
153
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Determinar el origen de una falla, la frecuencia con que aparece y el
impacto que genera, por medio de un estudio profundo de los factores,
condiciones, elementos y afines que podrían originarla, con la finalidad de
mitigarla o redimirla por completo una vez tomadas las acciones correctivas
que nos sugieren el mencionado análisis.
3.5.2.3.3 APLICACIONES DEL ACR
El ACR se aplica generalmente en problemas puntuales que se
presentan en equipos críticos para un proceso o que presentan fallas
repetitivas, por lo tanto debe aplicarse cuando:
• Se requiere el análisis de fallas que se presentan
continuamente o en procesos críticos.
• Cuando se necesite un análisis del proceso de diseño, de
aplicación de procedimientos y de supervisión.
• Necesidad de analizar diferencias organizacionales y
programática.
3.5.2.3.4 PROCEDIMIENTOS DE UN ACR
Los Problemas Recurrentes son listados en forma jerarquizada por su
impacto, compuesto por la suma de los costos de mantenimiento y pérdidas
de oportunidad. La selección de los problemas a analizar debería seguir la
secuencia de esta lista. Normalmente se fija un período de tiempo para la
154
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
frecuencia de fallas de cada familia (normalmente un año) y se jerarquizan
aquellos con mayor número de fallas para ese período.
El punto central del proceso para tratamiento de problemas recurrentes
será la lista jerarquizada de problemas (lista base de Problemas). De esta
lista se extraerán los problemas a ser manejados por los equipos de trabajo
de las distintas localidades, quienes los incluirán en un plan de seguimiento.
La lista base, la cual agrupa los problemas de las distintas localidades,
estará a cargo del Líder Facilitador, quien la mantendrá actualizada y emitirá
reportes mensuales o trimestrales de avance.
Llegado el momento de iniciar el ACR de un problema, el Líder invitará
a la reunión de inicio, donde hará hincapié en la importancia / impacto del
problema a ser analizado. Para los problemas de más alto impacto, la
reunión será iniciada por el Patrocinador.
El Facilitador utilizará la metodología de ACR disponible en PDVSA
para el análisis del problema en cuestión y coordinará la realización de un
reporte, donde se muestre la metodología utilizada, la sustentación de las
causas raíces, las acciones para resolver el problema y un resumen del ACR.
Las acciones deberán focalizarse principalmente hacia la resolución de
las causas raíces latentes y su ejecución debe apalancarse en El
Patrocinador del área para lograr el apoyo en los recursos requeridos.
Deberá tomarse en cuenta que, en la mayoría de los casos, los ACR
derivan de una serie de recomendaciones que pueden requerir un orden de
aplicación y que por un lado, posiblemente, no sea requerido aplicar todas
155
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
las recomendaciones y por otro lado, que algunas acciones pueden hacer no
necesarias otras. Siempre se deberá realizar el Análisis Costo Beneficio
Riesgo (ACBR) para justificar las acciones que requieran inversiones o gasto
considerables, que escapen del mantenimiento rutinario. Para este análisis,
deberá utilizarse el software de PDVSA llamado SICOBER, diseñado para tal
fin.
3.5.2.3.5 NIVELES DE UN ACR
ACR EN EQUIPO
Ejecutado cuando el impacto del problema (Exposición al Riesgo)
resulta en un rango que será definido por cada localidad (ejemplo: mayor de
200 M$/año, sumando costos de penalización y costos de mantenimiento).
Anualmente cada localidad no debería tener más de diez problemas con
impactos superiores al rango establecido. Los rangos serán revisados en el
tiempo.
ACR TÉCNICO
Ídem al punto anterior (ejemplo: Ejecutado cuando el problema resulta
en una pérdida entre 30 y 200 M$/año).
ACR DIRECTO
Ídem al punto anterior (ejemplo: Ejecutado cuando el problema resulta
en una pérdida menor de 30 M$/año.)
156
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.5.2.3.6 ¿CÓMO TIPIFICAR, CUANTIFICAR IMPACTO Y
JERARQUIZAR LOS PROBLEMAS RECURRENTES (MALOS ACTORES)?
Con el objeto de focalizar los esfuerzos en la solución de los problemas
que generen mayor riesgo a las operaciones, es requerido tipificar
correctamente los problemas de cada área, así como cuantificar su impacto
utilizando elementos que incluyan el análisis cuantitativo de riesgo.
La jerarquización de los problemas recurrentes es fundamental para
poder identificar los esfuerzos de análisis y solución a los problemas de
mayor impacto. Un aspecto importante a considerar para esta jerarquización
es el agrupamiento de problemas similares. Por ejemplo, si son comunes las
fallas de Condensadores de tope de las Plantas Destiladoras, el problema
podría agrupar a todos estos equipos con el enunciado: “Fallas Recurrentes
de Condensadores de Tope de las Plantas Destiladoras”, debido a que
puede presumirse que las características de las fallas y/o causas del
problema son similares.
En contraposición, no conviene agrupar muchos equipos con distintas
modalidades (modos) de falla, ya que esto haría difícil el análisis de causas
de esas fallas. Ejemplos de estos últimos serían: “Fallas recurrentes de
Bombas de Servicios Industriales”, donde existe una gran diversidad de
tipos, marcas, tamaños, modos de falla y condiciones operacionales.
157
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
En los casos donde sea un solo equipo o grupo de equipos de una
planta los que presenten un patrón similar de fallas, convendrá manejarlos a
ellos individualmente o por pequeños grupos: “Baja Confiabilidad Analizador
A-708”, “Fallas recurrentes Bombas P-2101A/B/C y P-2002A/B” o “Fugas por
Uniones Bridadas en Servicio HF”. Al agrupar los problemas, a su vez se
están jerarquizando respecto a otros problemas de la misma área o
localidad, por lo que esto puede servir de guía de qué tanto individualizarlos
o agruparlos.
La mejor manera de crear la lista de problemas recurrentes de un área
es mediante la participación de un grupo multidisciplinario del personal
pertenecientes a un área específica (a través de una tormenta de ideas) y de
datos extraídos de las siguientes fuentes:
- Listas de equipos con mayor número de fallas en las distintas
familias de equipo: Estáticos, Rotativos, Eléctricos y de Automatización.
- Reportes de Pérdidas de Oportunidad de Gestión.
- High Lights de Operaciones.
- SAP.
- Reportes de Confiabilidad Operacional.
- Inspecciones Civiles.
- Entrevistas con Operadores, Mecánicos, Supervisores, etc. (*)
- Otros.
(*) En estas entrevistas se debe tratar de hallar aquellas fallas que no
sean de fácil identificación mediante la data existente. Por ejemplo,
158
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
problemas como “fallas recurrentes de empaques de válvulas especiales”
que pudieran estar produciendo altos costos de mantenimiento, tanto en
labor como en materiales.
Una vez enunciados los problemas, se les debe asignar el impacto
asociado a Pérdidas de Oportunidad y Costos de Mantenimiento anuales. En
algunos casos, donde las Pérdidas de Oportunidad no han ocurrido, pero
existe el riesgo de que ocurran, podrá considerarse el “Riesgo Adicional”
(tratado más adelante), el cual toma en cuenta la probabilidad de que un
evento mayor ocurra si otro evento ocurre antes.
En el caso de ser utilizados los costos o pérdida de oportunidad
históricos, se deberá utilizar la data disponible para un período que
dependerá del tipo de problema. El Impacto asociado a un problema estará
representado por la probabilidad de que ese problema se comporte de
manera similar en el futuro (es decir, su impacto será una predicción,
conocida como Exposición al Riesgo), y se calculará multiplicando la
Probabilidad de Falla (PF) por la Consecuencia de la Falla (CF) o la
Frecuencia de Falla (FF) por la Consecuencia de la Falla.
3.5.2.3.7 METODOLOGÍA ÁRBOL LÓGICO PARA ACR
Existen en el mercado muchas metodologías de ACR. Unas están
orientadas al análisis de fallas o eventos de alto impacto económico o que
afecten la Seguridad o Ambiente y otras orientadas hacia Problemas
Recurrentes. Solo algunas metodologías contemplan ambos tipos de fallas.
159
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
La diferencia estriba en que las primeras ocurren bajo un solo Modo de Falla
generalmente, mientras que las segundas ocurren a través de varios Modos
de Falla. Como Modo de Falla se entiende el mecanismo de manifestación
de la falla o problema.
Dentro de las metodologías de ACR, PDVSA ha seleccionado la
conocida como Árbol Lógico, cuyo nombre comercial es PROACT de la
empresa Reliability Center Inc (RCI). Este método organiza la cadena de
Causas y Efectos desde el Evento de Falla o Problema que se analiza, hasta
llegar a las causas más básicas que producen el problema. Estas cadenas
no son rectas, sino que se presentan como ramas de un árbol y por eso el
método es llamado Árbol Lógico.
Para uno de los casos de Eventos y Modos de Falla listados, el árbol se
verá de la siguiente manera (Ver Figura 11) :
FIGURA 11 CAJA SUPERIOR
Debe recordarse que tanto el Evento como los Modos de Falla son
observaciones y no hipótesis posibles. Su sitio de ubicación en el árbol se le
conoce como Caja Superior. La graficación del Evento y sus Modos de Falla
resume el hecho de que para poder resolver el problema de Fallas
FALLAS RODAMIENTOSFALLAS RECURRENTES BOMBAS BLOQUE 15
FALLA DE SELLOSMECANICOS60% 40%
CajaSuperior
FALLAS RODAMIENTOS
160
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Recurrentes de las Bombas del Bloque 15, deberán encontrarse las Causas
Raíces de cada Modo de Falla y resolverlas.
Así, tomando el Modo de Falla: Fallas en Rodamiento, lo cual ocurre el
40% de las veces en estas bombas, el árbol se desarrolla como sigue en la
Figura 12:
FIGURA 12 HIPÓTESIS
El Facilitador de la metodología pregunta ¿Cómo puede fallar un
Rodamiento? Se genera mediante un análisis, una tormenta de ideas con
todas las hipótesis posibles. Luego son validadas cada una de las hipótesis,
rechazando las no validadas. Cada hipótesis validada se convertirá en una
Causa, sobre la cual se generarán nuevas hipótesis. Así, el árbol continuará
su crecimiento sobre bases bien sustentadas. Las fallas por “Sobrecarga”,
que causan 60% de las fallas de Rodamiento en estas bombas, pueden ser
causadas por (Ver Figura 13):
FALLAS RODAMIENTOSFALLAS RODAMIENTOS
SOBRECARGASOBRECARGA FATIGAFATIGA60% 40%
¿Cómo puede?
CORROSIÓNCORROSIÓNEROSIÓNEROSIÓN
161
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
En esta continuación del árbol, en la cual solo son mostradas las
hipótesis validadas, pueden observarse varios aspectos fundamentales del
árbol lógico. Primeramente, fue encontrada la Causa Raíz Física (CRF) de
las fallas de Rodamientos. Esta causa debe ser solventada para resolver y
evitar que la falla se produzca nuevamente. Para este caso el Rodamiento se
instalará en forma adecuada. A la CRF siempre le sigue una Causa Raíz
Humana (CRH) y esto se basa en el hecho de que toda falla lleva detrás la
mano humana. La CRH no debe ser usada para penalizar a la gente, a
menos que se demuestre que la falla se escapa de la clasificación de “error
honesto”. El uso primordial que tiene la CRH es para guiar el camino hasta
la(s) Causa(s) Raíz(ices) Latente(s) o CRL, las cuales son descubiertas al
hacer la pregunta ¿Por qué la persona produce el error?. Estas causas se
FIGURA 13CAUSAS RAÍCES
100%
NO SE SIGUEN ESPEC´S FABRICA.NO SE SIGUEN
ESPECIFICACIONES FABRICA
NO EXISTE CULTURA CONSULTA INFOM. FABRICA.
(INGLES)
NO EXISTE CULTURA CONSULTA INFORMACIÓN FABRICA
(INGLES)
INADECUADA INSTALACIONRODAMIENTOSINADECUADA INSTALACION
RODAMIENTOS
¿Por qué?
¿Cómo puede?
¿Cómo puede?
Causa Raíz Física
Causa Raíz Latente
Causa Raíz Humana
SOBRECARGA
162
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
refieren a aspectos Organizacionales o de Sistemas Gerenciales no
resueltos, generalmente referidos a algunos de los siguientes renglones:
• Procedimientos.
• Diseño.
• Administración del Mantenimiento.
• Orden y Limpieza.
• Adiestramiento.
• Comunicaciones.
• Organización.
• Conflicto de Metas.
• Integridad de Equipos.
• Defensas.
• Condiciones promotoras de error humano.
En el caso del ejemplo, la falla organizacional o CRL se refiere a que
el personal que labora en la reparación de este tipo de bombas típicamente
no consultaba los manuales del fabricante. Ésta, en conjunto con el resto de
las CRL encontradas en el árbol, se les reconocerá como las Causas Raíces
del Problema. De la misma manera deben ser desarrollados el resto de los
modos de falla y los ramales que se deriven de éstos. Así, el producto final
será un grupo de causas raíces físicas y latentes a las cuales se les asignará
una acción correctiva. Las CRH solo serán tomadas en cuenta en casos
excepcionales, cuando se demuestre una mala práctica voluntaria o
163
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
negligencia. Debe tomarse en cuenta que las CRH son el camino para
encontrar las CRL del problema. Si se aplica la “casería de brujas” en una
organización, se estará cortando la comunicación necesaria para encontrar
las verdaderas causas raíces de los problemas.
Como puede observarse, el verdadero esfuerzo en la búsqueda para
solucionar las fallas y problemas en cualquier tipo de empresa, debe hacerse
para erradicar las causas raíces latentes que los originan. Ésta será la única
manera de evitar la recurrencia de la falla o problema en el mismo
equipo/sistema o en otro similar.
FIGURA 14 EJEMPLO DE ÁRBOL LÓGICO
¿Por qué?
FALLAS RODAMIENTOSBAJA CONFIABILIDAD TORRE REG. HF
BAJO ESPESOR PARED
DESCRIPCIÓN DEL EVENTO
MODO DE FALLA MODO DE FALLA
CAJASUPERIOR
FIN VIDAUTIL
FALLAS RODAMIENTOSAUMENTO VELOCIDAD CORROSIVA
PROCESOS MAS CORROSIVOS
HIPÓTESIS DESCARTADA
CÓMO PUEDE?
MATERIAL INADECUADO
CÓMO PUEDE?
¿Cómo puede?
¿Cómo puede?
CAUSAS RAÍCES LATENTES
CAUSAS RAÍCES HUMANAS
SOBRECARGA
AGUA > 1 % TEMP. FONDO >220 °C
CÓMO PUEDE?
CAUSAS RAÍCESFÍSICAS
NO SE SIGUEN ESPEC´S FABRICA.INCUMPLIMIENTO DEL
PROCEDIMIENTO
CÓMO PUEDE?
FALTA DIFUSIÓN PROCEDIMIENTO
FALTACONCIENTIZAR
OPERADOR
POR QUÉ?
164
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.5.2.3.8 BENEFICIOS DE UN ACR
• Evita la repetición de fallas.
• Aumenta la confiabilidad, disponibilidad y seguridad.
• Disminución del número de incidentes.
• Reduce impactos ambientales y accidentes.
3.5.2.3.9 LIMITACIONES DE UN ACR
• Las asignaciones están consideradas de alta prioridad para los
miembros del equipo y el recurso de personal requerido.
• Algunos gastos asociados tienen que estar aprobados a través de
sistemas normales de procedimientos autorizados.
• Deben ser usados lo máximo posible los recursos internos y
equipos de PDVSA.
• El equipo no emite recomendaciones de carácter disciplinario.
• Del equipo se espera que aplique buenas prácticas de conducción
de reuniones y un apropiado registro o minutas de las mismas.
• Los miembros de equipo deben estar enfocados en hallar las
causas raíces y permanecer imparciales.
165
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.5.2.4 INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO (IBR)
La palabra riesgo está asociada a la pérdida potencial asociada a un
evento con probabilidad no despreciable de ocurrir en el futuro.
“Controlar riesgo hoy implica controlar pérdidas mañana”.
Matemáticamente hablando, el riesgo se puede expresar como:
Riesgo = Probabilidad de falla x Consecuencia o
Riesgo = Frecuencia de falla x Consecuencia
Basados en la ecuación anteriormente expuesta, se observa que el
nivel de riesgo puede ser modificado, bien sea disminuyendo la frecuencia o
probabilidad de ocurrencia del evento, disminuyendo las consecuencias o
ambos, es importante resaltar que de acuerdo a la experiencia las acciones
dirigidas a disminuir la probabilidad de ocurrencia de eventos son más
factibles o viables de ejecutar que las dirigidas a disminuir consecuencias, ya
que estas últimas involucran mayor esfuerzo y decisiones de altos niveles
gerenciales.
3.5.2.4.1 DEFINICIÓN
Es una metodología que determina el estado de riesgo de acuerdo a la
teoría que considera la frecuencia de falla por la consecuencia como forma
de determinarlo. Actúa para el control de fallas que afectan la función
contenedora (transporte y almacén) de los fluidos y las consecuencias que
166
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
éstas pudieran generar en caso de una fuga al ambiente. Provee información
para jerarquizar el mantenimiento e inspección y presenta el estado actual
de riesgo de los equipos.
Como resultado se obtiene una matriz de riesgo, donde se ubican los
equipos estudiados clasificándolos en función de su nivel de riesgo. Dicha
matriz expone en el eje de las ordenadas las probabilidades de falla de cada
uno de los equipos, mientras que en el eje de las abscisas se encuentra la
severidad de las consecuencias. Ver Figura 15
FIGURA 15 MATRIZ DE RIESGO
De los resultados se generaran las acciones de inspección, que
considera la relación óptima costo-beneficio para un número determinado de
inspecciones y la calidad asociada, concentrando los esfuerzos en los
equipos más riesgosos y disminuyéndolos en los menos riesgosos, por lo
5
4
3
2
1
A B C D E
CONSECUENCIA
FREC
UEN
CIA
RIESGO MEDIO ALTO
RIESGO ALTO
RIESGO MEDIO
RIESGO BAJO
167
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
tanto IBR utiliza el riesgo como base para la prioritización y gerencia de los
planes de inspección. En esta metodología se entiende por falla, todo evento
que provoque que el fluido de trabajo del equipo escape al exterior, es decir,
que el equipo pierda su función contenedora, pudiendo causar daños a
personas, instalaciones o al ambiente de acuerdo al grado de toxicidad.
Una vez que se conoce el tipo de riesgo de cada equipo, se puede reducir el
mismo con diferentes métodos, como por ejemplo el mejoramiento de la
calidad y número de inspecciones ó el diseño e instalación de sistemas de
seguridad (mitigación).
Para la aplicación de la metodología IBR existe un programa de
computación desarrollado por “API”, que permite modelar cada equipo y
obtener su consecuencia y probabilidad de falla. El programa de IBR
diseñado por API incluye solamente los equipos estáticos tales como
intercambiadores, tanques, tambores, torres, hornos y reactores. No se
consideran los equipos rotativos.
3.5.2.4.2 OBJETIVOS
Con la aplicación de la metodología IBR, se pueden lograr los siguientes
objetivos:
• Optimizar esfuerzos de inspección (alcance, costos y frecuencia).
• Evaluar el impacto sobre el riesgo de acciones como:
- Modificaciones de procesos.
168
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
- Instalación de válvulas de aislamiento.
- Instalación de sistemas de detección y mitigación, etc.
• Apoyar la toma de decisiones, considerando el riesgo cuantificado.
3.5.2.4.3 PASOS DEL IBR
3.5.2.4.4 ALCANCES DEL IBR
Existe una amplia gama de riesgos que la metodología de IBR no puede
reducir, los cuales se muestran a continuación:
• Errores humanos.
• Desastres naturales.
• Eventos externos.
• Actos deliberados.
PASOS IBRPASOS IBR
EVALUACIÓN Y SEGUIMIENTO
SELECCIÓN DEUNIDAD DEANÁLISIS
IDENT. VARIABLES Y RECOPILACIÓN DE
INFORMACIÓN
CUANTIFICACIÓN DEL RIESGO
OPTIMIZACIÓN DEL PLAN DE
INSPECCIÓN
IMPLANTACIÓN DEL PLAN OPTIMIZADO
FIGURA 16 PASOS DEL IBR
169
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Errores de diseño.
• Mecanismos de deterioros desconocidos.
• Limitaciones fundamentales del método de inspección.
3.5.2.5 OPTIMIZACIÓN COSTO RIESGO (OCR)
3.5.2.5.1 DEFINICIÓN
La Optimización Costo Riesgo (OCR) es una metodología que nos
permite determinar los costos asociados a la realización de actividades de
mantenimiento preventivo y los beneficios esperados por sus ejecuciones,
sin dejar de considerar los riesgos involucrados, para identificar la frecuencia
óptima de las acciones de mantenimiento, inspección, etc. con base al costo
total mínimo / óptimo que genera.
3.5.2.5.2 OBJETIVOS DE UNA OCR
• Costos totales óptimos, en cuanto a la relación Producción-
Mantenimiento.
• Frecuencias óptimas (Costos Vs. Riesgo) de actividades basadas en
su contexto de producción. Ver Figura 17.
• Extensión de la vida útil de componentes y equipos.
• Optimización de fuerza hombre asociada a ejecución de actividades
de mantenimiento.
• Optimización de inventarios de repuestos.
170
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
FIGURA 17
INTERVALO DE MANTENIMIENTO
3.5.2.5.3 PASOS DE UNA OCR
CO
STO
PO
R A
ÑO
CO
STO
PO
R A
ÑO
INTERVALO DE MANTENIMIENTO (MESES)INTERVALO DE MANTENIMIENTO (MESES)
8
PUNTO ÓPTIMOPUNTO ÓPTIMO
COSTO O IMPACTO TOTALCOSTO O IMPACTO TOTALCOSTO DEL RIESGO+COSTO DEL COSTO DEL RIESGO+COSTO DEL MTTOMTTO
COSTO DEL RIESGOCOSTO DEL RIESGO•PRODUCCIÓN DIFERIDA• -FALLAS• -INEFICIENCIA EQUIPOS•REDUCCION VIDA UTIL•IMPACTO EN SEGURIDAD•IMPACTO AMBIENTAL
COSTO DEL COSTO DEL MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO•PREVENTIVO•PREDICTIVO•CORRECTIVO
Estimación previa de costos y beneficios
Definir estudio requerido
Identificación de variables
asociadas al estudio requerido
Procesamiento de las variables por medio del
empleo de paquete de
computación de OCR
Impacto total Toma de
Decisiones
FIGURA 18 PASOS OCR
171
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.5.2.5.4 APLICACIONES DE UNA OCR
La OCR se debe aplicar cuando estén presentes las siguientes necesidades:
• Aumentar la eficiencia operacional.
• Extensión de la vida útil / diferir capitales.
• Cumplimiento con regulaciones absolutas.
• Aumentar la confiabilidad / reducir riesgos.
3.5.2.5.5 CARACTERISTICAS DE UNA OCR
Los rasgos característicos de esta metodología de Confiabilidad Operacional
son:
Se basa en el uso de paquetes de computación como el APT-
MAINTENANCE y APT INSPECCION.
Permite realizar evaluaciones en un corto plazo con resultados
certeros.
3.6 PLAN DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL (PCO)
3.6.1 DEFINICIÓN
El PCO es un documento que responde las siguientes preguntas:
• ¿Qué se va a hacer para mejorar la confiabilidad?
• ¿Quién lo va a hacer?
• ¿Cuándo lo va a hacer?
• ¿Con qué recursos?
172
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• ¿Quién pide cuenta y evalúa los resultados?
La aprobación de cada PCO viene dada por la Gerencia de la Planta,
porque involucra recursos de las Gerencias de Operaciones, Mantenimiento,
Técnica y apoyos externos. La preparación de cada Plan es realizada por el
ENT, con el apoyo de la Superintendencia de Confiabilidad y las Gerencias
de Operaciones, Mantenimiento y Técnica.
3.6.2 PREPARACIÓN DE UN PCO
Los Planes de Confiabilidad Operacional se preparan cada año, con el
ciclo de planificación, para asegurar los recursos necesarios. Dados los
estudios técnicos que se requieren para definir un PCO, se recomienda
reservar entre uno y dos meses para generarlo, preferiblemente entre
Noviembre y Enero. Es importante contar con los objetivos corporativos a
tiempo. Entre las solicitudes y recomendaciones que se hacen en un PCO
se encuentran:
Prácticas operacionales.
Manejo de reportes escritos.
Comunicación entre diferentes departamentos.
Planes de inspección.
Adiestramiento.
Control de calidad de materiales.
Control de calidad de servicios.
Mantenimiento predictivo, preventivo y correctivo.
173
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Paradas de planta.
Rediseño de equipos.
Renovación de equipos.
Indicadores de gestión.
Manejo de inventarios.
3.6.3 CONTENIDO DEL PCO
El PCO debe contener:
• Definición de activos.
• Identificación del ENT.
• Criticidad preliminar.
• Indicadores claves.
• Antecedentes.
• Aspectos críticos a mejorar.
• Metodologías a aplicar.
• Plan de acciones a corto plazo.
• Plan de acciones a mediano y largo plazo.
• Plan de captura de datos.
• Beneficios potenciales, recursos necesarios y prioridades.
• Responsabilidades, cronogramas, control y seguimiento.
• Actualización.
174
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.7 EL RIESGO Y LA CONFIABILIDAD
Cuando hablamos de confiabilidad debemos centrar parte de nuestra
atención en un término denominado riesgo. Por lo tanto, el riesgo debe ser
controlado para lograr controlar las pérdidas.
Cuando se manifiestan incertidumbres estamos en presencia de
riesgos, por lo que al disminuir los riesgos estaremos disminuyendo las
incertidumbres. Ambas son variables que podemos manejar en el campo de
la ingeniería y que controlarlas nos permitirá tener la oportunidad de
aumentar la confiabilidad y la disponibilidad.
El riesgo es una variable cuantificable (ver Figura 19), que se puede
expresar matemáticamente como el producto de la probabilidad de
ocurrencia de un evento por sus consecuencias, así como también, el riesgo
es la frecuencia de ocurrencia de un evento por sus consecuencias.
Riesgo ($/año) = Probabilidad de falla (# de eventos/tiempo)×Consecuencia ($ /evento)
o
Riesgo ($/año) = Frecuencia de falla (# de eventos/tiempo)×Consecuencia ($ /evento)
La frecuencia es el número de eventos (que generan pérdidas)
ocurridos en un lapso de tiempo determinado. Por su parte, las
consecuencias son las pérdidas, en valor monetario, generadas por la
ocurrencia de un evento.
175
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Debe aclararse que cuando hablamos de prevención de un riesgo nos
referimos a la disminución de la probabilidad de ocurrencia de un evento,
mientras que cuando mencionamos la palabra mitigación estamos haciendo
alarde a las disminuciones de las consecuencias de un evento.
También es importante señalar, cuando vale la pena controlar los
riesgos, es decir; hasta que punto es rentable mitigarlo o eliminarlo. Para
tener una noción de cuando vale la pena controlar los riesgos se presenta a
continuación la siguiente ecuación:
Viejo Riesgo – Nuevo Riesgo > Costos de Control. ($/año) ($/año) ($/año)
FIGURA 19 CUANTIFICACIÓN DEL RIESGO
CCUUAANNTTIIFFIICCAACCIIÓÓNN DDEELL RRIIEESSGGOO
ESTADÍSTICAS GENÉRICAS DE
FALLAS
ESTADÍSTICAS GENÉRICAS DE
FALLAS
PROCESO DE DETERIORO
PROCESO DE DETERIORO
CALIDAD DE:•DISEÑO
•INSTALACIÓN•INSPECCIÓN
•MANTENIMIENTO
CALIDAD DE:•DISEÑO
•INSTALACIÓN•INSPECCIÓN
•MANTENIMIENTO
OPORTUNIDADES DE AJUSTE•DISMINUCIÓN DEL RIESGO
•AHORRO DE RECURSOS
COSTOS UNITARIOS POR EFECTOS SOBRE:•PERSONAL•AMBIENTE•EQUIPOS•OPERACIONES
COSTOS UNITARIOS POR EFECTOS SOBRE:•PERSONAL•AMBIENTE•EQUIPOS•OPERACIONES
SISTEMAS DE DETECCIÓN,
AISLAMIENTO Y MITIGACIÓN
SISTEMAS DE DETECCIÓN,
AISLAMIENTO Y MITIGACIÓN
CONDICIONES DE OPERACIÓN
CONDICIONES DE OPERACIÓN
CUANTIFICACIÓN DEL RIESGOPROBABILIDAD X EVALUACIÓN DEDE FALLA CONSECUENCIAS
DECISIONES DE CONTROL DE RIESGO
176
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.8 SISTEMA DE ADMINISTRACION DE PROYECTOS
(SAP R/3)
SAP fue fundada a principios de los años 70 por ingenieros ex-
empleados de IBM en Alemania. Las siglas SAP R/3 significan Sistemas,
Aplicaciones y Productos R/3. Es la plataforma mediante la cual se trabaja,
basado en cliente / servidor. Es un programa que se ajusta a la evolución del
mercado gracias al flexible patrón del Software, empleando las ventajas de
las técnicas desarrolladas y un alto grado de funcionalidad.
Una de las características del SAP es que trabaja en módulos,
representando diferentes funcionalidades comerciales, seleccionando así
cuales aspectos del sistema se desean involucrar en el manejo de la planta.
En PDVSA este sistema esta constituido por 6 módulos que a su vez se
dividen en submódulos, donde los relevantes para este trabajo son los de
Mantenimiento y Gestión de Materiales.
177
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
CAPÍTULO IV
MARCO METODOLÓGICO
4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
El presente Trabajo Especial de Grado se basa en el nivel de
investigación del tipo descriptivo, ya que recolecta toda la información posible
referente a los problemas ocurridos, como también de los potenciales en los
equipos estáticos, pertenecientes a la Planta Catia La Mar.
Esta metodología cumple con una secuencia de etapas, que permite
una organización en la estructura del Trabajo Especial de Grado, y en ella se
engloba:
- Selección de la población y muestra a estudiar.
- Identificación del proceso (Contexto Operacional).
178
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
- Recolección de datos.
- Análisis de los datos.
4.2 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
La estrategia escogida para dar respuestas a los requerimientos de este
Trabajo Especial de Grado, fue inicialmente un diseño bibliográfico, ya que
se requería un dominio de las metodologías de Confiabilidad Operacional
para soportar teóricamente la investigación. Se puede recordar que para
desarrollar un plan lógico y coherente en donde se seleccionan y/o integran
las metodologías de mejora de la Confiabilidad Operacional es indispensable
la revisión bibliográfica.
En una segunda, etapa el diseño de la investigación fue de campo, ya
que fue necesario la recolección de información directamente de fuentes
vivas. Dentro de las investigaciones de campo se encuentran diferentes
clasificaciones de los diseños de campo, como lo son las investigaciones
experimentales y las no experimentales. Para este Trabajo Especial de
Grado la investigación fue no experimental, ya que en ningún momento se
manipularon variables.
4.3 VARIABLES Y OPERACIONALIZACIÓN
Para este Trabajo de Especial de Grado la variable se definirá como la
confiabilidad de la Planta de Distribución Catia La Mar.
179
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Como hemos venido observando a lo largo de este trabajo la
confiabilidad se ve afectada por la operación y servicio que presten los
equipos y sistemas.
Con un Plan de Confiabilidad Operacional esta variable puede ser
optimizada, obteniendo así una guía que permita mejorar las tareas de
mantenimiento mediante el uso de las metodologías de CO.
4.4 SELECCIÓN DE LA POBLACIÓN Y MUESTRA
Para este Trabajo Especial de Grado se estableció como unidad de
estudio la Planta de Distribución de Combustible de Catia La Mar, la cual
está compuesta por diferentes sistemas y subsistemas, que para los efectos
de este trabajo es la población (Ver Pág. 88).
La muestra de este estudio son todos los equipos rotativos, estáticos y
líneas pertenecientes a la Planta, para lo cual este Trabajo Especial de
Grado pertenece a una prueba piloto para posteriores investigaciones en las
diversas Plantas de ODV de PDVSA. El muestreo de esta investigación es de
tipo no probabilística, ya que esta dirigida por los criterios de selección de los
investigadores. La selección de los sistemas y subsistemas se basó en el
nivel de criticidad producto de un Análisis de Criticidad realizado por los
investigadores.
180
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
4.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE
DATOS
En este trabajo especial de grado fueron muchas las técnicas utilizadas
para obtener la información requerida, fue necesaria la revisión bibliográfica
canalizando el contenido de todos aquellos libros y guías de donde se extrajo
información referente a las diversas metodologías de Confiabilidad
Operacional, como también las fuentes vivas de observación directa,
constituida en observaciones en campo de algunas fallas presentadas en la
Planta, las entrevistas realizadas a los facilitadores (expertos) en las
metodologías de Confiabilidad Operacional, las entrevistas realizadas a los
operadores y mantenedores de la Planta que día a día observan y palpan los
problemas ocurridos, las entrevistas realizadas a los especialistas de cierta
área de la planta, y los talleres realizados en PDVSA tales como:
Introducción a la Confiabilidad Operacional, MCC, ACR, OCR e IBR.
También se deben mencionar como información secundaria de esta
investigación los manuales, trabajos especiales de grado y publicaciones
referentes a los estudios e implantaciones de las metodologías de
Confiabilidad Operacional. También es importante destacar la revisión de los
videos pertenecientes a la Tercera Jornada de Mantenimiento realizadas en
PDVSA.
Los programas utilizados para recoger y almacenar información fueron Excel,
Word, PowerPoint, Win Project, Sap PM, ToolKit Y APT Inspection.
181
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
CAPÍTULO V
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
5.1 SITUACIÓN GENERAL DE LA PLANTA ANTES DEL
ESTUDIO
182
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Parte del Trabajo de Grado fue conocer la situación general de la Planta
antes del estudio. Se realizaron entrevistas no estructuradas con el personal
y a lo largo de ellas se pudo observar que en general la Planta tiene muchos
años de servicio en operación continua y que muchos de los procesos están
interconectados. Como un primer paso se recolectó información referente a
la criticidad de la Planta. Un AC efectuado por INTEVEP en enero del 2000,
fue el punto de partida para nuestro Trabajo Especial de Grado. Un segundo
paso fue la validación y actualización de los criterios de la evaluación
encontrada. Por otro lado se pudo observar que el personal de la Planta
tenía una percepción de la criticidad muy distinto a lo que un AC podía
señalar; tomaban la criticidad como un parámetro basados en criterios
personales, lo cual generaba distorsión de opiniones entre personas.
También se observó que el personal en general no tenía conocimiento de lo
que era MCM y de las herramientas de Confiabilidad Operacional.
5.2 ANALISIS DE CRITICIDAD
Para la realización del estudio de criticidad se tomó como base el
estudio efectuado anteriormente por INTEVEP. Fueron revisados todos los
criterios de la evaluación anterior para ser adaptadas a la realidad de la
Planta. Esta actividad fue elaborada junto al personal involucrado de la
misma mediante reuniones y entrevistas no estructuradas. Los criterios
evaluados y corregidos fueron los siguientes:
183
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
a. Frecuencia de Fallas:
Este criterio determina si existen fallas repetitivas y el efecto de las mismas
sobre la producción o el proceso productivo.
b. Impacto Operacional Asociado:
Este criterio busca evaluar la importancia que tiene el subsistema dentro del
proceso productivo, es decir, el impacto ocasionado por la parada del mismo.
c. Flexibilidad Operacional:
Este criterio conlleva a formular preguntas tales como: ¿Existe opción de
producción y función de repuesto?, ¿Hay opción de repuesto compartido /
almacén?, ¿Existe función de repuesto disponible?
d. Costos de Mantenimiento:
Aquí se determina el impacto económico que se genera por la falla. Este
criterio fue modificado ya que actualmente los costos de mantenimiento
pueden ser englobados en dos grupos. El primero corresponde a aquellos
que son mayores o iguales a 10.000 $; el segundo, a aquellos que son
menores a 10.000 $.
e. Impacto en Seguridad Higiene Ambiente (SHA):
Este criterio cuantifica el impacto SHA.
Estos criterios se han estructurado en una tabla (Ver Tabla 1), en la cual a
cada criterio a evaluar le corresponden varios renglones, con un determinado
puntaje que puede variar desde 1 hasta 10 dependiendo del caso.
5.2.1 GRUPO DE PERSONAS SOMETIDAS AL ANÁLISIS
184
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Ya definidos los criterios de la evaluación de los subsistemas, se
procedió a seleccionar a un grupo multidisciplinario dentro del personal de la
Planta. El grupo seleccionado constó de 10 personas involucradas en el
proceso de la Planta. El aporte de cada persona fue de gran importancia
debido a que se pudieron compartir distintos puntos de vista, enriqueciendo
así la actividad.
Las personas involucradas en el estudio fueron:
1. Ing. Leopoldo Romero.
2. Ing. Mónica Lara.
3. Ing. Cruz Ramos.
4. Ing. William Useche.
5. Ing. Cesar Pérez.
6. Ing. Oscar Sirit.
7. Ing. Luis Hernández.
8. Ing. Juan Reina.
9. Facilitador Edgard Moreno.
10. Facilitador Francisco Quevedo.
5.2.2 CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS Y SUBSISTEMAS
El tercer paso para realizar el AC consistió en reorganizar los
subsistemas, ya que muchos de los que estaban presentes en el AC
efectuado por INTEVEP, ya no existían o estaban reestructurados de forma
185
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
diferente. Este paso era necesario tanto para la correcta aplicación del
análisis, así como para poder generar la matriz de criticidad.
Los subsistemas quedaron agrupados en sistemas tal como se indica a
continuación:
1. SISTEMA DE AMARRE DE BARCOS Y DESCARGA DE PRODUCTOS
1.1 Amarre (3 boyas).
1.2 Mangueras de descarga (4 mangueras).
1.3 PLEM (válvulas de retención - sumergidas).
1.4 Válvula motorizada de recepción (válvula aseguradora de línea).
1.5 Múltiple de recibo.
1.6 Dosificador de aditivo antiestético (línea turbo).
1.7 Líneas de recepción (submarinas 4 en total).
2. ALMACENAMIENTO
2.1 Tanques de almacenamiento de Gasolina y Diesel (8 tanques de
almacenamiento de Gasolina/3 de Diesel).
2.2 Instrumentación y control de tanques de Gasolina y Diesel.
2.3 Tanques de almacenamiento de turbo combustible (6 tanques de Jet A1).
2.4 Instrumentación y control de tanques de Jet A1 (Turbo Combustible).
2.5 Tanque de almacenamiento de solventes (5 tanques de almacenamiento
de solvente y 2 fuera de servicio).
2.6 Instrumentación y control de tanques de solvente.
186
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3. SALA DE BOMBAS
3.1 Bombas hacia llenadero.
3.2 Bombas hacia turboducto.
3.3 Múltiple de entrada a bombas booster Gasolina/Diesel.
3.4 Bombas booster poliducto 1/3.
3.5 Bombas principales de poliducto.
4. SISTEMA CONTRA INCENDIO
4.1 Bombeo Jockey de agua contra incendio.
4.2 Tanque agua # 1 y # 2.
4.3 Instrumentación y control de las bombas contra incendio.
4.4 Línea agua contra incendios.
4.5 Bombeo espuma.
4.6 Detección U/V llenadero.
4.7 Detección U/V múltiple de transferencia.
4.8 Detección U/V sala de bombas del poliducto.
4.9 Detección U/V sala de bombas del turboducto.
4.10 Detección humo edificio administrativo.
4.11 Detección humo en la sala de control.
4.12 Detección humo en subestación eléctrica.
4.13 Detección de humo en unidades de transmisión remota (RTU).
4.14 Detección de humo en almacén y deposito.
187
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
4.15 Bombas principales de agua contra incendio.
5. SISTEMA DE CONTROL
5.1 Sistema de control de planta (SCP).
5.2 Panel contra incendio.
5.3 Sistema de extinción CO2.
5.4 Sistema de control del llenadero (SCL).
6. SISTEMA DE DESCARGA DE AGUAS EFLUENTE
6.1 Planta de Tratamiento.
7. POLIDUCTOS
7.1 Línea de turbo.
7.2 Línea óptima.
7.3 Línea Diesel.
7.4 Línea de envío Catia La Mar – Cantinas.
7.5 Línea de envío Catia La Mar – Aeropuerto.
8. LLENADERO
8.1 Filtros de Gasolina/Gasoil/Recuperado.
8.2 Brazos de carga (conexión rápida) Gasolina/Gasoil/Recuperado.
8.3 Medidor – computador de flujo válvula de control Gasolina / Diesel.
8.4 Filtro de turbo combustible.
188
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
8.5 Brazos de carga (conexión rápida) de turbo combustible.
8.6 Medidor – computador de flujo válvula de control turbo combustible.
8.7 Filtros solvente (Insol 300 y 400).
8.8 Brazos de carga (conexión rápida) solvente (Insol 300 y 400)
8.9 Medidor – computador de flujo válvula de control solvente (Insol 300 y
400).
9. OTROS
9.1 Microondas.
9.2 Radio.
9.3 Subestación eléctrica (línea independiente).
9.4 Generador Diesel de emergencia.
9.5 Sistema de protección catódica.
5.2.3 RESULTADOS DEL ANÁLISIS
Se reunió al grupo de personas sometidas al análisis en la Sala de
Reuniones de la Planta Catia La Mar y por medio de un videobin se proyectó
una tabla (Ver Tabla 3) donde se mostraban los sistemas con sus
correspondientes subsistemas y los diferentes criterios a evaluar. Por
consenso se fueron llenando cada uno de los renglones de la tabla, lo cual
tomó tres reuniones con una duración de un día cada una. Una vez concluida
la evaluación de los subsistemas con los criterios anteriormente señalados se
procedió a construir la matriz de criticidad (Ver Tabla 4). En dicha matriz se
189
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
pueden observar los diferentes niveles de criticidad que presentan cada uno
de los subsistemas de la Planta.
A continuación se muestran las tablas donde los subsistemas fueron
agrupados por el nivel de criticidad:
TABLA 3 TABLA DE CRITICIDAD
TOTAL DE CONSECUENCIA
NIVEL DE CRITICIDADSUBSISTEMA FRECUENCIA IMPACTO
OPERACIONAL FLEXIBILIDAD JERARQUIZACIÓN
Amarre (3 Boyas) 1 10 4 1 7 48
COSTOS DE MTTO. SHA
CRITICO
Linea de envio catia la mar-areopuerto
1 10 4 1 8 49 49
48
CRITICO
Linea de envio catia la mar-
cantinas1 10 4 1 8 49 CRITICO49
Filtros de turbo 1 10 4 2 1 43 43 CRITICO
Brazos de carga (conexión rápida)-turbocombustible
2 10 4 1 1 42 CRITICO84
medidor-computador de flujo-válvula de
control turbocombustible
1 10 4 1 1 42 42 CRITICO
Bombeo espuma 3 7 4 2 1 31 CRITICO93
Detección u/v llenadero 2 10 4 2 3 45 90 CRITICO
Detección u/v multiple de
transferencia2 7 4 2 3 33 CRITICO66
Detección u/v salas de bombas
del poliducto2 7 4 2 3 33 66 CRITICO
Detección u/v salas de bombas
del turboducto 2 7 4 2 3 33 CRITICO66
Sistema de control de planta
(SCP)3 10 4 2 5 47 141 CRITICO
sistema de control de
llenaderos (SCL)3 7 4 1 3 32 CRITICO96
Planta Tratamiento 3 7 4 2 7 37 CRITICO111
501
502
403
40
40 403
40
50350
403
40
40240
402
40
50250
2
40
50150
50
50150
50
FACTOR DE CRITICIDAD
CONSECUENCIA REDONDEADA
50
50150
501
190
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Brazos de carga (conexión rápida)-insol (300_400)
3 7 4 1 1 30 90 30 3 30 MEDIO CRITICO
Medidor-computador de flujo-válvula de
control insol (300_400)
2 7 4 1 1 30 90 30 3 30 MEDIO CRITICO
Bombas Jockey de agua contra
incendio
3 7 1 1 3 11 33 20 3 20 MEDIO CRITICO
CONSECUENCIA REDONDEADA
FACTOR DE CRITICIDAD JERARQUIZACIÓNCOSTOS DE
MTTO. SHA TOTAL DE CONSECUENCIA
NIVEL DE CRITICIDADSUBSISTEMA FRECUENCIA IMPACTO
OPERACIONAL FLEXIBILIDAD
Multiple de recibo 3 7 2 1 7 22 66 MEDIO CRITICO
Válvula motorizada de recepción
(válvula aseguradora de
linea)
3 7 2 1 3 18 MEDIO CRITICO54
Tanque almacenamiento de gasolina diesel (8
tanques almacenamiento gasolina/3 diesel)
2 7 2 2 7 23 46 MEDIO CRITICO
Intrumentación y control de tanques de gasolinas diesel
4 4 2 2 3 13 MEDIO CRITICO52
Intrumentación y control de
tanques de Jet A1
4 4 2 2 3 13 52 MEDIO CRITICO
Tanques de almacemamiento de solventes (5 tanq.
Insol, 2 fuera de serv.)
2 7 2 2 7 23 MEDIO CRITICO46
Instrumentación y control de tanques
de solventes4 4 2 2 3 13 52 MEDIO CRITICO
Bombas booster poliducto 1/3 3 1 1 1 1 3 MEDIO CRITICO9
Bombas principales de
producto4 1 2 1 1 4 16 MEDIO CRITICO
Filtros de gasolina/gasoil/re
cuperado4 7 2 1 1 16 MEDIO CRITICO64
Brazos de carga (conexión rápida)-
gasolina gasoil/recuperado
3 7 2 1 1 16 48 MEDIO CRITICO
Filtro solvente(insol
300_400)3 7 4 1 1 30 MEDIO CRITICO90
Instrumentación y control bombas contra incedio
3 7 2 1 1 16 48 MEDIO CRITICO
Detección humo sala de control 1 7 4 1 3 32 MEDIO CRITICO32
Subestacuión eléctrica (linea independiente)
3 10 2 1 1 22 66 MEDIO CRITICO
Sistemas de protección catódica
1 7 4 1 5 34 MEDIO CRITICO34 40
30330
401
40
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401
30
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302
20
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20
30330
203
191
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
NIVEL DE CRITICIDAD
CONSECUENCIA REDONDEADA
FACTOR DE CRITICIDAD JERARQUIZACIÓNSUBSISTEMA FRECUENCIA IMPACTO
OPERACIONAL FLEXIBILIDAD COSTOS DEMTTO. SHA TOTAL DE
CONSECUENCIAMangueras de
descarga (cuarto de
mangueras)
1 7 2 2 8 24 24 NO CRITICO
Plinend de manifold
(Válvulas de retención-
sumergidas)
1 7 2 1 8 23 NO CRITICO
Dosificador de aditivo
antiestatico (linea de turbo)
3 4 2 1 1 10 30
23
NO CRITICO
Líneas de recepción (sub-
marinas 4 en total)
1 7 2 2 8 24 NO CRITICO
Tanque almacenamiento
de turbocombustible (6 tanques de yet
A1)
2 7 2 2 7 23 46
24
NO CRITICO
Bombas hacia llenadero 1 10 2 1 1 22 NO CRITICO
Bombas hacia turboducto 1 1 1 1 1 3 3
22
NO CRITICO
Linea de turbo 1 7 2 1 7 22 NO CRITICO
Medidor-computador de flujo-válvula de control gasolina
diesel
2 7 2 1 1 16 32
22
NO CRITICO
Bombas Principales de agua contra
incendio
2 7 2 1 3 18 NO CRITICO
Tanque agua #1y #2 1 4 2 2 7 17 17
36
NO CRITICO
Lineas aguas contra incendios 1 7 2 1 3 18 NO CRITICO
Detección humoedif. Adm. 1 1 4 1 3 8 8
18
NO CRITICO
Detección humosubestación
eléctrica1 1 4 1 3 8 NO CRITICO
Detección de humo en unidades
de transmición remota (RTU)
1 1 4 1 3 8 8
8
NO CRITICO
Detección de humo en
almacen y deposito
1 1 4 1 3 8 NO CRITICO
Sistema de extinción CO2 sala de control
1 7 2 1 3 18 18
8
16
NO CRITICO
Microondas 1 7 2 1 1 16 NO CRITICO
Radio 1 1 1 1 1 3 3 10
6
NO CRITICO
Generador diesel de
emergencia1 1 4 1 1 6
1 1 16 16
Multiple de entrada a
bombas booster gasolina/diesel
1 7 2 NO CRITICO20
10 NO CRITICO
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TABLA 4 MATRIZ DE CRITICIDAD
193
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Según la clasificación establecida en el Capitulo III, los subsistemas que
fueron analizados estarán clasificados dentro de tres niveles de criticidad:
Crítico, Semicrítico y No Crítico, siendo el nivel Crítico el de mayor impacto,
por lo cual los subsistemas que se encuentran en este nivel deben ser
atendidos de manera prioritaria, ya que de un momento a otro se pueden
generar pérdidas de oportunidades para la Planta.
El 26% de los subsistemas de la Planta Catia La Mar fueron en este
análisis catalogados como Críticos, el 35% como Semicrítico y el nivel No
Crítico obtuvo un 39%. Se pudo observar que existen sistemas con altos
niveles de criticidad, lo que señala que los subsistemas pertenecientes a
dicho sistema tengan una mayor prioridad que otros subsistemas de la
Planta, por lo tanto hay que señalar que casos como: el Sistema del
Llenadero y el Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de Productos, que a
pesar de tener subsistemas con frecuencias de fallas medias y bajas tienen
un fuerte impacto como sistema.
Una vez culminada la matriz de criticidad y analizado cuales eran los
sistemas y subsistemas con mayor prioridad, se procedió a fijar las
herramientas de confiabilidad operacional con las cuales van a ser atacados
los problemas que afectan a la Planta Catia La Mar.
194
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
5.3 MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD
(MCC)
La Gerencia de Ingeniería y Proyecto posee un contrato con una
compañía asesora en MCC llamada Strategic Technologies Inc (STI), la cual
nos prestó su ayuda en esta metodología, dando su orientación y apoyo en
varias reuniones del estudio MCC.
Para la aplicación de esta herramienta de Confiabilidad Operacional se
escogió al Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de productos como
prueba piloto, ya que este sistema es de vital importancia para la Planta y
además se adecuó muy bien al tiempo disponible, tanto del personal de la
Planta como el de los autores. A pesar de que este sistema no presentó
todos los subsistemas en niveles críticos, esta decisión fue tomada por el
ENT bajo la supervisión del asesor metodológico de la compañía STI.
5.3.1 EQUIPO NATURAL DE TRABAJO
Un factor clave para el éxito del análisis fue la selección adecuada de
un equipo multidisciplinario, ya que este aportó la información necesaria para
la realización del análisis. Las personas que estuvieron involucradas en el
estudio fueron:
1. Sr. Hugo Justiniano (Asesor Metodológico).
2. Cap. Pedro Lovecchio.
3. Ing. Leopoldo Romero.
195
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
4. Ing. Mónica Lara.
5. Ing. Cruz Ramos.
6. Ing. William Useche.
7. Ing. Cesar Pérez.
8. Ing. Oscar Sirit.
9. Ing. Luis Hernández.
9. Ing. Juan Reina.
10. Facilitador Edgard Moreno.
11. Facilitador Francisco Quevedo.
5.3.2 CONTEXTO OPERACIONAL DEL SISTEMA DE AMARRE DE
BARCOS Y DESCARGA DE PRODUCTOS
Para desarrollar esta metodología el primer paso fue la elaboración del
contexto operacional, documento que forma parte del reporte final del estudio
MCC que se entregó a la Gerencia de la Planta, el cual se muestra a
continuación:
5.3.2.1 OBJETIVO DEL SISTEMA
El Sistema de Amarre y Descarga de Productos de la Planta de
Distribución de Combustible de Catia la Mar tiene como objetivo enfilar,
posicionar y amarrar el tanquero así como también descargar, transportar y
almacenar los productos (Gasolina Óptima, Popular, Sin Plomo, Av-Gas,
Diesel, Solventes y Jet A1) desde el tanquero hasta el Múltiple de Recibo.
196
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
5.3.2.2 EQUIPOS DEL SISTEMA
El sistema está conformado por los elementos de amarre entre los
cuales están: boyas, cadena y accesorios de conexión. Además está
constituido por sistema de señalización marítima, entre las cuales están las
boyas luminosas, cadenas de fondeo y otros accesorios, así como el PLEM
(Pipe Line End Manifold), válvulas y mangueras submarinas.
El Amarradero Multiboyas de Catia La Mar está constituido por tres
boyas identificadas como: POPA MAR, POPA TIERRA Y PROA TIERRA
donde los términos POPA y PROA definen la ubicación de las boyas con
respecto al buque amarrado y los términos TIERRA y MAR definen la
posición de las boyas referidas eje longitudinal del buque amarrado y
corresponden a Estribor para TIERRA y Babor para MAR cuando el buque
esta amarrado con proa al Este.
Las pinturas utilizadas en las boyas de amarre, deben ser de tipo
epóxico (específicas para ambientes marinos). La preparación de las
superficies a pintar se realiza con Sandblasting o Hidroblasting a 6000 Psi;
posterior a ello se deben tratar con un convertidor de óxido (Tannik o
equivalente) para luego proceder a la aplicación del fondo marino epóxico y a
la pintura marina epóxica.
Según las nuevas disposiciones internacionales, las boyas de amarre
deben llevar en la parte superior, el color amarillo y deberán ser identificadas
con letras negras de molde. Para la obra viva, o zona sumergida, se sugiere
preferiblemente el color rojo. Para las boyas, en términos generales, no se
197
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
requiere pintura “antifouling” ya que esta pintura se recomienda para cuerpos
en movimiento.
Internamente las boyas deberían rellenarse con anime o similar, para
evitar que se hundan en caso de un eventual accidente y rotura de las
mismas y puedan ser recuperadas de forma inmediata. Además del sistema
de amarre, existe un sistema de señalización constituido por tres boyas de
señalización las cuales son de poliuretano y no requieren de un mayor
mantenimiento. Estas tienen por finalidad indicar la posición aproximada de
las correspondientes boyas de amarre en caso de operaciones nocturnas. A
las boyas están sujetas las cadenas y anclas que, en el conjunto, constituyen
el sistema de amarre. Las anclas están ensambladas en serie.
A cada una de las boyas se encuentra amarrada una válvula de
retención (de bola) ASA 150 lb que a su vez está conectada a seis (6)
mangueras de diez (10) metros cada una conectadas en serie. Estas
mangueras son de doble carcaza, la carcaza interior es de nitrilo y la carcaza
exterior de neopreno y están diseñada para soportar 275 Psi a una
temperatura entre los 80-90 °F y una velocidad de 50 Ft/seg.
Al final de cada tubería submarina en el área del PLEM, se encuentran
instaladas una (1) válvula de retención de compuerta (check) vasculante
ANSI # 150 de 8 pulgadas de diámetro y una (1) válvula de desacople
automática (breakaway copling) para sobretensión o sobrepresión de la línea,
de 8 pulgadas de diámetro. Luego del área del PLEM se encuentran
instaladas las tuberías metálicas de diferentes diámetros dependiendo del
198
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producto: La tubería de la línea Popular tiene un diámetro de 16” (ANSI #
150), la línea Diesel tiene un diámetro de 10” (ANSI # 150), la línea Jet-A1
tiene un diámetro de 16” (ANSI # 150) y para la línea Óptima el diámetro es
de 16” (ANSI #150). Dichas tuberías llegan hasta el Múltiple de Recibo donde
se encuentra una válvula de bola clase ANSI #150 por cada línea. Además
también se encuentran sensores de flujo, temperatura y presión.
El PLEM es el último elemento del amarradero y se refiere al final de las
tuberías submarinas donde se conectan las mangueras.
5.3.2.3 FILOSOFIA DE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA
El atraque de los tanqueros en la Planta Catia La Mar se efectúa por el
Sistema Multiboyas de Amarre, ubicado en las inmediaciones de la Playa la
Zorra, paseo la marina a 2 Km aproximadamente de las instalaciones de la
Planta. El acceso al amarradero se lleva a cabo en lancha a través del muelle
de la empresas Vencemos. La descarga de los productos se efectúa por
cuatro tuberías submarinas ancladas, de las cuales dos (2) son de 16
pulgadas de diámetro para Gasolina Óptima, Popular y Av-Gas, una (1) de
10 pulgadas de diámetro para Diesel, Gasolina Sin Plomo y Solventes y una
(1) de 16 pulgadas de diámetro para Jet A1.
5.3.2.4 ESPECIFICACIONES DE TUBERÍAS TABLA 5
ESPECIFICACIONES DE TUBERÍAS
Diámetro (pulg.) Cantidad Espec. MaterialEspesor Nominal
(pulg.) Producto
199
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16 1 API 5L Gr. B 0.500 Optima, Av-Gas
16 1 API 5L Gr. B 0.500 Popular
16 1 API 5L Gr. B 0.500 Jet A-1
10 1 API 5L Gr. B 0.365 Diesel, Insol, GSP
5.3.2.5 LONGITUD DE TUBERÍAS
Desde el Múltiple de Recibo hasta la Línea de Costa (Enterrada): 362m
Desde línea de Costa hasta el PLEM (Submarina): 760 m
5.3.2.6 PROFUNDIDAD MÁXIMA APROPIADA DE TUBERÍAS La tubería parte desde 0 m sobre el nivel del mar hasta llegar a 15 m de
profundidad.
5.3.2.7 LÍMITES DE OPERACIÓN SEGURA DEL PROCESO DE
RECIBO DE PRODUCTOS POR TANQUEROS
A. PRESIONES:
TABLA 6 LIMITES DE OPERACIÓN (PRESIONES)
200
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LIMITES DE OPERACIÓN (PSI) PRODUCTO
MÍNIMO NORMAL MÁXIMO
Turbo combustible Jet A-1 0 30 a 40 150
Gasolina Óptima 0 40 a 50 150
Gasolina Popular 0 30 a 40 150
Gasolina Sin Plomo 0 20 a 50 150
Diesel 0 0 a 20 150
Av-Gas 0 10 a 30 150
Insol 300 0 10 a 30 150
Insol 400 0 10 a 30 150
B. CAUDALES:
TABLA 7 LIMITES DE OPERACIÓN (CAUDALES)
LIMITES DE OPERACIÓN (Bls/h)
PRODUCTO MÍNIMO NORMAL MÁXIMO
Turbo combustible Jet A-1 3000 4500 5000
Gasolina Óptima 2500 4000 4500
Gasolina Popular 2500 4000 5000
Gasolina Sin Plomo 1000 3000 3800
Diesel 1000 2500 3500
Av-Gas 100/130 1500 2500 4000
Insol 300 1000 2500 3500
Insol 400 1000 2500 3500
201
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5.3.3 DIAGRAMA ENTRADA PROCESO SALIDA
FIGURA 20
DIAGRAMA ENTRADA PROCESO SALIDA
5.3.4 TOOLKIT
El segundo paso para desarrollar esta metodología fue la realización de
reuniones semanales en las cuales se convocaba al ENT para hacer el
estudio de las Funciones, Fallas Funcionales, Modos de falla y los Efectos de
las Fallas. Para ello fue conveniente apoyarse a través de un software
llamado Toolkit, el cual fue proyectado mediante un videobin para llevar las
reuniones de forma más dinámicas. Este software permitió colocar de forma
ordenada las Funciones, Fallas Funcionales, Modos de Falla y Efectos de las
•
PROCESO ENTRADA SALIDA
PRODUCTOS: Gasolina Sin Plomo
Gasolina Popular Gasolina Óptima
Avi -Gas Insol 300 y 400
Diesel Jet-A1
• BOMBEO
TRANSPORTE
ALMACENAMIENTO
PRODUCTOS: Gasolina Sin Plomo
Gasolina Popular Gasolina Óptima
Avi -Gas Insol 300 y 400
Diesel Jet-A1
•
•
202
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Fallas a través de una Hoja de Información (ver Tabla 9). También permitió
colocar las tareas propuestas al estudio realizado ordenándolas a través de
Hojas de Decisión (ver Tabla 10).
5.3.4.1 ESTADÍSTICA DEL ANÁLISIS
Del historial de reuniones se obtuvo lo siguiente:
Numero de reuniones: 10
Total de horas hombre empleadas: 300
5.3.4.2 DISTRIBUCIÓN DE LAS REUNIONES
La primera reunión se destinó a decidir cual seria el estudio piloto de
MCC en la planta, definir el contexto operacional y los límites de batería del
proyecto. Durante la segunda reunión se concluyó el contexto operacional.
En las siguientes tres reuniones se plantearon las funciones y las fallas
funcionales. Tomó tres reuniones más la definición de modos y efectos de
fallas. Las últimas dos reuniones se utilizaron siguiendo la hoja de decisión
para evaluar las consecuencias y así plantear las tareas de mantenimiento.
TABLA 8
HOJAS DE INFORMACIÓN
203
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204
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205
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TABLA 9 HOJAS DE DECISIÓN
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225
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227
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5.3.4.3 RESULTADOS DEL AMEF
Los resultados obtenidos del análisis de MCC para el Sistema de Amarre de
Barcos y Descarga de Productos fueron los siguientes:
TABLA 10 DISTRIBUCIÓN DE LOS RESULTADOS DEL AMEF
F
U
N
C
I
O
N
E
S
25
FALLAS FUNCIONALES 36
MODOS DE FALLA 74
5.3.4.4 CONSECUENCIAS DE LAS FALLAS
Los Modos de Falla encontrados fueron 74. En la distribución de las
consecuencias de estas fallas, un buen porcentaje se lo llevaron las Fallas
Ocultas (27) y las Fallas Operacionales (22). Los resultados obtenidos fueron
los siguientes:
TABLA 11 DISTRIBUCIÓN DE LAS CONSECUENCIAS DE LAS FALLAS
228
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TIPOS DE FALLAS % OCULTAS (27) 36.49% SEGURIDAD (12) 16.22% AMBIENTE (11) 14.86% OPERACIONES (22) 29.73% NO OPERACIONALES (2) 2.7%
TOTAL 100%
FIGURA 21
DISTRIBUCIÓN DE LAS CONSECUENCIAS DE LAS FALLAS 5.3.4.5 TAREAS DE MANTENIMIENTO PROPUESTO
TABLA 12 TAREAS DE MANTENIMIENTO PROPUESTO
TAREAS DE MTTO
36.49%
16.22%14.86%
29.73% 2.7%
OCULTAS SEGURIDAD AMBIENTE OPERACIONES NO OPERACIONALES
229
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Mantenimiento Predictivo: Tareas a condición 24
Mantenimiento Preventivo: Tareas de reacondicionamiento cíclico 9
Mantenimiento Preventivo: Tareas de sustitución cíclica 2
Mantenimiento Preventivo: Combinación de tareas 0
Mantenimiento Predictivo: Búsqueda de fallas 12
Mantenimiento Correctivo: Ningún mantenimiento programado 17
Mantenimiento Correctivo: Rediseño 10
FIGURA 22
DISTRIBUCIÓN DE LAS TAREAS DE MANTENIMIENTO PROPUESTO
24
9 2012
17
10
Mantenimiento Predictivo: Tareas a condiciónMantenimiento Preventivo: Tareas reacondicionamiento cíclico Mantenimiento Preventivo: Tareas de sustitución Mantenimiento Preventivo: Combinación de tareas Mantenimiento Predictivo: Búsqueda de fallasMantenimiento Correctivo: Ningún mantenimiento programado Mantenimiento Correctivo: Rediseño
230
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5.3.4.6 DISTRIBUCIÓN DEL TIPO DE MANTENIMIENTO
PROPUESTO
TABLA 13 DISTRIBUCIÓN DEL MANTENIMIENTO PROPUESTO
TAREAS DE MTTO
Mantenimiento Predictivo 36
Mantenimiento Preventivo 11
Mantenimiento Correctivo 27
FIGURA 23
DISTRIBUCIÓN DEL TIPO DE MANTENIMIENTO PROPUESTO
5.3.4.7 PORCENTAJE DEL TIPO DE MANTENIMIENTO
PROPUESTO
TABLA 14
36
11
27
Mantenimiento Predictivo Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Correctivo
231
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PANORAMA PROPUESTO
PANORAMA PROPUESTO % TAREAS DE MTTO Mantenimiento Predictivo 48,50% Mantenimiento Preventivo 15% Mantenimiento Correctivo 36,50%
FIGURA 24
TRANSFORMACIÓN DEL MANTENIMIENTO (PANORAMA PROPUESTO)
5.3.4.8 PORCENTAJE DEL TIPO DE MANTENIMIENTO ACTUAL
TRANSFORMACIÓN DEL MANTENIMIENTO(PANORAMA PROPUESTO)
48,50%
15%
36,50%
Mantenimiento Predictivo Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Correctivo
232
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TABLA 15
PANORAMA ACTUAL
PANORAMA ACTUAL % TAREAS DE MTTO Mantenimiento Predictivo 4,00% Mantenimiento Preventivo 66% Mantenimiento Correctivo 30,00%
TRANSFORMACIÓN DEL MANTENIMIENTO(PANORAMA ACTUAL)
4,00%
66%
30,00%
Mantenimiento Predictivo Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Correctivo
FIGURA 25 TRANSFORMACIÓN DEL MANTENIMIENTO (PANORAMA ACTUAL)
5.3.4.9 INTERPRETACIÓN DE LAS ESTADÍSTICAS Y
RESULTADOS
233
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
De los resultados obtenidos se pudo evidenciar la gran cantidad de
Consecuencias de Fallas Ocultas (36.49%) y Operacionales (29.73%) que
tienen en el Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de Productos. Para
ello se tiene propuesto una buena cantidad de Tareas a Condición y
Búsqueda de Fallas (Mantenimiento Predictivo) que permitirían resolver en
gran parte los problemas que se presentan en este Sistema. El porcentaje
que se tenía antes del análisis del MCC en lo que respecta al tipo de
mantenimiento, arrojaba pocas tareas provenientes de un Mantenimiento
Predictivo (solo 4%), para luego transformarse luego del análisis es un
48,5%. El Mantenimiento Correctivo también aumentó (de 30% a un 36,5%
aproximadamente), aunque a niveles de “costos de mantenimiento” estos
bajaron relativamente. Este tipo de mantenimiento aumentó debido a que era
preferible dejar fallar a ciertos equipos ya que no representaban problemas a
nivel de operación, seguridad y ambiente.
Para la realización del estudio se invirtieron 300 horas hombre, con un
promedio de asistencia de 4 a 6 personas a cada reunión (10 en total) y la
duración fue de 2 meses y 10 días.
5.4 ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
A través de las reuniones efectuadas en la Planta de Catia La Mar se
pudo conocer que dicha Planta posee una buena cantidad de Problemas
234
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Recurrentes que los afecta. Estos problemas se determinaron mediante dos
vías:
a. Entrevistas no estructuradas con el personal de instrumentación,
operaciones y mantenimiento. Para ello se elaboró una lista con los
problemas que más los afecta en cada una de sus áreas.
b. Mediante las reuniones para resolver el AC, lo cual arrojó una buena
cantidad de Problemas Recurrentes, los cuales se presentaba adecuados
para la aplicación del ACR.
5.4.1 GRUPO DE TRABAJO
El grupo de trabajo seleccionado para la realización de los ACR´s
constó en primera instancia de personal de las áreas de operaciones,
mantenimiento e instrumentación. Luego de elegir cuales iban a ser los
problemas principales a los cuales se les iba a aplicar los ACR´s se procedió
a resolver los análisis mediante entrevistas no estructuradas y dos reuniones
con todo el grupo de trabajo.
El grupo de trabajo que participó en la realización de los ACR´s fueron:
1. Emilio Trejo (Asesor).
2. Luis Fernández.
3. Cruz Ramos.
4. Lenin Echezuria.
5. Oscar Sirit.
6. Juan Reina.
235
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
7. Leopoldo Romero.
8. Luis Hernández.
9. Pedro Rodríguez.
10. Mónica Lara.
11. José Ramírez.
12. Facilitador Edgard Moreno.
13. Facilitador Francisco Quevedo.
5.4.2 LISTA DE PROBLEMAS RECURRENTES
TABLA 16 PROBLEMAS RECURRENTES
De la lista antes mostrada se pudo observar que la mayor cantidad de
problemas recurrentes eran de tipo mecánico, para lo cual se procedió a
INSTRUMENTACIÓNFallas Sistema de Medición de Nivel de TanquesFallas Sistema de Detección de FugasFalla de Sistema de Medición de FlujoFallas Sistema de Control de PlantaFallas Sistema MeteorológicoFallas Sistema Detección UV/IR
ELÉCTRICOFalla Sistema Arranque Automático Motores Bombas Del LlenaderoFalla Sistema Arranque Automático Motores Bombas Del TurboductoFalla Sistema Automático de Transferencia
MECÁNICOFallas Sistema de Filtrado Llenaderos de GasolinaFallas Sistemas de Medición de Flujo de LlenaderoFallas Sistema Filtrado TurboductoFallas Válvulas Sistema Contra IncendioFallas Monitores e Hidrantes Sistema Contra IncendioFallas Mangueras de Recolección de Vapores del LlenaderoFallas Codos Giratorios de Brazos de Carga del LlenaderoFalla Conexión Camlock de 4" del LlenaderoFallas en los vehiculos de la flotaFalla en las bombas Sistema Contra Incendios
236
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
resolver cinco de estos problemas mediante el uso de la metodología ACR.
Estos problemas fueron los siguientes:
a. Falla en Medidor de Flujo.
b. Falla en las Mangueras.
c. Falla en la Conexión Camlock.
d. Taponamiento frecuente de Filtros del Llenadero.
e. Falla en los Codos Giratorios.
Todos estos problemas se encuentran ubicados en el llenadero de la Planta,
para lo cual fue conveniente realizar un pequeño estudio acerca del
funcionamiento del mismo.
5.4.3 CONTEXTO OPERACIONAL DEL LLENADERO
Por medio de este llenadero se surte de productos a gran parte de las
estaciones de servicio de combustibles ubicadas en el litoral central,
aeropuertos y gran parte del área metropolitana, despachando alrededor de
80-100 camiones cisterna por día.
El llenadero de la Planta Catia La Mar está conformado por 4 islas de
llenado de camiones, a través de las cuales se despachan los siguientes
productos: Gasolina Óptima, Gasolina Popular, Diesel, Kerosén, Avigas, Jet
A1, Insol 300-400 y Gasolina Sin Plomo.
Las islas 1 y 2 están configuradas para realizar las operaciones de
despacho por bottom loading. En la isla 1 se encuentran instalados 4
medidores de flujo por desplazamiento positivo y en la isla 2 se encuentran
237
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
instalados 3 de estos medidores. Solo se puede despachar por un lado de la
isla. Las islas 3 y 4 están configuradas para realizar despachos también por
bottom loading; tienen instalados 2 medidores de flujo por desplazamiento
positivo, un brazo por cada medidor y solo se puede despachar por un lado
de la isla.
A continuación se hace un análisis detallado de los instrumentos más
importantes instalado en el llenadero de la Planta:
• Manómetros: en todas las islas del llenadero de la Planta, se cuenta con
tomas para la instalación de un manómetro en la sección de tubería
anterior a cada uno de los filtros de línea, sin embargo, se puede observar
en la tabla que muchos de éstos instrumentos no se encuentran
instalados.
• Medidores de Presión Diferencial: en las islas del llenadero de la
Planta, los filtros instalados en las líneas que alimentan cada brazo de
carga son de tipo horizontal y cuentan con tomas para la instalación de
estos medidores. Todos los filtros del llenadero tienen su correspondiente
medidor de presión instalado; se encuentran instalados medidores de dos
marcas distintas.
• Medidores de Flujo por Desplazamiento Positivo: todos los medidores
de flujo instalados en la Planta son del tipo paletas rotatorias, marca
Smith Meter y modelo PRIME 4.
238
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Válvula de Control de Flujo: todas las válvulas de control de flujo son de
la misma marca y modelo.
• Válvulas Solenoides: todas las válvulas de control de flujo tienen su
correspondientes válvula solenoide, de la misma marca y modelo y se
encuentran completamente operativas.
5.4.4 INSTRUMENTACIÓN INSTALADA EN EL LLENADERO
TABLA 17 INTRUMENTACIÓN INSTALADA EN LAS ISLAS DE LLENADO DE LA PLANTA CATIA LA MAR
ISLA 1 Grupo Marca Modelo Rango
Manómetro 1 Bourdon – Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 1 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 1 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 1 Válvula de Control de Flujo 1 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 1 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig Manómetro 2 Medidor Presión Diferencial 2 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 2 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 2 Válvula de Control de Flujo 2 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 2 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig Manómetro 3 Medidor Presión Diferencial 3 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 3 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 3 Válvula de Control de Flujo 3 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 3 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig Manómetro 4 Bourdon – Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 4 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 4 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 4 Válvula de Control de Flujo 4 Smith Meter 210 115 PST
Válvula Solenoide 4 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig
239
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
ISLA 2 Grupo Marca Modelo Rango
Manómetro 1 Medidor Presión Diferencial 1 Gammon Tech.Prod GTP-534-15 0-15 Psig Medidor Flujo 1 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 1 Válvula de Control de Flujo 1 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 1 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig Manómetro 2 Medidor Presión Diferencial 2 Gammon Tech.Prod GTP-534-15 0-15 Psig Medidor Flujo 2 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 2 Válvula de Control de Flujo 2 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 2 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig Manómetro 3 Bourdon – Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 3 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 3 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 3 Válvula de Control de Flujo 3 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 3 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig
ISLA 3 Grupo Marca Modelo Rango
Manómetro 1 Bourdon – Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 1 Gammon Tech.Prod. GTP-534-15 0-15 Psig Medidor Flujo 1 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 1 Válvula de Control de Flujo 1 Smith Meter 210 115 PST Manómetro 2 Bourdon – Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 2 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 2 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 2 Válvula de Control de Flujo 2 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 2 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig
ISLA 4 Grupo Marca Modelo Rango
Manómetro 1 Bourdon - Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 1 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig
240
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Medidor Flujo 1 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 1 Válvula de Control de Flujo 1 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 1 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig Manómetro 2 Bourdon - Sedeme MPB 130 0-300 Psig Medidor Presión Diferencial 2 Orange Research Inc. 1201-PG-IC-4.5L 0-15 Psig Medidor Flujo 2 Smith Meter PRIME 4 450-2250 LPM Transmisor de Presión 2 Válvula de Control de Flujo 2 Smith Meter 210 115 PST Válvula Solenoide 2 ASCO-Red Hat 80174 / 80144 150 Psig
5.4.5 ÁRBOL LÓGICO DE LOS ACR´S
Una vez identificados los Problemas Recurrentes, se procedió a
determinar mediante el uso del Árbol Lógico, las Causas Raíces que
provocan las fallas de estos problemas. Para ello se determinaron mediante
las entrevistas no estructuradas, los Modos de Falla de los problemas que se
van a atacar. Luego mediante reuniones con el grupo de trabajo y entrevistas
no estructuras se procedió a determinar las Hipótesis de los Modos de Falla.
Y por último, mediante la realización de pruebas, reuniones con el grupo de
trabajo y entrevistas no estructuradas se procedió a determinar las Causas
Raíces Físicas, Causas Raíces Humanas y Causas Raíces Latentes. A
continuación se muestra el Árbol Lógico de cada uno de los problemas que
se atacaron:
241
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
FAL
LA
S R
OD
AM
IEN
TO
SFA
LL
A D
E M
AN
GU
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A
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M
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20%
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% =
24%
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ENC
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% =
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x 20
% =
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CO
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FR
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242
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
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243
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
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FIGURA 28 ACR FALLA TAPONAMIENTO DE LOS FILTROS DEL LLENADERO
244
Universidad Metropolitana CAPÍTULO V DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
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FIGURA 29 ACR FALLA DE CODOS
GIRATORIOS
5.4.6 RESULTADOS Y SOLUCIONES PROPUESTAS
Para el momento en que se iban a iniciar los ACR´s ya se había
resuelto el problema debido al Medidor de Flujo. Estudios realizados en la
Planta determinaron que el modelo de Medidor de Flujo no era el más
adecuado, para lo cual decidieron utilizar un nuevo modelo (PRIME 4) que
se adaptara a las necesidades de la Planta.
Para la Falla de las Mangueras en la Isla de Llenado se pudo
evidenciar que un 80% de la falla se debía a la Fatiga y un 20% se debía
a la Sobrecarga. En la falla por Fatiga, se pudo determinar que un 70%
se debía a que estas Mangueras eran de un material inadecuado, lo que
representa un 56% del total de la falla y un 30% se debía a que estas
Mangueras no tenían una frecuencia de cambio adecuada, lo que
representa un 24% del total de la falla. Las soluciones propuestas para
resolver este problema serian:
a. Optimizar la frecuencia de cambio de las mangueras.
b. Utilizar las mangueras de material adecuado.
Para la Falla del Camlock se pudieron llegar a las Causas Raíces
Latentes del problema. El 80% de la falla se debía a la Fuga del Producto
y un 20% se debía a la Erosión. Se pudo detectar con cierta facilidad que
la Causa Raíz Latente debido a la Fuga era por defectos de fabrica,
gracias a un diseño inadecuado en la Conexión Camlock, lo cual producía
un goteo de producto. La solución a dicho problema ya se puso en
marcha eliminando el reservorio que poseía el Camlock.
CCXLVI
Para la Falla de los Codos Giratorios se pudo evidenciar que el
60.8% se debía a uso de una grasa inadecuada (Lubche 555), para lo
cual se sugirió revisar la grasa catalogada. La grasa recomendada para
estos Codos Giratorios es la Rotwell 555.
Y por último, tenemos el problema que más está ocurriendo en el
Llenadero de la Planta como lo es: el Taponamiento frecuente de los
Filtros. Estos filtros tienen una frecuencia de mantenimiento semanal lo
cual genera un gran impacto económico a la Planta. Este problema ocurre
debido a un alto diferencial de presión, lo cual se debe a:
a. Alto contenido de impurezas / sólidos (50% de las veces).
b. Baja capacidad de filtrado (50% de las veces).
Debido a que no se puede evitar que se reciba gran cantidad de
impurezas / sólidos (ya sea proveniente de las tuberías, tanques o del
tanquero) o que se tenga baja capacidad de filtrado (por normas de
calidad), es necesario aplicar una solución que evite taponar los filtros de
las Islas del Llenadero.
Para este problema se tiene recomendado la instalación de un
sistema de filtrado que es Tecnología de Punta, el cual ya se está
implantando en Punta de Mata. Este problema se resolvería instalando
dicho Sistema de Filtrado a la succión de la bomba mediante la tecnología
Sistema de Cambio Rápido de Filtros, el cual reduce el tiempo de cambio
a solo 5 minutos (el tiempo promedio para la inspección y/o
mantenimiento de los filtros es actualmente de 1 a 2 horas). La frecuencia
de inspección de los filtros del llenadero es semanal y mediante la
CCXLVII
implantación de este Sistema de Filtrado, se aumentaría notablemente el
tiempo de cambio de los filtros a un período aproximado de 6 meses.
Las ventajas que se obtienen al utilizar esta nueva tecnología son
las siguientes:
• Reduce los riesgos durante el mantenimiento de los filtros.
• Minimiza el impacto en las operaciones.
• Reduce el personal y tiempo de ejecución del mantenimiento.
• Mejora la eficiencia de las bombas.
• Elimina los esfuerzos en la extracción y montaje del filtro sobre el
conjunto motor-bomba.
• Reduce el impacto al ambiente (menor derrame de producto en el
momento del cambio).
• Aumento de la disponibilidad de las bombas.
• Aumenta la vida útil de los elementos filtrantes.
• Reduce notablemente los costos de inspección y mantenimiento
de los filtros.
Más información sobre esta tecnología se puede observar en el anexo
“Propuesta Sistema de Cambio Rápido de Filtros”.
5.5 IBR - APT INSPECTION
CCXLVIII
Para esta parte del presente Trabajo Especial de Grado, se obvió la
elaboración de la Matriz de Riesgo, la cual forma parte de esta
metodología, pues la intención fue hacer una prueba del Software APT
Inspection.
La Metodología IBR, como se habló en el Marco Teórico, está
sustentada por el Software APT Inspection, el cual permite determinar la
frecuencia óptima de inspección para cualquier activo estático. Se decidió
aplicar el APT Inspection sobre el Tanque N° 21 de Almacenamiento de
Combustible (Gasolina Sin Plomo) por ser éste uno de los tanques que
proporcionaría más información. Dicha información se refiere a los
siguientes datos:
• Espesor Actual de lámina (mm).
• Tasa Promedio de Deterioro (mm/año).
• Caso Extremo de Deterioro (%) (mm/año).
• Límite Permisible de Deterioro (mm).
• Punto de Falla Real (Promedio).
• Costos de Inspección.
• Costos de Mantenimiento.
• Costos de Penalización.
Con estos datos se definió el intervalo de inspección del tanque por
medio de la medición de espesores por ultrasonido, con el fin de predecir
el modo de deterioro seleccionado, la corrosión, más específicamente la
corrosión del fondo del tanque, por ser ésta una de las fallas más críticas
para los mismos.
CCXLIX
A continuación se muestra algunas figuras donde se muestra la aplicación
del APT Inspection.
FIGURA 30
APT INSPECTION (TAREAS DE INSPECCIÓN)
CCL
FIGURA 32 APT INSPECTION FIGURA 33
APT INSPECTION (HOJA DE RESULTADOS)
FIGURA 31 APT INSPECTION
CCLI
El resultado obtenido del software indica que la frecuencia óptima
para la inspección de este tanque sería igual a once (11) años, lo cual no
está alejado de la realidad, ya que en la Planta se realiza esta inspección
cada diez (10) años.
La diferencia radica en que si alargamos el período de la inspección
se obtendrían beneficios potenciales como por ejemplo la optimización de
esfuerzos de inspección (alcance y costos).
Nota: Ver Anexo “Reporte APT Inspection”.
FIGURA 34 APT INSPECTION
(INTERVALO DE MANTENIMIENTO)
CCLII
CAPÍTULO VI
PLAN DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL
El Plan de Confiabilidad Operacional es la parte más importante de
este Trabajo de Grado, ya que este documento será la aplicación futura
de todo lo estudiado a lo largo de este tiempo, además de ser un legado
de alto valor para la Planta.
Las metodologías de Confiabilidad Operacional adaptadas para la
situación actual de la Planta de Distribución Catia La Mar fueron MCC,
ACR e IBR por presentar altos beneficios potenciales como se pudo
mostrar en los capítulos anteriores de este trabajo. Para ello el PCO se
basará en ellas, pero como sabemos, este plan es documento que puede
cambiar en el transcurso del tiempo y este debe ser revisado anualmente
para introducir modificaciones producto del cambio las prioridades del
negocio.
Los activos a ser tratados en el PCO fueron definidos por medio del
AC (Ver pág. 92) y por la elaboración de la lista de problemas recurrentes
(Ver pág. 139).
En el PCO se mostrará el plan de acción a corto plazo de forma
detallada para el primer año, señalando el Equipo de Trabajo, como
también las fechas tentativas de las acciones, los el planes de acciones a
mediano y largo plazo no fueron detallados, si no más bien propuestos.
CCLIII
Un punto importante del PCO es la recolección y revisión de la data.
Este punto es atacado con la elaboración de varias herramienta como lo
son: Análisis de Criticidad anual (el cual de manera fácil y rápida
proporciona un panorama de la situación de la Planta), seguimiento de los
Problemas ACR trimestralmente, y por último reportes de Confiabilidad.
La única forma de saber si la Confiabilidad esta mejorando es
poniendo en practica la elaboración y el seguimiento de algunos
indicadores simples, de fácil medición y que estén alineados a las
necesidades de la Planta, los cuales puedan señalar los avances del
PCO. Algunos de estos indicadores claves se describen a continuación:
Tiempo Promedio entre Fallas (TPEF)
Tiempo promedio que es capaz de operar una instalación, equipo o
dispositivo a capacidad requerida sin interrupciones dentro del período
considerado del estudio.
Se calcula: FallasN
MesesOperaciónenEquiposNTPEF°
×°=
12
Tiempo Promedio para Reparar (TPPR)
Tiempo Promedio durante el cual puede ser reparado una
Instalación, dispositivo o equipo. Entendiendo como horas de fallas, el
tiempo que transcurre desde que el equipo falla hasta que el equipo es
nuevamente puesto en servicio.
CCLIV
Se calcula: FallasN
FallasdeHorasTPEF°
=
Disponibilidad
Capacidad de una instalación, sistema o dispositivo para realizar
una función requerida bajo condiciones específicas en un período de
tiempo determinado.
Se calcula: TPPRTPEF
TPEFidadDisponibil+
×=
100
Utilización
Mide el tiempo efectivo de operación de una instalación, sistema o
dispositivo durante un tiempo determinado.
Se calcula: PeriodoelenHoras
OperadasHorasnUtilizació 100×=
N° Equipos en Operación
Se refiere única y exclusivamente a la cantidad de equipos en
operación sin contabilizar los equipos en espera o de respaldo.
A continuación se muestra el PCO proyectado en Win Project, para el
período 2002-2004.
CCLV
CCLVI
CCLVII
CCLVIII
CCLIX
CAPÍTULO VII
CONCLUSIONES
Mediante la adaptación e integración de las metodologías de
Confiabilidad Operacional aplicadas a la Planta Catia La Mar, se logró
concluir lo siguiente:
• El AC de los subsistemas de la Planta arrojó resultados muy valiosos
a la hora de establecer un plan de mantenimiento, debido a que se
puede establecer cuales son los subsistemas vitales a los que se les
deben prestar mayor atención, y así evitar llevar a cabo acciones
innecesarias, las cuales incurririan en pérdidas de tiempo y dinero.
• El proceso de MCC aplicado al Sistema de Amarre de Barcos y
Descarca de Productos de la Planta Catia La Mar arrojó resultados
más favorables de lo que se esperaba, lo que conlleva a pronosticar
una considerable mejora en la Confiabilidad Operacional y
mantenimiento de los equipos que conforman el sistema.
• Este trabajo constituye una valiosa herramienta y fuente de
información para la aplicación del MCC a todos los equipos y/o
sistemas que conforman la Planta Catia La Mar, y además puede ser
aplicada a otras Plantas similares.
CCLX
• Incremento y unificación de la base de conocimientos relacionada
con el Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de Productos.
• Dominio sobre las variables (caudal, temperatura, presión, alineación
de barco, tuberías, válvulas, etc.) que controlan el comportamiento
de los equipos.
• Integración entre los miembros del grupo de análisis e incremento
del sentido de pertenencia con respecto a los equipos.
• Quedó definido el plan de mantenimiento óptimo de los equipos del
Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de Productos.
• Se verificaron algunas virtudes que aporta el MCC, como lo son:
Trabajo en equipo multidisciplinario.
Comprensión global del proceso de la Planta.
Rediseños.
Optimización de las tareas de mantenimiento.
Incremento en la Confiabilidad de los equipos.
Generación de tareas de mantenimiento adecuadas y efectivas.
Aumento en la capacidad de problemas.
Generación de tablas de diagnóstico de fallas (Toolkit).
Generación de tablas de tareas de mantenimiento a realizarce.
Participación de todo el personal en la elaboración de un óptimo
plan de mantenimiento.
• La metodología de MCC permite generar planes óptimos de
mantenimiento, siempre y cuando se aplique de forma estructurada y
sistemática cada una de las etapas que la conforman.
CCLXI
• El programa de implantación de MCC es un proceso dinámico de
mejoramiento continuo que amerita revisión y actualización de todas
las etapas del proceso: planificación, análisis, implantación,
ejecución, comunicación de resultados y control de gestión.
• Un estudio de MCC no se concluye hasta que las tareas de
mantenimiento producto del análisis, no hayan sido implantadas, lo
que significa que formen parte del sistema SAP PM.
• Todo Facilitador requiere de asesoría directa de un experto en MCC,
para ejecutar por lo menos su primer análisis.
• El ACR permitió determinar las causas raíces físicas, humanas y
latentes que generan los problemas más recurrentes de la Planta.
Para ello se identificó bien el hecho ocurrido y también sus modos
de fallas, para luego plantear hipótesis que debieron estar sometidas
a consideraciones lógicas y razonables, a fin de validarlas hasta que
se encuentraron las causas raíces.
• El IBR permitió evaluar el plan de inspección del tanque 21,
corroborandose así, la frecuencia de inspección que se tenía.
CCLXII
CAPÍTULO VIII
RECOMENDACIONES
Mediante la investigación realizada acerca de las metodologías de
Confiabilidad Operacional aplicadas a la Planta Catia La Mar, se logró
visualizar una gran cantidad de recomendaciones tales como:
• La ejecución total a mediano y largo plazo del MCC al: Sistema de
Control de la Planta, Línea de envío Catia La Mar-Aeropuerto, Línea
de envío Catia La Mar-Cantinas y la Planta de Tratamiento.
• En todo proceso de cambio a realizarce en una empresa deben
crearse fuertes lazos de comunicación entre todos los integrantes de
los diferentes ENT, en el cual los líderes deben estar dispuestos a
escuchar y aceptar sugerencias de todos sus subordinados, además
de saber delegar funciones en los momentos adecuados al personal
mas competente.
• Desarrollar un plan de incentivos para el personal.
• Se debe contar con todo el apoyo y los recursos necesarios para
lograr entrenar, incentivar y motivar a todo el personal que se encarga
del MCC.
• Realizar talleres de formación y nivelación, para mejorar los
conocimientos del personal, con respecto a los sistemas que
conforman a la Planta Catia La Mar.
CCLXIII
• Llevar un mejor registro de fallas y tareas de mantenimiento tanto
programado como no programado; en los cuales se detalla los tiempos
de operación, no operativos, entre fallas, reparación; lo que serviría en
un futuro para la realización de indicadores de Confiabilidad.
• El ENT del MCC se deberá encargar del mejoramiento continúo de los
planes de mantenimiento, así como también del análisis de los
problemas recurrentes.
• Establecer estrategia para formar especialistas certificados que sirvan
de asesores internos dentro de la industria, evitando la dependencia
de firmas externas.
• Reforzar la función corporativa de coordinación de implantación de
Confiabilidad Operacional.
• Crear plataforma de interacción de MCC con las restantes
metodologías de Confiabilidad Operacional (AC, IBR, OCR y ACR).
• Continuar la ejecución de los análisis bajo el esquema de trabajo en
equipo.
• Garantizar la disponibilidad presupuestaria para la actualización /
adquisición de nuevas herramientas, así como la asesoría
especializada.
• Desarrollar un proceso efectivo de seguimiento de resultados.
CCLXIV
GLOSARIO DE TÉRMINOS
ACCIÓN: Asignación para ejecutar una tarea o series de tareas para
resolver una causa identificada en la investigación de una falla.
ACTIVO: Es una Planta, Sistema, Equipo o Componente que debe
cumplir ciertas funciones dentro de un contexto operacional determinado.
AMEF (Análisis de Modos y Efectos de falla): Es un método de análisis
de confiabilidad que permite identificar las razones de la posible falla de
un elemento, a la vez que suministra una lista de razones que generan la
falla y que podrían prevenirse con acciones de mantenimiento.
CAUSA RAÍZ FÍSICA: Es el mecanismo de falla del componente. Es la
causa que origina directamente la falla. Su solución resuelve la situación
de falla. Ej. : Material empacadura inadecuado.
CAUSA RAÍZ HUMANA: Identifica las acciones humanas que disparan la
causa raíz física. Ej. : Selección inadecuada de la empacadura.
CAUSA RAÍZ LATENTE: Representan la manifestación de los procesos
organizacionales que explican la ocurrencia de las causas raíces
humanas. Solo su erradicación garantizará que la falla no se repita en el
equipo estudiado o en uno similar. Se basa en que el origen de todos los
problemas son las decisiones u omisiones del personal supervisor o de la
gerencia. Ej. : Falta de adiestramiento, incumplimiento prácticas/
procedimientos, MDC (manejo de cambio) no realizado o incompleto (falta
de actualización de la información), entre otros.
CCLXV
CONFIABILIDAD: Es la probabilidad de que un equipo cumpla una
función específica, bajo condiciones de uso determinadas y en un período
de tiempo determinado.
CONSECUENCIAS DE FALLA AMBIENTAL: Fallas que originan la
violación de regulaciones ecológicas.
CONSECUENCIAS DE FALLA DE SEGURIDAD: Fallas que pueden
ocasionar lesiones o la muerte.
CONSECUENCIAS DE FALLA OCULTA: Fallas de equipos que no
tienen un efecto inmediato y que requieren que se presente otra falla para
que todas las consecuencias salgan a relucir.
CONSECUENCIAS DE FALLA OPERATIVA: Fallas que afectan la
producción.
CONSECUENCIAS DE FALLAS NO OPERATIVAS: Cualquier falla que
no corresponda a ninguna de las categorías precedentes.
CRITICIDAD: Característica de un equipo que representa el impacto de la
falla de éste sobre: el ambiente, la seguridad y la producción del sistema
al cual pertenece. Esta característica debe ser ubicada en las respectivas
bandas de clasificación: alta, media y baja criticidad.
EVENTOS DE ALTO IMPACTO: Son aquellos eventos cuya frecuencia
de aparición es esporádica, pero que impactan considerablemente la
utilidad operacional de una instalación. Los eventos, donde el impacto sea
mayor en Seguridad Higiene y Ambiente (SHA), deberán ser tratados de
acuerdo al procedimiento de Investigación de Accidentes e Incidentes de
PDVSA. Estos eventos serán identificados por la gerencia.
CCLXVI
EXPOSICIÓN AL RIESGO: Representa el riesgo en términos de $/año,
equivalente al impacto económico que se espera que tenga un problema
en el futuro, acorde a su frecuencia de falla o su probabilidad de falla
actual.
FACILITADOR: Líder del grupo para la aplicación de alguna metodología
de Confiabilidad Operacional. Su trabajo consiste en organizar todos los
aspectos de análisis, fijar reuniones, responder las preguntas que el grupo
no pudo resolver y preparar el informe final sobre recomendaciones de
mantenimiento para su aprobación por parte de la gerencia.
FALLA: Es una ocurrencia no previsible inherente al equipo y que impide
que éste cumpla su función.
FALLA FUNCIONAL: Está definida como la incapacidad de cualquier
bien físico de cumplir con unos estándares deseados de funcionamiento.
FALLAS CRÓNICAS O RECURRENTES: Son aquellas fallas cuya
frecuencia de aparición es mayor a la estipulada por indicadores de
familias de activos en donde se ubican.
FRECUENCIA: Es la repetición a menudo de un acto o suceso.
FUNCIONES PRIMARIAS: Son los propósitos principales del sistema; su
razón de ser. Por lo general vienen especificadas por la tasa de
producción y normas de calidad aplicadas a las salidas.
FUNCIONES SECUNDARIAS: Son todas aquellas acciones ejecutadas
por el sistema como un proceso continuo mientras se llevan a cabo las
funciones primarias.
CCLXVII
HIGH LIGHT DE OPERACIONES: Es un reporte donde aparecen
registrados los eventos que han afectado considerablemente la utilidad
operacional.
HIPÓTESIS: Lista de posibles mecanismos de falla de cada modo de
falla. Al ser verificada una Hipótesis, ésta se convierte en una causa.
INDICADORES DE CONFIABILIDAD: Medida cuantitativa del
desempeño de un sistema que representa y modela el comportamiento
de sus características.
LISTA JERARQUIZADA DE PROBLEMAS RECURRENTES: Lista
donde los Problemas Recurrentes (Malos Actores) son jerarquizados
según su impacto económico en términos de la Exposición al Riesgo.
MÉTODO DEL ÁRBOL LÓGICO: Es una herramienta utilizada en el
proceso del ACR para ordenar gráficamente el análisis de manera
secuencial, desde el evento y a través de los diferentes modos de falla,
relacionando las causas y efectos, hasta llegar a las causas raíces de
dicho evento.
MODO DE FALLA: Identifica la parte o componente particular que falló.
OPTIMIZACIÓN: Es obtener el máximo beneficio de una función o
sistema. Un estudio de optimización permite identificar variables
importantes en el sistema y sugiere maneras de manejarlas
efectivamente.
PÉRDIDAS DE OPORTUNIDAD: Es lo que deja de percibir la
Corporación por no producir la cantidad establecida de productos.
CCLXVIII
PLANTAS: Se trata de unidades de distribución, producción o
explotación, por ejemplo una unidad de destilación dentro de un complejo
refinador.
PROBLEMAS RECURRENTES: Son problemas que se repiten en el
tiempo. Un problema se considera recurrente cuando se repite de una
manera inusual para el tipo de equipo o proceso.
PROTECCIÓN CATÓDICA: Es una técnica de control de corrosión que
consiste en la aplicación de corriente directa de alguna fuente externa
(ánodos galvánicos/ corriente impresa), con el fin de minimizar el flujo de
corriente desde la(s) estructura(s) enterrada(s) / sumergida(s), (áreas
anódicas), hacia el electrólito, a fin de proteger las estructuras metálicas.
RENTABILIDAD: Es obtener la óptima relación costo-beneficio de una
inversión.
RIESGO ADICIONAL: Es la pérdida potencial asociada a un evento
catastrófico con probabilidades muy bajas de ocurrir.
SISTEMAS: Forman elementos principales dentro de las unidades de
proceso. Cada sistema tiene una función específica dentro del proceso,
por ejemplo, Sistema de Amarre de Barcos y Descarga de Productos.
SUBSISTEMAS: Si el sistema en análisis es particularmente complejo se
podría dividir en subsistemas, permitiendo esto un mejor análisis,
ubicándose a un nivel superior a equipos.
VIDA ÚTIL: Es el período en el cual un equipo cumple un objetivo
determinado, bajo un costo aceptable para la organización.
CCLXIX
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. CIED. Inspección Basada en Riesgo. Manual del participante.
2. Equipo Líder de Confiabilidad PDVSA, Introducción a la Confiabilidad
Operacional, CIED, 1999.
3. FERNÁNDEZ, Luis. Primeras Jornadas de Confiabilidad, Maracaibo
Noviembre 1998.
4. MOUBRAY, John. Reliability Centred Maintenance RCM II,
Lutterwort, 1991.
5. PDVSA CIED, Introducción a la Confiabilidad Operacional, 1999.
6. PDVSA CIED, Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, 1999.
7. Strategic Technologies Inc., Reliability Centred Maintenance for
facilitators, 1999.
8. The Woodhouse Partnership Limited. Manual de “Mantenimiento
Centrado en la Confiabilidad Plus”, 1997.
CCLXX
ANEXO ACR
CCLXXI
FILTRO LLENADERO (LINEA ÓPTIMA)
FILTRO LLENADERO (LINEA ÓPTIMA)
CCLXXII
BRAZOS DE CONEXIÓN DE CARGA (CODOS GIRATORIOS)
BRAZOS DE CONEXIÓN DE CARGA (CODOS GIRATORIOS)
CCLXXIII
BRAZOS DE CONEXIÓN DE CARGA (CODOS GIRATORIOS)
BRAZOS DE CONEXIÓN DE CARGA (CODOS GIRATORIOS)
CCLXXIV
CONEXIÓN CAMLOCK
CONEXIÓN CAMLOCK (CARGANDO CISTERNA)
CCLXXV
MANGUERA
MANGUERA
CCLXXVI
ACCULOAD 3-X
VISTA DE LA ISLA DE LLENADO
CCLXXVII
NUEVO MEDIDOR DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO PRIME 4
CCLXXVIII
ANEXO MCC
CCLXXIX
BOYA LUMÍNICA (EN CONSTRUCCIÓN)
BOLLA LUMÍNICA (EN CONSTRUCCIÓN)
CCLXXX
VÁLVULA FINAL DE MANGUERA (LÍNEA VERDE)
VÁLVULA EN LA POPA BASE DEL PLEM (LÍNEA VERDE)
CCLXXXI
VÁLVULA EN LA POPA BASE DEL PLEM (LÍNEA ROJA)
TANQUERO “FANDANGO” EN RUTA DE APROXIMACIÓN A CATIA LA MAR
CCLXXXII
TANQUERO EN PROCESO DE DESCARGA DE PRODUCTO
TANQUERO EN PROCESO DE DESCARGA DE PRODUCTO