Análisis de fallas en bombas centrífugas v2 final

26/10/2013

Objetivos Análisis de fallas en bombas centrífugas

• Identificar los tipos de fallas en Bombas Centrífugas. • Determinar las causas de fallas de sus equipos y emprender acciones para eliminarlas

PEPP Gestión Estratégica para el Mantenimiento Docente: Ignacio Mamani M.

Antecedentes

Antecedentes Prácticos

• En 1972 Allied Signal comienza con formular los métodos donde involucra los errores humanos, los procesos y los activos físicos y le llama ACR identificándolas como CF, CH y CL. • En 1984 ya un grupo de empresas estaban adoptando, modelando y desarrollando sus propios métodos. (Performance Plus.) • En 1988 fue formalizado en EUROPA y AMERICA. (Greg Stockholm Shell Oil)USA.

• En los 90 las empresas ya realizan análisis de fallas de los materiales basándose en los resultados de la CQ, Metalografía, microscopia, ensayos de elasticidad y dureza para detectar fallas asociadas a la fabricación, selección y/o aplicación del material. • Los análisis de fallas típicamente se activan después de que ocurre una falla y busca eliminar la causa física. (cambian el o los componente(s)) • Los análisis de los incidentes (muertes, accidentes, contaminación) típicamente los ejecutan los responsables de seguridad & ambiente y los jefes de los departamentos involucrados con el accidentado, se inclina en buscar a la causa humana. (culpables)

1

26/10/2013

Antecedentes (El nuevo esquema)

Antecedentes (El Nuevo Esquema)

• El alcance incluye la asignación de los compromisos necesarios para garantizar el éxito de un proceso integral de mejoramiento continuo que se logrará a través de la eliminación sistemática de los eventos que le están quitando valor al negocio. • Una vez se domine cada paso del método ACR y se comience a aplicar en cada evento sea este una oportunidad, incidente, problema, falla tiene una o varias causas raíces físicas, se ubicaran las raíces latente de cada fallas. • Las causas físicas tiene su origen de alguna manera por la intervención humana y ésta a su vez ocurre por alguna desviación en los sistemas que componen las organizaciones. • Estas últimas se conocen como las causas raíces latentes de una falla o problema y serán las que se reconocerán como las verdaderas CR.

• El entender la importancia del tener en sus instalaciones un proceso de mejoramiento continuo apoyado en el ACR, los beneficios de realizar los AF en diferentes localidades de una forma sistemática y con criterios homologados pueden ser totalizados como: - Reducción de la exposición al riesgo - Mejora de la eficiencia de los procesos - Reducción de costos de reparación

Objetivo del ACR Con la metodología del ACR se quiere enfatizar el hecho de. “Buscar hechos y no Culpables” “Eliminación del Riesgo de la repetición de resultados indeseables”

Identificar los problemas y transformarlos en oportunidades reales de mejora.

2

26/10/2013

Métodos de análisis: TECNICAS • • • • • • • • •

Equipo de trabajo

Paretos Histogramas AMEF (análisis del modo y efecto de falla) Arboles lógicos Árbol de eventos Ishikawa Los 5 porqués ¿Qué pasa si? Tormenta de ideas

Bombas DEFINICIÓN: Son máquinas hidráulicas que generan energía hidráulica por transformación de la energía mecánica que viene del exterior (motor) y crean una carga suficiente para impulsar un fluido de un nivel bajo a otro mas alto o para impulsarlos comunicando energía de movimiento

3

26/10/2013

Tipos de Bombas

Bombas centrifugas • Bomba centrifuga de flujo radial

Bombas centrifugas • Bomba centrifuga de flujo axial

Bombas centrifugas • Bomba centrifuga de flujo mixto

4

26/10/2013

Bombas centrifugas • Bomba centrifuga de flujo mixto

Bombas centrifugas • Bomba especiales

Bombas de Turbina Vertical • Diseñada para operar en pozos profundos • Existen 2 tipos de BTV según el sistema de lubricación empleado: • Bombas lubricadas por aceite • Bombas lubricadas por agua (autolubricadas)

5

26/10/2013

6

26/10/2013

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

• Bomba de pistón

• Bomba de diafragma

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO •

Bomba de engranajes externos

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO •

Bomba de engranajes internos

7

26/10/2013

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO • Bomba de dos tornillos

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO • Bomba de Paletas

Bombas centrifugas

• Bomba pistones

8

26/10/2013

Principales componentes de bombas centrifugas

Principales componentes de bombas centrifugas

Curvas de una bomba centrifuga Anillos de Desgaste o eficiencia Juego máximo 0,003”

9

26/10/2013

Unidad de Sellado

Anillo Linterna • El anillo de cierre hidráulico (llamado a veces de linterna) sirve para lubricar la empaquetadura.

Montaje de la empaquetadura

PORQUE FALLAN LAS BOMBAS: • Las bombas centrifugas pueden fallar por: – Por contaminación con basura en el liquido bombeado. Otro contaminante seria el aire o el vapor del liquido manipulado.

10

26/10/2013

– Por mala lubricación de cojinetes, empaques o sellos

Inspección a los componentes de una bomba centrifuga

– Por desalineacion de la bomba y del elemento impulsor, esto también causa vibración y desgaste de cojinetes.

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga

• impulsores

IMPULSOR

11

26/10/2013

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga

CAJA DEL IMPULSOR

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga

ANILO DE DESGASTE

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga • Sello de prensaestopa

UBICACIÓN DE LOS ANILLOS DE DESGASTE

12

26/10/2013

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga • Selección del sello de prensaestopa

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga • Soporte de rodamientos

Inspecciones a los componentes de la bomba centrifuga

• Soporte de rodamientos

13

26/10/2013

Confiabilidad en bombas centrífugas • 96% de las fallas en bombas están relacionadas no – bombas. - De que: 85% fallas los dispositivo de sellado 11% fallas los rodamientos

Causas de corta vida de sellos y rodamientos • • • •

Causa comunes de fallas de sellos

Deflexión del eje Contaminación del aceite al rodamiento Pobre diseño de sellos Mala operación del medio ambiente.

14

26/10/2013

Fuerzas actuando en el impulsor

La curva de la bomba Máxima cabeza, No flujo

15

26/10/2013

La curva de la bomba

La curva de la bomba

Máximo flujo, No cabeza

Operación normal, Cabeza y Flujo

La curva de la bomba

Deflexión del eje

16

26/10/2013

Deflexión del eje

Troubleshooting en bombas • • • •

Normas ISO 14224 Mecanismo de deterioro Modos de falla en las bombas Causas físicas de fallas en las bombas

ISO 14224 Alcance

17

26/10/2013

Conceptos según ISO 14224 Efectos de Falla - Es lo que experimenta el responsable (dueño) de un sistema como resultado de la ocurrencia de un modo de falla (costos, pérdidas de oportunidad, utilización de recursos, etc.) Modos de falla - Es la apariencia, manera o forma como un componente de un sistema se manifiesta por si misma. Según ISO 14224.

Conceptos según ISO 14224 Falla - Es la terminación de la habilidad de un sistema, equipo o parte para realizar una función requerida. Causa de falla - Es la circunstancia durante el diseño, la manufactura ó el uso que conlleva a una falla . Mecanismo de Falla - El proceso físico, químico u otro, que conlleva a una falla.

ISO 14224 ¿Qué entendemos por falla? ¿Cómo afecta este concepto nuestras estadísticas, análisis y resultados?

18

26/10/2013

Definiciones

Definiciones

Términos y definiciones adicionales

19

26/10/2013

Concepto de Falla

Ejemplo

20

26/10/2013

21

26/10/2013

Algunas técnicas predictivas • • • •

Termografía

Análisis vibracional Termografía infrarrojo Análisis de lubricante Análisis eléctrico de motores

Análisis de Lubricantes

22

26/10/2013

Análisis Vibracional

Fundamentos de Confiabilidad La CONFIABILIDAD podríamos definirla como la probabilidad de que un Componente, equipo, maquinaria, o sistema cumpla adecuadamente con la función requerida ante condiciones específicas, durante un periodo de tiempo. Joel Nachlas 1995. Es de considerar que la Confiabilidad es de notación Probabilística y está directamente relacionada a la funcionalidad y disponibilidad que es un Indicador Clave de productividad. La INTEGRIDAD MECANICA es una rama de la Ingeniería Mecánica que tiene por objeto garantizar la contención y control de la energía de todo equipo Mecánico de proceso en su fase de Diseño, fabricación, Instalación, Operación y Mantenimiento; y así prevenir potenciales Riesgos a Instalaciones, Personas y Medio Ambiente. Es de considerar que está directamente relacionada con la seguridad y medio ambiente. Carlos Palacios 2009.

Fundamentos de confiabilidad

Gestión y Análisis de Fallas

Aplicación de la ISO 14224

23

26/10/2013

AFA

AFA

AFA

Análisis de CAUSA - RAÍZ

24

26/10/2013

Estadística

25