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Ingeniería de Mantenimiento

 

ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ

Curso: Ingeniería de Mantenimiento  Nombre y Apellido de Profesor

Ciclo: 5to  to 

Wilfredo Orlando Murillo Vílchez

Nombres y Apellidos del Alumno FLORES MALDONADO JOSE FRANCISCO PUMA PUMACHARA RAINERIO ONOFRE FLORES HUGO VILLAFUERTE TORREZ DAVID  YUCRA VILLALBA VILLALBA CHRISTIAN PACHECO CASTRO JHUNIOR PUMA MEDRANO JOSE LUIS 

Especialidad y Semestre C-21 4 GESTION Y MANTENIMIENTO MANTENIMIEN TO DE MAQUINARIA PESADA 

LUGAR DE REALIZACION

Fecha de presentación 11/12/2020

DURACION DE LA TAREA 01 SESION

-1-

 

Ingeniería de Mantenimiento

 

1. Objetivo G eneral eneral::

 



Elaborar un árbol de fallas de un eje de una bomba centrifuga.  

 2. Objetivo Obj etivoss E s pecí fico fi coss :

 



Analizar los datos de falla de rotura del eje de la bomba centrífuga.

 3. Inf Informaci ormaci ón previa: prev ia: CASO ESTUDIO: BOMBA CENTRIGUFA CARCASA PARTIDA.

Se tiene frecuentemente problemas con las Bombas Centrifugas Horizontales de Carcasa Partida de 1750 HP y 2000 HP, específicamente con los Arboles de Transmisión de Potencia o comúnmente llamados ejes. Estas Bombas están ubicadas en la Estación de Bombeo cuyos árboles de transmisión de Potencia presentan rotura cada 2 ó 3 semanas después de haberles realizado el cambio respectivo.

Estación de Bombeo 

Bomba y motor

-2-

 

Ingeniería de Mantenimiento

 

Eje de Bomba fracturado

Eje de Bomba en taller de mantenimiento

Eje de bomba fracturado

Eje de Bomba fracturado en el impulsor

Eje montado en carcasa de bomba

Eje en pleno montaje

-3-

 

Ingeniería de Mantenimiento

 

Estas bombas centrifugas funcionan las 24 horas del día y son parte de una estación de bombeo (04 bombas centrifugas en paralelo) en una zona alejada de la planta minera, por otra parte, se sabe que los ejes se parten en la parte cercana del impulsor y el fluido que bombean b ombean es agua mezclada con ácido hacia la planta de lixiviación. La zona en donde se encuentran las bombas se encuentran a 3400 msnm. En una zona de la sierra del Perú. Como se puede apreciar los costos de mantenimiento se han incrementado en los dos d os últimos años y hay fechas en que las frecuencias de fallas varían sobre todo cuando hay lluvias.

Historial de fallas de Bomba Centrifuga de carcasa Partida.

16/01/2008 16/01/20 08

Cambio de eje por rotura

Horas De Detención 27

31/01/2008 31/01/20 08

Cambio de eje por rotura

29

11/02/2008 11/02/20 08

Falla de los Rodamientos

6

15/02/2008 15/02/20 08

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

2

29/02/2008 29/02/20 08

Cambio de eje por rotura

25

19/03/2008 19/03/20 08

Cambio de eje por rotura

28

09/04/2008 09/04/20 08

Cambio de eje por rotura

33

13/04/2008 13/04/20 08

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

1.5

29/04/2008 29/04/20 08

Cambio de eje por rotura

24

14/05/2008 14/05/20 08

Falla de los Rodamientos

4

31/05/2008 31/05/20 08

Cambio de eje por rotura

26

17/06/2008 17/06/20 08

Cambio de eje por rotura

27

02/07/2008 02/07/20 08

Cambio de eje por rotura

23

18/07/2008 18/07/20 08

Cambio de impulsor

29

21/07/2008 21/07/20 08

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

2

08/08/2008 08/08/20 08

Falla de los Rodamientos

5

28/08/2008 28/08/20 08

Cambio de impulsor

26

13/09/2008 13/09/20 08

Cambio de eje por rotura

25

02/10/2008 02/10/20 08

Cambio de eje por rotura

26

09/10/2008 09/10/20 08

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

2

22/10/2008 22/10/20 08

Cambio de impulsor

27

08/11/2008 08/11/20 08

Cambio de eje por rotura

27

19/11/2008 19/11/20 08

Falla de los Rodamientos

5

30/11/2008 30/11/20 08

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

2

Fecha

Falla

-4-

 

Ingeniería de Mantenimiento

  16/12/2008 16/12/20 08

Cambio de eje por rotura

25

31/12/2008 31/12/20 08

Cambio de eje por rotura

26

09/01/2009 09/01/20 09

Falla de los Rodamientos

4

10/01/2009 10/01/20 09

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

2

22/01/2009 22/01/20 09

Cambio de eje por rotura

27

06/02/2009 06/02/20 09

Cambio de eje por rotura

26

09/02/2009 09/02/20 09

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

1.5

17/02/2009 17/02/20 09

Falla de los Rodamientos

5

27/02/2009 27/02/20 09

Cambio de eje por rotura

27

10/03/2009 10/03/20 09

Cambio de impulsor

26

21/03/2009 21/03/20 09

Falla de los Rodamientos

5

04/04/2009 04/04/20 09

Cambio de eje por rotura

26

07/04/2009 07/04/20 09

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

2

18/04/2009 18/04/20 09

Cambio de impulsor

25

30/04/2009 30/04/20 09

Falla de los Rodamientos

5

08/05/2009 08/05/20 09

Cambio de eje por rotura

25

12/05/2009 12/05/20 09

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

1.5

22/05/2009 22/05/20 09

Falla de los Rodamientos

6

04/06/2009 04/06/20 09

Cambio de eje por rotura

25

17/06/2009 17/06/20 09

Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

1.5

29/06/2009 29/06/20 09

Cambio de eje por rotura

26

09/07/2009 09/07/20 09

Cambio de impulsor

25

21/07/2009 21/07/20 09

Falla de los Rodamientos

5

 Ahora se hará una tabla con la cantidad total de fallas entre los periodos de Enero del 2008 hasta Julio del 2009 y el tiempo total de detención por cada falla ocurrida.

Cambio de eje por rotura

21

Tiempo Total de Detención(hrs) 553

Cambio de impulsor

6

158

26.33

Falla de los Rodamientos Falla de Sensor de Temperatura de Rodamiento

10

50

5

10

18

1.8

Modo de Falla

Cantidad Total de Fallas

-5-

MTTR(hrs) 26.33

 

Ingeniería de Mantenimiento

 

Con este historial de fallas, se pueden hacer gráficos de la cantidad de fallas por componente, y tiempo total de detención.

 A continuación se muestra muestra una tabla con los materiales materiales que se utilizan utilizan en el mantenimiento mantenimiento de la Bomba Bomba con sus respectivos precios.

MATERIAL

COSTO $

Eje(original)

26857

Eje(nacional)

5848

Impulsor Rodamientos

6420 400

Sensor de Temperatura de Rodamiento Rollo de Empaquetadura

73.14 400

Insumos mantenimiento eje Mano de Obra para cambio de Eje

80 242

Eventos de fallas Código 1C1

Modo de Falla Cambio de eje por rotura

1C2

Cambio de Impulsor

1C3

Falla de los Rodamientos Falla de sensor de Temperatura de Rodamiento

1C4

Fallas y costos de Mantenimiento Código

Numero de Fallas en el Periodo

1C1 1C2 1C3 1C4

21 6 10 10

Costo de 01 Mantenimiento $ 6170 $ 6742 $ 722 $ 395 $ 14029

-6-

Costo de Mantenimiento durante todo el Periodo $129670 $40452 $7220 $3950 $181192

 

Ingeniería de Mantenimiento

 

Se pide: 1.- Establecer los modos de fallas más críticos desde un punto de vista técnico y económico.

Modos de falla  Vista Modo de falla

 Vista técnica

 Vista económica

Tiempo total

(Precio de 01

de

mantenimiento)

mantenimiento

$ 6170.00 

553 Hrs

$ 6420.00 

$ 6742.00 

158 Hrs

$ 400.00 

$ 722.00  

50 Hrs

$ 73.14 

$ 395.00  

18 Hrs

económica precio repuestos

Rotura del

Esto se debe al

eje de la

sobreesfuerzo o

bomba

sobrecarga al eje de la bomba debido a un caudal elevado ya que

$ 26857.00 (repuesto original) 

funcionan 24 Hrs

Fractura del

La fractura se debe a

impulsor

que los restos del eje roto llegaron a los alabes de la turbina y golpearon bruscamente estos alabes provocando la rotura

Desgaste en

Esto de sebe a la

rodamientos

fractura del eje ya que al romperse los rodamientos no giraron uniformemente

Falla de

Esto se debe a desgate

sensor de

natural que con el

Temperatura tiempo deben cambiarse de Rodamiento

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Ingeniería de Mantenimiento

 

2.- Realizar un árbol de fallas y en este determinar la raíz física humana y latente. Nota: Todas las causas raíces de la falla se deben de sustentar de manera técnica mediante gráficos o costos.

Bomba centrifuga de carcasa partida

Cambio de eje por rotura

Cambio de impulsor

Sobreesfuerzo de la  bomba

El eje roto provoco que los alabes se dañaran

Dejarlos trabajar las 24

 No cambiaron inmediatamente

horas del día

el eje dañado

Fracturas del impulsor

Baja potencia del motor

Falla de los rodamientos

Falla de sensor de temperatura de rodamiento

Por la fractura del eje los rodamientos no giraron uniformemente

Corto en el circuito del sensor

 No cambiaron inmediatamente el eje dañado

Desgaste natural de los sensores

Mal cableado del circuito

Desgaste de los rodamientos  por la fractura del eje

Señal incorrecta del sensor de temperatura -8-

 

Ingeniería de Mantenimiento

 

RAÍCES FÍSICAS  En este nivel se reúnen todas aquellas situaciones o manifestaciones de origen físico que afectan directamente la continuidad operativa de los equipos o plantas, por ejemplo: flujo mínimo por bloqueo de una tubería, malas conexiones, repuestos defectuosos, etc. Generalmente en este nivel no se encontrará la causa raíz del fallo, sino un punto de partida para localizarla.

RAÍCES HUMANAS  Aquí encontraremos todos aquellos errores cometidos por el factor humano y que inciden directa o indirectamente en la ocurrencia del fallo: instalación impropia, errores en diseño, no aplicar correctamente los procedimientos pertinentes, etc., esta es una de las categorías en las que se podría encontrar la causa raíz de un fallo.

RAÍCES LATENTES Todos aquellos problemas que, aunque nunca hayan ocurrido, son factibles su ocurrencia. Entre ellos: falta de procedimientos para arranque puesta fuera de servicio, personal que realice trabajos de reparación sin adiestramiento, diseño inadecuado, inapropiados procedimientos de operación, entre otros. 

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Ingeniería de Mantenimiento

  4.

E quipo de Traba Trabajo: jo:

Nombre del alumno FLORES MALDONADO JOSE FRANCISCO PUMA PUMACHARA RAINERIO

Responsabilidad en el equipo TECNICO DE MANTENIMIENTO INGENIERO 

ONOFRE FLORES HUGO

TECNICO DE PLANTA

 YUCRA VILLALBA VILLALBA CHRISTIAN

JEFE DE MANTENIMIENTO

VILLAFUERTE TORREZ DAVID

JEFE DE AREA

PACHECO CASTRO JHUNIOR

SUPERVISOR  

PUMA MEDRANO JOSE LUIS

GERENTE

 5.

 A nális i s del traba trabajo jo

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Ingeniería de Mantenimiento

 

BRAINSTORM ING  Participantes Yucra Villalba Christian Alexis JEFE DE MANTENIMIENTO Flores Maldonado José TECNICO DE MANTENIMIENTO Onofre Flores Hugo TECNICO DE PLANTA

Puma Pumachara Rainerio INGENIERO INGENIERO Villafuerte Torres David JEFE DE AREA Pacheco Castro Junior SUPERVISOR SUPERVISOR Puma Medrano José Luis GERENTE

(amarillo) (Azul) (verde) (NEGRO) (rojo) (celeste)) (celeste (café)

FALLAS POSIBLES Fallas en los rodamientos

PUNTUACION

Mala alineación de los ejes Sobre carga de la bomba en el impulsor

El material del impulsor no es el adecuado El material del eje de rodamientos Rotura de los sellos de lubricación

s iguientes Como resultado de la lluvia de ideas el equipo tuvo los siguientes resultados: Que la falla más probable según nuestro BRAINSTORM ING es la falla en los rodamientos ya que sería la causa raíz que origina las demás fallas existentes en nuestra bomba centrifuga METODOLOGIA DE LOS 5 ¿Por qué?  FALLA EN LOS RODAMIENTOS 

¿PORQUE? 

¿PORQUE? 

Sufren de fatiga en los elementos de contacto Hubo una una mala elección elección de los rodamientos El mantenimiento realizado no se hizo correctamente

Tienen una lubricacion Ha sido sobre esforzados en su ciclo de trabajo No hubo una inspección de control de mantenimiento realizado

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Ingeniería de Mantenimiento

 

PREGUNTAS DE ANALISIS 1.

Explique cuál es la posible causa raíz de la falla. El análisis de causa raíz es el proceso de descubrir las causas c ausas raíz de los problemas para identificar soluciones soluciones adecuadas. Se puede realizar con una colección colección de principios, principios, técnicas y metodologías que pueden aprovecharse aprovecharse para identificar las causas raíz de un evento o tendenci tendencia. a. Las faltas de lubricación lubricación en las chumaceras provocaron que en los rodamientos se cree una resistencia, sumada a la resistencia del impulsor ocasionan la fisura del eje Una sobrecarga en el impulsor provoca sobrecarga en el eje más de los que puede soportar provocando la fisura de ele eje

2.

Diga si existe algún procedimiento que pudo haber fallado en este mantenimiento. hubo fallas y costos de mantenimiento mantenimiento en la cual se identificó en número de fallas en el periodo, también en costo de 01 de mantenimiento, costo de mantenimiento durante todo el mantenimiento mantenimi ento y en los códigos. también hay cuatro tipos de falla fallado do de mantenimiento mantenimiento se pueden clasificar clasificar como identificación, identificación, causa y efecto, recurso y finalizar una mala alineación con las chumaceras una mala selección de materiales de eje nacional al realizar la compra de los ejes un inadecuado intervalo de lubricación provocando falta de lubricación lubricación una mala alineación del eje con el motor el proceso de compra de rodamientos fuera de los estándares

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Ingeniería de Mantenimiento

  6.

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES::   Se pudo Observar, identificar y analizar todos los métodos de fallas que se realizó en este mantenimiento.  mantenimiento.    Se observó que las horas de mantenimiento son elevadas ya que las condiciones





para un adecuado mantenimiento son complicadas complicadas debido a la ubicación de la maquina   Se recomienda analizar bien las causas raíz para la prevención de errores de mantenimiento.   mantenimiento.



  Por lubricación incorrecta como la mayoría de la maquinaria, las bombas centrífugas necesitan aceite o grasa para lubricar los cojinetes, aunque también tienen requerimientos adicionales de lubricación.



  Se debe realizar rutinas de inspección de los rodamientos de la maquinaria durante el funcionamiento son importantes para prevenir fallas innecesarias.  innecesarias. 



  Revisión de los rodamientos en funcionamiento. Se incluye la temperatura del rodamiento, ruido y vibración y la verificar  



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