Lectura 3.- Metodo de Ciliberti 2..pdf

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS DE POSTGRADO COORDINACION DE POSTGRADO EN INGENIERIA MECANICA

ESPECIALIZACION EN CONFIABILIDAD DE SISTEMAS INDUSTRIALES Materia: Confiabilidad Operacional I

Asignación #1

Mantenimiento Basado en Criticidad (CBM)

Martínez Velasco, Asdrúbal Alexis C.I.: 11.767.187 Mayo, 2009

Confiabilidad Operacional I

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1. Mantenimiento Basado en Criticidad (Lectura 1) Introducción El estudio de Mantenimiento Basado en Criticidad es un proceso para estimar niveles de riesgo y exposición en una instalación, se desarrolla por lo general en 4 etapas:. -

Jerarquización de Criticidad de Equipos Seguimiento de Planes de Acción Implementación de Planes de acción Aprobados Cierre de planes de acción completados

Este análisis es consistente con los siguientes estándares: -

API 580 Inspección Basada en Riesgo NFPA 704: Sistema estándar para la identificación del riesgo de materiales para respuesta ante emergencias OSHA29 CFR 1910.119: Gerencia de Seguridad de los Procesos.

1.1 Jerarquización de Criticidad de Equipos Es una evaluación cualitativa de consecuencias potenciales asociados a equipos específicos y la probabilidad de que esas consecuencias puedan ocurrir. Las consecuencias potenciales son evaluadas para cada equipo utilizando un proceso de Causa – Efecto – Consecuencia. Las consecuencias consideradas para cada escenario es valorada, y toma valores para niveles de severidad de consecuencias y probabilidad de ocurrencia. Cada escenario de falla es una combinación de una causa y un evento, y puede tomar uno o más consecuencias potenciales, la probabilidad se basó en datos genéricos. Entramos con los valores de probabilidad y consecuencias de cada escenario en una matriz, dicha matriz es de clasificación de riesgos como la mostrada en la figura Nº 1 y finalmente, encontramos los valores de HCR para riesgos en seguridad y los valores de PRC para riesgos en el proceso.

Figura Nº 1 Matriz de Clasificación del Riesgo

El valor de riesgo que toma un equipo es el peor caso de todas las consecuencias consideradas. Se jerarquiza Riesgo por separado tanto para las Asdrúbal Martínez, 09/05/2009

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USB consecuencias en seguridad como para las consecuencias en procesos (utilizar la tabla 1 para el HCR y la tabla 2 para el PCR).

Tabla Nº 1 Consideraciones para el calculo del HCR

Tabla Nº 2 Consideraciones para el calculo del PCR

Tabla Nº 3 Frecuencia para la Clasificación del Riesgo

Con esos dos valores (Riesgo en seguridad y Riesgo en procesos), utilizamos la matriz de jerarquización de la figura Nº2 para jerarquizar os equipos en función de su criticidad.

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Figura Nº 2 Matriz de Jerarquización por Criticidad

La Jerarquización es sin embargo utilizada para valorar y ordenar según el nivel de magnitud en términos monetarios, la exposición que está presente en los equipos donde ocurren las consecuencias y debe ser valorado de este modo. Por ejemplo, un recipiente a presión protegido por una válvula de alivio, tiene un nivel de exposición adquirido, debido a que la válvula de alivio puede causar una situación de sobre-presión en el recipiente si ésta falla a la función, pero por si sola; la válvula de alivio no tiene asociado un nivel de exposición. Adicionalmente, debido a la naturaleza cualitativa de la evaluación ECR (ver la tabla Nº3), deben ser tomadas cuidadosamente ciertas consideraciones, como; la suma de la exposición de los subsistemas de un sistema, es igual al total del valor de exposición para el sistema.

Tabla Nº 4 Matriz de Clasificación de la Exposición por Criticidad

1.2 Seguimiento de planes de acción El seguimiento es un proceso de revisión de los equipos de alto riesgo, preparar un conjunto de actividades que una vez que se cumplan, se obtendrá una reducción del riesgo. En la figura Nº2, se identifican con colores rojo y gris las zonas con criticidad mas alta y mediano alto respectivamente según el riesgo, una vez realizada la jerarquización, se prestará la mayor atención posible al los equipos cuya clasificación los ubique en dichas zonas. En función de lo expuesto anteriormente, se ralizarán planes de acción para estos equipos y los mismos deben por lo menos llevar a los equipos ubicados en la zona de color rojo a la zona de color gris. Los Asdrúbal Martínez, 09/05/2009

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USB equipos ubicados en la zona de color gris, generalmente son difíciles de llevar hasta la zona blanca. Los equipos ubicados en las zonas blancas se dice que su riesgo es tolerable.

1.3 Preparación del plan de acción El plan de acción es usado para identificar el avance de las acciones de reducción de riesgo, el plan no incluye paquetes de diseño de cambios recomendados, adicionalmente dicho plan, debe ser aprobado por la gerencia para su posterior implementación. El plan de acción es un documento que identifica la situación actual y los niveles de riesgo que presenta cada equipo, la acción propuesta y el riesgo residual una vez que la acción se implemente. Los planes de acción deben ser preparados con las soluciones de bajo costo (pensando primeramente), el primer paso es realizar analisis mas detallados de el equipo en cuestión para ver si la acción garantiza la reducción del riesgo y dichas propuestas deben responder a las preguntas: ¿la suposición es conservadora?, ¿Cuál es el enfoque de las consecuencias, especifico o generico (probabilidad)?, ¿El diseño se consideró como adecuado o inadecuado en el estudio e Clasificación de Criticidad por Exposición (ECR)?, ¿Los niveles de inventario de partes y repuestos son adecuados?, entre otras. Finalmente se puede inferir que las soluciones de bajo costo pueden incluir propuestas como: implementación de procedimientos, implementación de mejoras en la ejecución del mantenimiento preventivo y predictivo, ajuste en los niveles de inventario de partes y repuestos, agotados todos estos escenarios se debe evaluar los cambios en el diseño de las instalaciones deben ser evaluados.

1.4 Aprobación del plan de acción El plan de acción debe ser presentado en una reunión gerencial para la aprobación (reunión de cierre), típicamente, a dicha reunión asisten los grupos de las gerencias de Ingeniería, Producción y Mantenimiento. Como parte del proceso de aprobación, cada acción recomendada debe ser asignada a personas especificas (las apropiadas) y fechas de cumplimiento.

1.5 Implementación del plan de acción Una vez asignada cada una de las actividades del plan de acción al personal apropiado, el líder del equipo de análisis de mantenimiento basado en criticidad, tiene la responsabilidad de monitorear el estatus de cumplimento del plan de acción, y verificar que procesos como gerencia del cambio se cumplan cuando existen cambios en las instalaciones.

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1.6 Cierre del plan de acción completado Se confirma el cierre y ejecución del plan con un documento de confirmación, este documento de confirmación es enviado (copiado) a través de un formato de resolución del plan de acción. Esta resolución incluye una declaración de la condición inicial, la acción tomada y un resumen del riesgo antes y después de la acción, el líder del análisis CBM debe firmar el formato dando fé de que las acciones fueron documentadas, satisfactoriamente implementadas y se actualizó la información de seguridad de los procesos.

2 Mantenimiento Basado en Criticidad (Lectura 2 / 3) Mantenimiento basado en criticidad es una metodología sistemática que es utilizada para aproximar el comportamiento de un sistema en función de su riesgo y tomar decisiones entre ellas, jerarquizar actividades de mantenimiento. El procedimiento planteado por Berwanger, Incorporated, consiste en suponer un rango de índices disponible para una unidad de procesos, evaluando cada equipo de la planta individualmente realizando una evaluación de clasificación de criticidad en proceso y en seguridad (PHCR), el cual tiene los siguientes pasos: -

Determinación de la clasificación de la criticidad en seguridad Determinación de la clasificación de la criticidad en el proceso Determinación de la criticidad del proceso y seguridad

2.1 Clasificación de la criticidad en seguridad (HCR) Inicialmente es necesario evaluar el riesgo químico, para esto es necesario utilizar como referencia la norma de la NFPA (Asociación Nacional para la Protección contra el Fuego) signada con el nombre: NFPA 704 ”Sistema estándar para la identificación del riesgo de materiales para respuesta ante emergencias”, la cual establece valores para los fluidos manejados por el equipo estudiado que van desde 0 a 4, siendo 4 el peor escenario y 0 el mejor escenario, en los ámbitos de: fuego, salud y reactividad ( diamante del fuego), para determinar el riesgo químico seleccionamos el mayor valor de cualquier ámbito. Luego, evaluamos otros riesgos, tomando en cuenta la severidad de la exposición en los ambitos de temperaturas, presiones y velocidades de rotación, para esta evaluación utilizaremos como referencia la tabla Nº5. Finalmente obtenemos el primer parámetro “Criticidad en Seguridad (HC)”, el cual seleccionaremos del mayor entre el riesgo químico y otros riesgos. Para ajustar aun mas el nivel de riesgo a lo que realmente se maneja en los equipos, es necesario evaluar el “factor de reducción del riesgo(HRR)”, la metodología propone valores (0,1 y 4) que diferencian bien aquellos factores que proporcionan a los equipos una reducción considerable del riesgo inherente de sus procesos, tomando como referencia para esta evaluación la tabla Nº5, adicionalmente, se evaluará si existe un “ factor de mitigación(HSE)” u opción

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USB operacional que mitigue el riesgo, si lo tiene el valor será 1 y si no lo tiene el valor será 0.

Tabla Nº 5 Referencia para el calculo del parámetro de criticidad en seguridad

Finalmente, la clasificación de la criticidad en seguridad (HCR) será: HCR = HC-HRR-HSE (si el valor resulta negativo, lo tomaremos igual a 0)

2.2 Clasificación de la criticidad en el proceso (PCR) Continuando con el proceso de evaluación de la criticidad, debemos entonces evaluar la criticidad en el proceso, el primer parámetro que se evaluará será el factor de “Criticidad en el procesos(PC)”, el asigna valores que van desde 0 a 4, siendo 4 el peor escenario, dependiendo de las consecuencias en la producción producto de la falla del equipo, como referencia se utilizara la tabla Nº 6. Al igual que la evaluación para la seguridad, debemos ajustar a la criticidad del equipo desde el punto de vista del proceso, buscando si existe alguna opción desde el punto de procesos que mitigue las consecuencias de una falla del equipo en estudio (“factor de equipo en espera (PSE)“), el cual tomará valores de 1 si existe la opción operacional ( equipo “spare”, línea de by pass, etc), si no la tiene sencillamente el valor que toma es 0.

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Tabla Nº 6 Referencia para el calculo del parámetro de criticidad en procesos

Finalmente, la clasificación de la criticidad en el procesos (PCR) será: HCR = PC-PSE (si el valor resulta negativo, lo tomaremos igual a 0)

2.3 Clasificación de la criticidad en el proceso y seguridad (PHCR) Para obtener el valor de la criticidad en el proceso y e seguridad (PHCR), utilizaremos la tabla Nº7, en donde será introducido los valores obtenidos de HCR y PCR y obtendremos la ubicación de cada equipo estudiado en la matriz de criticidad resultante.

Tabla Nº 7 Matriz de criticidad en procesos y seguridad

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USB Esa clasificación se representa en forma alfa – numérica, en donde el primer carácter (letra) nos indica la categoría de criticidad a la cual resulto el equipo estudiado (rango desde A hasta D, siendo A el mas critico) en el segundo y tercer carácter (numérico) identifica el riesgo en seguridad y en el proceso respectivamente. De este modo tenemos una clasificación cuya importancia radica en el hecho de, además de identificar la criticidad, se puede asociar a su factor predominante procesos o seguridad. El promedio del tiempo para la evaluación de un equipo en un análisis de criticidad es de 2 minutos (por equipo). Para aproximar y ajustar el analisis de criticidad en equipos que son por su naturalesa difíciles de estudiar por separado, se recomienda una guia (la tabla Nº8)

Tabla Nº 8 Recomendaciones para matriz de criticidad en procesos y seguridad

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USB 2.4 Ajuste de la criticidad en el proceso y seguridad, bajo demanda

de producción La evaluación de la criticidad den procesos y seguridad se realiza asumiendo que la producción esta a el total de la capacidad de diseño de la planta en estudio, sin embargo, la demanda de producción puede indicar la necesidad de operar a baja carga eventualmente y cuando esto ocurre la criticidad de el proceso puede disminuir para todos los equipos de esa unidad. Este apartado nos indica que si quisiéramos incluir las características de demanda de producción, utilizaríamos un quinto campo de clasificación, en el cual el primero indica la categoría de criticidad, el segundo y el tercero indican la criticidad en proceso y en seguridad respectivamente, el cuarto carácter indica la condición de demanda de producción, y el quinto indica si el equipo impacta la calidad de la producción en combinación de la criticidad en producción y demanda. El siguiente procedimiento incluye la demanda de producción en la clasificación de criticidad: o Usando el quinto campo en la clasificación, complete la clasificación de criticidad en el proceso y en seguridad como describimos anteriormente, la calidad del producto relacionada a la letra “Q” en el quinto carácter (o dejarlo en blanco si no es necesario), si embargo si la demanda varía, inicialmente asumir que la demanda es a capacidad completa (el cuarto carácter igual a 4) para una evaluación inicial. o Actualizar el cuarto carácter de la clasificación de criticidad, si la demanda de producción varía, utilizando la tabla Nº9. o Determine la clasificación neta de criticidad en el proceso (PCR´). Entre el valor de PDR y PCR en la tabla Nº10 para obtener el valor de PCR´. o Determine y revise el valor alfa (letra) de la criticidad utilizando esta vez el PCR´ en lugar del PCR, en la tabla Nº7 de este resumen y actualizar el valor alfa – numérico de criticidad, con el nuevo escenario.

Tabla Nº 9 Valoración para la criticidad en procesos cuando la demanda varía

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Tabla Nº 10 Valores para la clasificación neta de criticidad en el proceso

2.5 Correlación de la criticidad de los equipos con otros parámetros de mantenimiento La clasificación de la criticidad en proceso y en seguridad de los equipos, solo esta basado en parámetros de procesos y seguridad, otros parámetros como confiabilidad y costos de reparación pueden ser correlacionados con la criticidad para determinar ciertas prioridades en el mantenimiento, ejemplos de esto se puede determinar las mejoras en las frecuencias de inspección o la necesidad de ajustar las estrategias de inventario de los equipos. De la aplicación de actividades producto de estas correlaciones, determinarán mejoras en confiabilidad de los equipos y por ende, disminución del factor riesgo y por lo tanto de la criticidad en algunos casos. Estos valores para diferentes tipos de equipos deben ser analizados y ajustados, por ejemplo en las tablas siguientes se muestra para equipos rotativos frecuencias de actividades de mantenimiento predictivo (lubricación, monitoreo de vibraciones).

Tabla Nº 11 Valores para el indice de criticidad para equipos rotativos

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Tabla Nº 12 Valores para la frecuencia de cumplimiento de actividades de mantenimiento para equipos rotativos

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Conclusión Las lecturas sobre el mantenimiento basado en criticidad, se muestra el proceso sistemático a través del cual, podemos jerarquizar los equipos en una instalación, para administrar óptimamente los recursos, la lectura 1, nos muestra el proceso administrativo y por el cual podemos llevar el análisis, desarrollarlo, emitir actividades para reducir el riesgo, evaluar si las recomendaciones son las apropiadas, documentar la efectividad de las acciones propuestas evaluando el escenario inicial y el resultante producto de la aplicación de las recomendaciones, las aprobaciones por los distintos niveles de la organización para las actividades de reducción de riesgo, y finalmente el cierre del análisis, una vez implementadas las actividades que inicialmente son consideradas con alta prioridad las de bajo costo. Por otro lado, la lectura 2 y 3, nos proponen como hacer el proceso de jerarquización ajustado a la realidad operacional y de seguridad de los equipos bajo análisis, brindándonos un marco metodológico para la correlación entre esa criticidad de los equipos con otros parámetros de mantenimiento, como los costos y la confiabiabilidad, para determinar la necesidad de mejorar en algunos de los procesos neurálgicos de mantenimiento como por ejemplo, frecuencia de mantenimiento preventivo y predictivo, como la monitorización de las variables de vibración, temperatura, etc. De este modo, las empresas pueden emprender la implementación de programas de integridad mecánica de sus equipos, cumplir con las políticas de seguridad y ambientales de la empresa e incluso de las regulaciones gubernamentales, con el optimo uso de los recursos tanto humanos como monetarios cumpliendo con los tiempos previstos y compromisos de producción. Mas adelante, en la asignación Nº2, presentaré la aplicación de un análisis de criticidad, aplicando una o algunas de las teorías analizadas en esta asignación.

Asdrúbal Martínez, 09/05/2009

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