MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Taller de Integración Técnica – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor INTEGRANTES : José Alarcón P. Brian Mallea P. Gastón Medina N. CARRERA : PROFESOR : SECCIÓN : FECHA : Mantenimiento Industrial Carlos Mardones Y. 207 11.10.2016 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 1 ÍNDICE 1 2 3 3.1 Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| ÍNDICE .................................................................................................................................2 INTRODUCCION .................................................................................................................4 Marco Teórico ......................................................................................................................5 Sistemas de funcionamiento de una caldera 5 3.1.1 Quemadores ........................................................................................................................5 3.1.2 Bomba roto dinámica ...........................................................................................................5 3.1.3 Paredes externas de a caldera ............................................................................................5 3.1.4 Válvula de seguridad ............................................................................................................5 3.1.5 Válvula de purga ..................................................................................................................6 3.1.6 Válvula de prueba de salida del vapor .................................................................................6 3.1.7 Presostato ............................................................................................................................6 3.1.8 Estanque con agua para la alimentación .............................................................................6 3.1.9 Medición de concentración de iones de hidrogeno ..............................................................6 3.1.10 Tapas de registro .........................................................................................................7 3.1.11 Trampas de vapor ........................................................................................................7 3.1.12 Indicador de nivel del agua ..........................................................................................7 3.1.13 Desgasificador .............................................................................................................8 3.1.14 Flange: .........................................................................................................................8 3.1.15 Cámara de vapor .........................................................................................................8 3.1.16 Cámara de agua ..........................................................................................................9 3.1.17 Chimenea .....................................................................................................................9 3.1.18 Caja de humo ...............................................................................................................9 3.1.19 Puerta hogar ................................................................................................................9 4 Presentación del caso: Generador de Vapor .....................................................................10 4.1 Antecedentes 10 4.2 FICHA TÉCNICA 12 5 Propuesta de Plan de Mantenimiento ................................................................................15 5.1 Análisis de causas de cada avería detectada 15 5.1.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión......15 5.1.2 Ruido y vibraciones esporádica en bomba rotodinámica. ..................................................15 5.1.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. ...........................15 5.1.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad. .............................................................15 5.1.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. ...................................................................15 2 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas 5.1.6 Las llaves de prueba de salida del vaporElectrohidráulicos||| se encuentran deterioradas. ..............................15 5.1.7 Los Presostato no se han calibrado nunca. .......................................................................16 5.1.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque. ................................................16 5.1.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado..............................................................................................................................16 5.1.10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión. ...................................................16 5.1.11 Trampas de vapor en mal estado. ..............................................................................16 5.1.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad..................................................................16 5.1.13 El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. .......................16 5.1.14 Fugas de flange en uniones a tubería. .......................................................................17 5.2 Desarrollo de plan reactivo en problemas detectados 17 5.2.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión. .....17 5.2.2 Ruido y vibraciones en bomba rotodinamica. ....................................................................17 5.2.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. ...........................17 5.2.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad. .............................................................17 5.2.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. ...................................................................17 5.2.6 Las llaves de prueba de salida del vapor se encuentran deterioradas. ..............................18 5.2.7 Los Presostato no se han calibrado nunca. .......................................................................18 5.2.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque. ................................................18 5.2.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado..............................................................................................................................18 5.2.10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión. ...................................................18 5.2.11 Trampas de vapor en mal estado. ..............................................................................18 5.2.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad..................................................................18 5.2.13 El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. .......................19 5.2.14 Fugas de flange en uniones a tubería. .......................................................................19 5.3 Desarrollar el procedimiento de mantenimiento según cada sistema de máquina afectado. 20 5.3.1 Sistemas Externos de la caldera ........................................................................................20 5.4 Sistemas internos de la caldera 22 5.5 Actividades preventivas para mejorar la fiabilidad y seguridad operacional de la caldera 23 5.5.1 Mantenimiento Diario: ........................................................................................................23 5.5.2 Mantenimiento Semanal: ...................................................................................................23 3 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 5.5.3 Mantenimiento mensual: .................................................................................................... 23 5.5.4 Mantenimiento trimestral: ...................................................................................................24 5.5.5 Mantenimiento anual: .........................................................................................................24 6 7 8 8.1 CONCLUSIÓN ...................................................................................................................25 WEBGRAFIA......................................................................................................................26 Apéndice ............................................................................................................................27 Tabla de Autoevaluación 27 8.2 Tabla de Coevaluación 2 30 INTRODUCCION Para la realización de este informe se nos ha entrega un caso de una caldera que presenta una serie de problemas tanto en el interior como en el exterior del equipo, debido a una deficiencia en el mantenimiento y por la falta de personal calificado. El primer paso que como equipo de mantención daremos es analizar la avería puestas en el caso y detectar las posibles causas que generaron dichos problemas, una vez realizado este punto se realizara el plan reactivo de la situación para poner en marcha cuanto antes la caldera, en dicho punto nuestro equipo analizara las partes y componentes y determinara si son reparables o si necesitan un reemplazo o en el menor de los casos una limpieza. Luego se nos propondrá que realicemos un procedimiento de mantención para las para las partes y componentes afectados, que consta principalmente de revisiones visuales y auditivas para asegurar el correcto funcionamiento de estas. Como último punto es establecer un plan de mantenimiento preventivo general a la caldera dispuesto por un calendario que será diario, semanal, mensual, trimestral y anual, que asegurar su correcto y seguro funcionamiento. 4 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 3 MARCO TEÓRICO 3.1 SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA 3.1.1 Quemadores Son elementos de la caldera encargados de suministrar y acondicionar el combustible para mezclarlo con el aire y tener una buena combustión. 3.1.2 Bomba roto dinámica Bombas Rotodinámicas o Cinética, Se llaman rotodinámica porque su movimiento es rotativo y dinámico de la corriente, juega un papel esencial en la transmisión de energía. 3.1.3 Paredes externas de a caldera Son las encargadas de mantener la presión y la temperatura dentro de la caldera. 3.1.4 Válvula de seguridad Ese dispositivo empleado para evacuar el caudal de fluido necesario de tal forma que no se sobrepase la presión de timbre del elemento protegido. 5 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 3.1.5 Válvula de purga Es una válvula de reducidas dimensiones que permite drenar o disminuir la compresión en el interior de los conductos. 3.1.6 Válvula de prueba de salida del vapor Las válvulas o llaves de paso en vapor son importantes para el control tanto en funcionamiento tipo on/off como cuando se quiere regular el pasaje del mismo. 3.1.7 Presostato El Presostato es un instrumento que abre o cierra un circuito eléctrico, en función del cambio de un valor de presión prefijado, También se le conoce como interruptor de presión. 3.1.8 Estanque con agua para la alimentación El espacio comprendido entre los niveles máximos y mínimos del agua. Los elementos solidos que se pueden encontrar dentro de un estanque de agua de alimentación son: Barros (arcilla). Materias orgánicas (maderas, y bacterias). Arena (sílice). 3.1.9 Medición de concentración de iones de hidrogeno Este proceso tiene por objeto la eliminación de toda la dureza dl agua sustituyente las sales de calcio y magnesio por sales de sodio no incrustantes. 6 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 3.1.10 Tapas de registro Son aberturas que permiten inspeccionar limpiar y reparar las calderas. Existen dos tipos dependiendo de su tamaño: Las puertas hombre:Las juntas registro hombre y mano son juntas realmente especiales. se fabrican a mano y se colocan en los registros de la caldera en donde un operario puede entrar. Las tapas de registro:Las tapas de registro, por ser de menor tamaño, permiten sólo el paso de un brazo. 3.1.11 Trampas de vapor Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática que filtra el condensado (es decir vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire esto sin dejar escapar al vapor. En la industria, el vapor es regularmente usado para calentamiento o como fuerza motriz para un poder mecánico. Las trampas de vapor son usadas en tales aplicaciones para asegurar que no se desperdicie el vapor. 3.1.12 Indicador de nivel del agua Un medidor de nivel el líquido se desplaza entre dos cristales transparentes permitiendo una visualización de la interface y en consecuencia una indicación evidente del nivelde agua dentro de una caldera. 7 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 3.1.13 Desgasificador El desgasificador está diseñado para acondicionar el agua de alimentación de la caldera a concentraciones mínimas de oxigeno presentes en el agua. Esto sumado al de la temperatura de agua de alimentación a la caldera, permite maximizar el rendimiento térmico del generador de vapor. 3.1.14 Flange: Los flanges (bridas) son aquellos elementos de una línea de cañerías destinados a permitir la unión o ensamblado de las partes, sean éstas cañerías, válvulas, bombas u otro equipo que forme parte de la línea. Es un elemento que puede proveerse como una parte separada o como una pieza que viene unida, desde fábrica, a un elemento como una válvula, una bomba u otra pieza. 3.1.15 Cámara de vapor Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior máximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado por la caldera. Mientras más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara. En este espacio o cámara, el vapor debe separarse de las partículas de agua que lleva en suspensión. Por esta razón, algunas calderas tienen un pequeño cilindro en la parte superior de esta cámara, llamada “domo”, y que contribuye a mejorar la calidad del vapor (hacerlo más seco). 8 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 3.1.16 Cámara de agua Es el volumen de la caldera que está ocupado por el agua que contiene y tiene como límite superior un cierto nivel mínimo del que no debe descender nunca el agua durante su funcionamiento. Es el comprendido del nivel mínimo visible en el tubo de nivel hacia abajo. CÁMARA DE AGUA 3.1.17 Chimenea Es el conjunto de salida de los gases y humos de la combustión para la atmósfera. Además, tiene como función producir el tiro necesario para obtener una adecuada combustión. 3.1.18 Caja de humo Corresponde al espacio de la caldera en el cual se juntan los humos y gases, después de haber entregado su calor y antes de salir por la chimenea. 3.1.19 Puerta hogar Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con ladrillo refractario o de doble pared, por donde se echa el combustible sólido al hogar y se hacen las operaciones de control del fuego. En las calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, esta puerta se reemplaza por el quemador. 9 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 4 Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| PRESENTACIÓN DEL CASO : GENERADOR DE VAPOR 4.1 ANTECEDENTES Un generador de vapor mixto que trabaja de lunes a viernes desde las 07:00 a 18:00 [hrs] en un sistema productivo. Para que este pueda cumplir con los requerimientos de producción debe presentar las siguientes características técnicas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Capacidad de vapor 5.000 [kg/h] Presión de trabajo 3 [kg/cm2] Combustible petróleo. Superficie de calefacción versus volumen generado 100 [Lts/m 2] Diámetro de máquina 1,5 [m] Largo de máquina 3 [m] Un ablandador de agua. (osmosis inversa; desmineralizador; suavizador) El vapor de esta se utiliza como energía para calefaccionar los estanques de producción de materias primas antes del envasado de los productos. La máquina se encuentra en estado crítico, producto de la despreocupación de los operadores y una gestión deficiente de los departamentos de producción y de mantenimiento, afectando a los sistemas internos, externos y de seguridad asociados a la máquina. La máquina funciona en forma intermitente según el vapor requerido para los procesos de la planta, Imagen referencial pudiendo programarse una detención algún jueves desde las 16:00 hrs, por lo que se debe puede proponer una acción correctiva a ejecutarse durante el fin de semana. Además, se debe crear un plan de acción para las anomalías detectadas en el levantamiento de información con el fin de mejorar la fiabilidad y mantenibilidad de la máquina y poder operar en forma segura y eficiente. 10 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Adicionalmente los operarios mencionan que durante el funcionamiento del generador de vapor han observado las siguientes problemáticas; El funcionamiento en el quemador presenta problemas de partida producto de que los inyectores presentan corrosión, disparándose constantemente la alarma sonora de bajo nivel de agua. Las Bombas rotodinámicas de tipo multirodete con acoplamiento flexible solo en ocasiones han generado ruido y vibración anormal. Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. Problemas para accionar la válvula de seguridad. La válvula de purga no funciona hace semanas. Las llaves de prueba de salida de vapor están deterioradas. Los presostatos no se han calibrado nunca. En varias oportunidades se observaron sólidos en suspensión dentro del estanque con agua para la alimentación. Cuando se han medido la concentración de iones de hidrógeno se han detectado un valor menor al recomendado. A través de las tapas de registro se han observado un aumento progresivo de las incrustaciones y la corrosión. Las trampas de vapor están en mal estado, lo cual afecta a la calidad de vapor suministrado. (condensado en la línea de vapor) Indicador de nivel de agua en el interior de la caldera esta sin visibilidad. El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. El sistema presenta fugas por los flanges de unión de tubería. 11 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 4.2 FICHA TÉCNICA Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| FICHA TECNICA EQUIPOS INFORMACIÓN DE IDENTIFICACIÓN Descripción Fabricante Caldera de Pirotubular Código del equipo EM-09 Zhengzhou Boiler Co.,Ltd Estado operacional Crítico ALTA Modelo WNS5 Criticidad del equipo Procedencia China. Área de operación Centro de Costos Plan de mantenimiento Equipamiento Producción Sí No INFORMACIÓN DE OPERACIONAL Tipo de energías Fuente alimentación de Capacidad Vapor Sistema de alimentación Gaseoso Sistema de alivio presión Presión de trabajo 3[kgs/cm²] Superficie calefacción de 100[lts/m²] Tipo combustible de Dimensiones generales Función planta en la Tipo de operación Operación (hrs.) Sistemas Externos 5000 [kgs/h] diaria Sistema de alivio de presión de vapor Sistema de desgasificación Petroleo Sistema de inyección Ø1,5m x 3m Sistema de inyección / aislación de la máquina. Calefaccionar los estanques de materias primas. Sistemas Internos Producción (Lunes a Viernes) Sistema interior de la caldera Sistema de control interno 07:00 a 18:00 [hrs] Tabla N°1 – Ficha Técnica 12 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| ESTADO OPERACIONAL Ítem Avería Causa que generó la avería Tipo de avería Actividad preventiva 1 Problemas de partida en el quemador. Los inyectores presentan corrosión. CD Rectificación de inyectores o dependiendo la magnitud la avería realizar cambio de los elementos. Ruido y vibraciones en bombas rotodinámicas tipo multirodete con acoplamiento flexible Solturas mecánicas. Deficiente lubricación. Variación de presión. Impurezas en el fluido. M Ajuste de solturas mecánicas. Lubricación de piezas móviles. Verificar presión del sistema. Revisión periódica de filtros. 3 Sobrecalentamiento en paredes externas Quemador desalineado. Elementos aislantes defectuosos O Verificar alineación de quemadores. Chequeo periódico de elementos aislantes. 4 Problemas para accionar válvula de seguridad Exceso corrosión vástago válvula 2 en de de el la CD Cambio de válvula. 5 Válvula de purga no funciona Válvula corroída. Sensor de purga descalibrado. Presencia de impureza obstruyendo válvula. CD C O Verificar posición y funcionamiento del sensor. Calibrar sensor de purga. Verificar funcionamiento de filtros. 6 Llaves de prueba de salida de vapor deterioradas Desgaste por uso normal de la llave. M CD Considerar la inclusión de limpieza periódica en plan de mantenimiento 7 Presoestatos no han calibrado No se realizó la calibración de los presoestatos C Inclusión de la calibración y limpieza de éstos elementos, a un plan de mantenimiento programado. se Tabla N°1 – Ficha Técnica (Continuación) 13 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Tipo de avería Actividad preventiva 8 Sólidos en suspensión en el estanque de alimentación de agua Saturación del filtro del agua por deficiente tratamiento antes del ingreso al depósito. O Verificar funcionamiento de filtraje antes del depósito. Limpieza de filtros. Verificar estado de estanque. 9 Concentración de Iones de Hidrogeno con valor menor al recomendado Medidor concentración descalibrado. C Calibración del concentración. 10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión Deficiencia en el tratamiento del agua. Filtros deteriorados. O Medir PH del agua y realizar medición de espesores. Limpieza periódica de filtros. 11 Trampas de vapor en mal estado Excesiva acumulación residuos O Purgar periódicamente las trampas para evitar la acumulación de residuos 12 Indicador del nivel de agua sin visibilidad Acumulación de sustancias, impurezas o suciedades en el indicador. O Incluir limpieza del indicador periódicamente en plan de mantenimiento para evitar la acumulación de los agentes mencionados. 13 Desgasificador no extrae gases presentes en el agua. Desgasificador presenta baja temperatura. O Revisión periódica de la temperatura del desgasificador. Calibración de los sensores del desgasificador. 14 Fugas en flanges de unión de la tubería Solturas mecánicas M Chequear apriete de pernos con llave de torque. Ítem Avería Causa que generó la avería de de Equipo de trabajo medidor Tipo de avería Integrante N°1 José Alarcón P. Mecánica M Integrante N°2 Brian Mallea P. Eléctrica E Integrante N°3 Gastón Medina N. Fecha levantamiento de la información de Cambio dimensional CD Calibración C Otro tipo de falla O 04.11.2016 Tabla N°1 – Ficha Técnica (Continuación) 14 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 5 Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| PROPUESTA DE PLAN DE MANTENIMIENTO 5.1 ANÁLISIS DE CAUSAS DE CADA AVERÍA DETECTADA 5.1.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión. Producida por el sobrecalentamiento en los quemadores desgastándolos más rápidos. Pequeños fragmentos de quemadores ingresaron dentro de los inyectores obstruyéndolos, provocando que su encendido sea defectuoso. Los quemadores cumplieron su ciclo de vida indicado por el fabricante. 5.1.2 Ruido y vibraciones esporádica en bomba rotodinámica. El ruido es producido por la cavitación en la bomba. La vibración puede ser producida por fallos en los sellos, rodamiento o un posible mal anclaje de la bomba. 5.1.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. Producto que él quemador se encuentra en mal estado, provocó un sobre calentamiento del equipo y el deterioro de los inyectores lo que ocasionó un desvío en el fogón. 5.1.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad. Producto al exceso de corrosión en elvástago de la válvula, ésta deja de funcionar óptimamente. 5.1.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. Válvula obstruida con algún elemento solido dentro de ella. Calibración del sensor defectuosa. Sensor en mal estado. 5.1.6 Las llaves de prueba de salida del vapor se encuentran deterioradas. Corrosión interior y exterior de la válvula. Filtración de vapor en las uniones de la válvula. 15 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 5.1.7 Los Presostato no se han calibrado nunca. No hay personal calificado que los calibre. No están contemplados dentro del plan de mantenimiento. 5.1.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque. Filtros en mal estado. Tratamiento defectuoso del agua antes de entran en la caldera permitiendo el paso a sólidos. 5.1.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado. Calibración del medidor de concentraciones vencida. 5.1.10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión. Las incrustaciones de deben a la excesiva concentración de carbonatos, silicatos de calcio y magnesio. La corrosión es debido a la presencia de oxígeno disuelto en el agua con los componentes metálicos de la caldera. 5.1.11 Trampas de vapor en mal estado. Falta de limpieza de los residuos acumulados. Descuido por la falta de exceso a esta. 5.1.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad. Vidrio del indicador con exceso de suciedad. 5.1.13 El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. Avería en el control de presión. Problemas en el control del nivel del agua. 16 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 5.1.14 Fugas de flange en uniones a tubería. 5.2 Desalineación. Solturas en los pernos de sujeción. Alto nivel de vibraciones. Cargas excesivas en el sistema de tuberías DESARROLLO DE PLAN REACTIVO EN PROBLEMAS DETECTADOS 5.2.1 Quemador presenta problemas de partida ya que los inyectores presentan corrosión. Reemplazar los inyectores deteriorados por unos nuevos. 5.2.2 Ruido y vibraciones en bomba rotodinamica. De ser posible rediseñar la instalación de la bomba reduciendo la cantidad de codos en el sistema. Para de ésta forma, reducir la probabilidad de tener un fluido turbulento que genere la cavitación. Cambiar el sistema de bombeo por uno lo suficientemente grande a la entrada de la bomba para evita la cavitación. Ajustar los elementos mecánicos (pernos y tuercas) y en caso de que presenten un deterioro importante reemplazarlos por unos nuevo. 5.2.3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera. Cambiar el aislante que esté en mal estado, y con el cambio de los inyectores defectuosos presentados en el punto 1 este problema debe desaparecer. 5.2.4 Problemas para accionar la válvula de seguridad. Revisar el estado del sensor y de ser enserio, cambiar. Cambiar válvula de seguridad 5.2.5 Válvula de purga no funciona hace semanas. Limpieza de válvula y lubricar, de ser necesario sustituir válvula. 17 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor deSistemas Electrohidráulicos||| 5.2.6 Las llaves de prueba de Implementación salida del vapor se encuentran deterioradas. Reemplazarlas por unas nuevas. 5.2.7 Los Presostato no se han calibrado nunca. Llevar el Presostato a calibrar según las características de la caldera a una entidad certificada. 5.2.8 Presencia de sólidos en suspensión dentro del estanque. Cambio de filtros. 5.2.9 Se ha detectado concentraciones de iones de hidrogeno de un valor menor al recomendado. Limpieza del ablandador de agua incorporándole sal sódica. 5.2.10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión. Limpieza y remoción de incrustaciones. Mantener un adecuado régimen de purgas. Regulares parámetros de PH y dureza del agua. 5.2.11 Trampas de vapor en mal estado. limpieza de los residuos acumulados. Hacer una adecuada instalación de la trampa para que sea accesible al personal que lo limpia. 5.2.12 Indicador del nivel del agua sin visibilidad. Limpieza del vidrio para obtener mejor visibilidad. Cambio del vidrio del indicador o cambio completo del indicador del nivel del agua. 18 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Electrohidráulicos||| 5.2.13 El desgasificador no estáImplementación extrayendodeSistemas los gases disueltos en el agua. Ajustar el control de presión del agua para que no sobrepase la capacidad del desgasificador. Calibrar o cambiar sensores, según corresponda. 5.2.14 Fugas de flange en uniones a tubería. Cambio de sellos. Ajuste de sellos con llave de torque. 19 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 5.3 DESARROLLAR AFECTADO. ImplementaciónDE deSistemas Electrohidráulicos||| EL PROCEDIMIENTO MANTENIMIENTO SEGÚN CADA SISTEMA DE MÁQUINA 5.3.1 Sistemas Externos de la caldera N° Avería Sistema Procedimiento de Mantenimiento Sistema de alimentación Inspección visual y/o ajuste de solturas mecánicas y piezas móviles con juego. Controlar y regular la presión entregada por el sistema tanto en la entrada de la bomba como en la salida. Revisión y/o cambios de filtros del sistema, para obtener un fluido sin impurezas. Lubricación de rodamientos con alta vibración por rozamiento, si este fuese un deterioro mayor realizar el cambio del rodamiento. 2 Ruido y vibraciones en bombas rotodinámicas tipo multirodete con acoplamiento flexible 4 Problemas para accionar válvula de seguridad Sistema de alivio presión Ante la existencia de falla en válvula de seguridad se sugiere el cambio de esta, debido a la importancia que tiene en el sistema. Chequear y regular sensor de la válvula de seguridad. 5 Válvula de purga no funciona Sistema de alivio presión Inspeccionar funcionamiento periódicamente del sensor de la válvula, calibrar si es necesario. Verificar periódicamente funcionamiento de válvula, reemplazar si la magnitud del desperfecto es mayor. 6 Llaves de prueba de salida de vapor deterioradas Sistema de alivio de presión de vapor Verificar funcionamiento y su estado de limpieza, si este no es acorde a lo exigido realizar mantención periódica e incluir en plan de Mantenimiento. Dependiendo la magnitud del deterioro, realizar el cambio del elemento. 7 Presoestatos no se han reemplazados Sistema de presión Chequear periódicamente el funcionamiento normal del presoestato. Cambiar completamente cuando exista desperfecto o según horas de uso en plan de mantenimiento. 8 Sólidos en suspensión en el estanque de alimentación de agua Sistema de alimentación Revisión periódica y limpieza de filtros del sistema de alimentación al depósito. Chequear constantemente el estado interior del estanque, con el fin de controlar la existencia de corrosión o impurezas. Tabla N°2 - Procedimiento de mantenimiento para sistemas externos. 20 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 9 Concentración de Iones de Hidrogeno con valor menor al recomendado Sistema de alimentación Revisión periódica de la calibración del medidor de concentración, de encontrarse defectuoso calibrar. Chequear según plan de mantenimiento el ablandador de agua, incorporando sal sódica. 11 Trampas de vapor en mal estado Sistema de alivio de presión de vapor Revisión periódica de las trampas de vapor, realizando purga para evitar la acumulación excesiva y sobre presión. 13 Desgasificador no extrae gases presentes en el agua. Sistema de desgasificación Chequear periódicamente la temperatura de trabajo del desgasificador revisando el estado operacional de sus componentes. Controlar la calibración recomendada de los sensores, de no existir ajustar. Sistema de alimentación Revisión de fugas en conductos y uniones de tuberías, reparando a corto plazo en caso de su existencia. Chequear periódicamente el apriete recomendado de pernos en uniones (revisar con llave de torque) 14 Fugas en flanges de unión de la tubería Tabla N°2 - Procedimiento de mantenimiento para sistemas externos. (Continuación) 21 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 5.4 SISTEMAS INTERNOS DE LAImplementación CALDERA deSistemas Electrohidráulicos||| N° 1 3 Avería Sistema Procedimiento de mantenimiento Problemas de partida en el quemador. Sistema de inyección Verificar estado de inyectores y la existencia de elementos que puedan obstruir el paso de gas en los respectivos conductos, realizar limpieza o cambio de inyectores dependiendo el estado del elemento. Revisión, limpieza de boquillas para destapar inyectores y/o cambio en general del quemador deteriorado dependiendo su magnitud. Sobrecalentamiento en paredes externas Sistema de inyección / aislación de la máquina. Verificar alineación de inyectores, además de limpiar ante la existencia de acumulación de elementos que desvíen su dirección normal. Regular la inyección de gas al quemador. Reparación y cambio de aislante defectuoso. 10 Aumento progresivo de incrustaciones y corrosión Sistema interior de la caldera Limpieza periódica de filtros para evitar el paso de impurezas al sistema. Revisión diaria y limpieza constante de formación de lodo en el interior de la caldera. Medición de espesores mediante ultrasonido, de las paredes internas de la caldera (tubos), para mantener un control de éstos y poder determinar, según parámetros del fabricante, si la caldera puede seguir o no en funcionamiento. O debe ser reparada o intervenida. 12 Indicador del nivel de agua sin visibilidad Sistema de control interno Limpieza periódica de sustancias adheridas, impurezas o suciedades en el indicador. Control constante del filtraje del fluido al sistema. Tabla N°3 - Procedimiento de mantenimiento para sistemas internos. 22 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 5.5 ACTIVIDADES Implementación deSistemas PREVENTIVAS PARA MEJORAR LAElectrohidráulicos||| FIABILIDAD Y SEGURIDAD OPERACIONAL DE LA CALDERA 5.5.1 Mantenimiento Diario: Comprobar si la presión indicada por le manómetro es la indicada para la entrada del combustible. Llevar un registro de las temperaturas de los gases expulsados por la chimenea. Vigilancia general del equipo, su tratamiento de aguas y la dosificación de los aditivos. Efectuar las purgas, limpieza de lodos y de los colectores. Vigilancia de la temperatura de aportación de agua. Tomar y analizar las muestras del agua contenida en el interior de la caldera (salinidad, dureza, PH, contenido de Oxigeno). 5.5.2 Mantenimiento Semanal: Limpieza de residuos de la trampa de vapor. Comprobar que no hayan fugas de agua o combustible. Comprobar funcionamiento correcto del quemador. Apertura y cierre de todas las válvulas manuales, comprobando el funcionamiento correcto. 5.5.3 Mantenimiento mensual: Verificar que los niveles de agua sean los indicados. Limpiar las boquillas del quemador de la caldera. Revisar el aislante de la caldera. Limpiar las turbinas de aire del quemador. Chequear la calibración de los sensores y presoestátos Pruebas de funcionamiento correcto de equipos (elemento de mando, dispositivos de aire, indicadores de presión, dispositivos de seguridad, sistemas de control de llama). Análisis de gases y ajuste de combustión de ser necesaria. Realizar prueba de bombas de alimentación. 23 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 5.5.4 Mantenimiento trimestral:Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Revisar conexiones en válvula de seguridad. Limpiar filtro de alimentación de la bomba. Revisar la chimenea por fugas y corrosión. Limpiar y pintar si es necesario con pintura resistente al calor. Chequeo con llave de torque de todas las apernaduras de flanges y cimientos de la caldera Comprobar el estado de elementos aislantes, acoplamiento del quemador, tapón de registro y acceso al hogar. Inspección interna de conductos de agua y gases, considerando limpieza de estos si es necesario. Limpieza de tubos de humos. Realizar medición de espesores a los elementos internos de la caldera por método de ultrasonido. 5.5.5 Mantenimiento anual: Limpieza del exterior de la caldera. Revisar y ajustar válvula de seguridad. Calibración de todos los instrumentos que se utilicen para medir y controlar parámetros (manómetros, medidor de iones, presoestatos, etc.) Apertura de todos los conductos de agua y gases, eliminar incrustaciones y sedimentos, corrosiones y hollines respectivamente. Comprobar estado de los elementos de seguridad que actúan sobre la presión, temperatura y nivel. Sustituir según el caso. 24 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 6 CONCLUSIÓN Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Mediante el caso que se nos ha presentado hemos comprendido mucho mejor el funcionamiento de una caldera y las posibles averías que puedan presentar a lo largo de su vida útil. También hemos desarrollado aún más nuestra capacidad analítica frente a los distintos problemas descritos en el caso, éste nos ha servido para poner en práctica todos nuestros conocimientos adquiridos a lo largo de nuestra carrera en que nosotros como mantenedores industriales debemos ejecutar tareas como mantenciones correctivas, preventivas y en un caso predictiva según corresponda y proponiendo programas de mantenimiento para que dichos equipos puedan funcionar de una correcta. Como resultado del análisis del caso del generador de vapor realizado anteriormente y considerando las diversas magnitudes de los desperfectos presentados, podemos dilucidar el estado crítico que presenta la máquina al momento de ser inspeccionada, lo cual se dio origen por una deficiente gestión de los departamentos de producción y mantenimiento de la empresa, como así mismo la despreocupación de los operadores quienes no detectaron a tiempo dichas anomalías. Debido de la baja confiabilidad de operación que posee este generador, se hace necesario implementar un plan de mantenimiento (tal como fue especificado en el desarrollo) que regule periódicamente las intervenciones al equipo, para así otorgar una mayor duración de la vida útil de los componentes y la caldera, evitando fallos y satisfaciendo los diversos requisitos operacionales, para así evitar una parada significativa que nos perjudique el proceso de producción. Se recomienda aprovechar las paradas del generador los días sábados y domingos para realizar cualquier tipo de mantenimiento correctivo, donde se vea involucrado el cambio de piezas de gran tamaño o en su efecto trabajos que sean de mayor complejidad. En lo referido a mantenimiento preventivo del equipo, deberán ejecutarse las siguientes actividades como recomendación general, lo cual nos permitirá obtener una mayor fiabilidad de la caldera y así velar por la seguridad del personal de operadores y medio ambiente: Ver punto 5.5 Específicamente en la avería N° 10 en la que se menciona que producto a la calidad del agua y/o mantenimiento de los filtros, se han producido incrustaciones y corrosión en las paredes internas de la caldera. Hemos tomado la decisión que lo más recomendable para este caso, además de mantener controlados los parámetros del tratamiento del agua y la limpieza periódica de los filtros, es realizar una inspección predictiva de medición por ultrasonido de los espesores de las paredes internas de los componentes de las calderas, ya que este parámetro de de gran importancia, producto a las grandes presiones que están sometidos estos elementos. Cabe destacar que para cualquier intervención o manipulación de calderas, debe ser realizado por personal calificado y certificado por la Superintendencia de Electricidad y Combustible (SEC)1 1 Véase Titulo VI y VIII del Decreto Supremo N° 10 del Minsal http://www.supersalud.gob.cl/observatorio/575/articles-8910_recurso_1.pdf http://web.minsal.cl/sites/default/files/files/DS%2010%20del%2002_03_12%20Calderas%20y%20autoclaves.pdf 25 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 7 WEBGRAFIA Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Descripción de válvula de purga http://www.parro.com.ar/definicion-de-llave+de+purga Descripción de llave de salida de vapor. http://fidemar.com.uy/site/www/productos/valvulas-de-paso.c27.html Descripción de un Presostato. www.mundocompresor.com/frontend/mc/Presostato-vn3035-vst37 Descripción de estanque de agua de alimentación. http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Documents/ds-48.pdf http://es.slideshare.net/JuanBaldez/agua-dealimentaciondecalderas Descripción tapas de registro. http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Capacitacion/CentrodeFichas/Documents/descripcionde-caldera-y-generadores-de-vapor.pdf Descripción trampas de vapor. http://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/what-is-a-steam-trap.html Indicador de nivel de agua en calderas http://www.bloginstrumentacion.com/blog/2012/07/19/como-funciona-un-medidor-de-nivel/ Desgasificador. http://www.sotermic.cl/valvulas-vapor-trampas/equipamiento-para-vapor/desgasificadordesaireador/ Flanges. http://www2.elo.utfsm.cl/~elo373/Flanges_fastpack.pdf Descripción de puerta de hogar, caja de humo, chimenea, cámara de agua, cámara de vapor. http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Capacitacion/CentrodeFichas/Documents/descripcionde-caldera-y-generadores-de-vapor.pdf 26 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| 8 APÉNDICE 8.1 TABLA DE AUTOEVALUACIÓN Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Alumno: José Alarcón P. Tabla para autoevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1" NOTA (Usar escala de 1 a 7) Descripción Con mi aporte en la sala de clases se logró que se complete la ficha técnica. Con mi aporte en la sala de clases se logró buscar las causas de las fallas en el caso. En la sala de clases aporté para el desarrollo de las actividades de mantenimiento. Me comprometí a realizar partes del informe y logra cumplir con estas. Trabajé en el desarrollo del informe de forma responsable. Aporte en la búsqueda y recomendación de actividades preventivas para el desarrollo del caso. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10% 27 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Alumno: Brian Mallea P. Tabla para autoevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1" NOTA (Usar escala de 1 a 7) Descripción Con mi aporte en la sala de clases se logró que se complete la ficha técnica. Con mi aporte en la sala de clases se logró buscar las causas de las fallas en el caso. En la sala de clases aporté para el desarrollo de las actividades de mantenimiento. Me comprometí a realizar partes del informe y logra cumplir con estas. Trabajé en el desarrollo del informe de forma responsable. Aporte en la búsqueda y recomendación de actividades preventivas para el desarrollo del caso. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10% 28 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor Implementación deSistemas Electrohidráulicos||| Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Alumno: Gastón Medina N. Tabla para autoevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1" NOTA (Usar escala de 1 a 7) Descripción Con mi aporte en la sala de clases se logró que se complete la ficha técnica. Con mi aporte en la sala de clases se logró buscar las causas de las fallas en el caso. En la sala de clases aporté para el desarrollo de las actividades de mantenimiento. Me comprometí a realizar partes del informe y logra cumplir con estas. Trabajé en el desarrollo del informe de forma responsable. Aporte en la búsqueda y recomendación de actividades preventivas para el desarrollo del caso. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10% 29 TALLER DE INTEGRACIÓN TÉCNICA – MITI11 Diagnóstico y Plan de Mantenimiento Caso N°1: Generador de Vapor 8.2 TABLA DE COEVALUACIÓNImplementación deSistemas Electrohidráulicos||| Asignatura: Taller de Integración Técnica Docente: Carlos Mardones Y. Integrantes 1 José Alarcón P. 2 Brian Mallea P. 3 Gastón Medina N. Tabla de coevaluación N° 01: "Evaluación de informe colaborativo, caso de aplicación N°1" NOTA Estudiante N°1 Descripción NOTA Estudiante N°2 NOTA Estudiante N°3 Aporta ideas en la clase para determinar sistemas de funcionamiento. Aporta ideas en la clase para completar ficha técnica de máquina. Aporta ideas en la clase para determinar las causas de fallas. Aporta ideas para desarrollar las actividades de mantenimiento. Cumple con los compromisos asumidos en el desarrollo del informe. Cumple con los compromisos asignados por el equipo de trabajo. Aporta en la resolución de dificultades en el desarrollo del informe. Aporta con acciones concretas para favorecer el desarrollo del informe. Recopila material pertinente al desarrollo del informe. Recomienda actividades preventivas para anomalías presentes en caso. Revisa informe antes de entregarlo sugiriendo modificaciones necesarias. Promedio Autoevaluación Ponderación al 10% 30
