8vo CONGRESO PERUANO INGENIERIA DE MANTENIMIENTOLEMA: Influencia de la Gestin de Mantenimiento en Mejorar Calidad, Seguridad y Medio AmbienteAnlisis histrico (2003-2007) de la confiabilidad de las turbinas de la Central Trmica Aguaytia turbinas de la Central Trmica Aguaytia AUTORES AUTORESIng. Carlos Lpez (Gerente de Planta)Ing. Ronald Mendoza (Gerente de Mantenimiento)Ing. Marco Alvarado (Ing. EH&S)Compaa: PIC DEL PERU SAC Operador de TERMOSELVA SRLPERCONTENIDO CONTENIDO1. Objetivo2. Antecedentes3. Definiciones4. Metodologa g5. Resultados6. Conclusiones7. RecomendacionesOBJETIVOEvaluar la confiabilidad de las Unidades TG1 y TG2. yEvaluar el MTTF.Evaluar el MTBF MTBF.Evaluar el MTTR.Evaluar la Disponibilidad.ANTECEDENTES ANTECEDENTESPIC DEL PERU, operados Turbo grupos de propiedad de TERMOSELVA grupos de propiedad de TERMOSELVA, ambos son del mismo tipo conlas siguientes caractersticas: Fabricante ABB (ahora ALSTOM) Modelo GT11-NMC XL/XPde 88.508 MW (TG-1) y de 88 084 MW(TG 2) d t i f ti 88.084 MW (TG-2) de potencia efectiva, Voltaje de Generacin de 13.8 KV, con cmara de combustin tipo silo usando combustible gas natural. La productividad y eficiencia de la Central Trmica son objetivos de la gestin de PIC DEL PERU, por ello la disponibilidad de las turbinas juega un papel decisivo en el xito de sus objetivos. Para la gestin de Mantenimiento, esto significa una constante bsqueda de nuevas formas de incrementar la confiabilidad de incrementar la confiabilidad, disponibilidad y gestin de activos de la Planta TermoelctricaDEFINICIONES DEFINICIONES DEFINICIONES DEFINICIONESTiempos Planeados: Son tiempos que se utilizan para diferentes inspecciones planeados con para diferentes inspecciones planeados con anticipacin. Este tiempo no se incluir en los tiempos muertos ya que fueron previamente planificados.Tiempos no Planeados: Son tiempos inoperativos que se generaron a causa de la presencia de unaq g pfalla ycomo consecuencia de ello disminuy la carga de las unidades. Tiempos Forzados: Son tiempos inoperativos que se generaron a causa de la presencia de una falla ycomo consecuencia de ello se dej de generar energa.Tiempo Muerto: Los tiempos que la unidad no ha generado como consecuencia de una falla sea parcial o total.Falla: Disminucin o terminacin de la capacidad del equipo para realizar la funcin por la que fue diseado. El tipo de falla se clasific en cinco grupos: Fallas mecnicos; fallas elctricos, instrumental y control; fallas por disturbios en lneas de transmisin; fallas por error del operador y fallas por cada de rayos en CTA operador y fallas por cada de rayos en CTA.DEFINICIONES DEFINICIONESTiempo Medio Operativo (MTTF): Mide el tiempo medio que es capaz Mide el tiempo medio que es capaz de operar el sistema a capacidad sin interrupciones dentro de un periodo dado.Tiempo Medio para Reparar (MTTR): Es la medida de laMTBF(MTTR):Es la medida de la distribucin de tiempo de reparacin de un equipo o sistema. Este indicador mide la efectividad en restituir la unidad a condiciones ptimas de operacin una vez que la unidad se encuentra fuera de servicio por un falloMTTRMTTFservicio por un fallo.Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF)Indica el intervalo de tiempo ms probable entre un arranque y la aparicin de falla. Mientras mayor sea el MTBF mayor es la sea el MTBF, mayor es la confiabilidad del sistema, componente o equipo.Disponibilidad: Es una funcin que permite estimar en forma global el porcentaje de tiempo total que se porcentaje de tiempo total que se puede esperar que un equipo est disponible para cumplir la funcin para la cual fue destinado.DEFINICIONES:DEFINICIONES: Relaciones Matemticos Relaciones MatemticosMTBF= Tiempo Disponible N de FallasConfiabilidadMantenibilidadMTTR= Tiempos Muertos N de FallasMantenibilidadDisponibilidadMETODOLOGA METODOLOGA METODOLOGA METODOLOGARecopilacin de informacin Histrica de fallas ocurridas en U id d TG1 TG2 Unidades TG1 y TG2.Clasificacin de acuerdo al tipo de falla tipo de falla.Procesamiento de data, utilizando relaciones utilizando relaciones matemticas.RESULTADOS: Tiempo Medio OperativoUNIDAD TG1TIEMPO MEDIO OPERATIVO (MTTF) - TG19600:00:002400:00:003600:00:004800:00:006000:00:007200:00:008400:00:00HORASTIEMPO MEDIO OPERATIVO (MTTF)- TG20:00:001200:00:002400:00:002003 2004 2005 2006 2007Fallas MecnicasFallas Electricas Instrumentos y Control4800:00:006000:00:007200:00:008400:00:009600:00:00ORASFallas Electricas, Instrumentos y ControlFallas por Disturbios de L neas0:00:001200:00:002400:00:003600:00:002003 2004 2005 2006 2007HOUNIDAD TG2F allas MecnicasF allas Electricas, Instrumentos y ControlF allas por Disturbios de L neasRESULTADOS: Tiempo Medio Para RepararUNIDAD TG1TIEMPO MEDIO PARA REPARAR(MTTR) - TG184:00:0024:00:0036:00:0048:00:0060:00:0072:00:00HORASTIEMPO MEDIO PARA 0:00:0012:00:0024:00:002003 2004 2005 2006 2007HFallas MecnicasREPARAR (MTTR) - TG224 00 0028:48:0033:36:0038:24:00SFallas MecnicasFallas Electricas, Instrumentos y ControlFallas por Disturbios de L neas4:48:009:36:0014:24:0019:12:0024:00:00HORASUNIDAD TG2 0:00:002003 2004 2005 2006 2007F allas MecnicasF allas Electricas, Instrumentos y ControlF allas por Disturbios de L neasUNIDAD TG2RESULTADOS: Tiempo Medio Entre FallasTIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS (MTBF) TG1UNIDAD TG1(MTBF) - TG16000:00:007200:00:008400:00:009600:00:00S0:00:001200:00:002400:00:003600:00:004800:00:006000:00:00HORASTIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS2003 2004 2005 2006 2007Fallas MecnicasFallas Electricas, Instrumentos y ControlFallas por Disturbios de L neasTIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS (MTBF) - TG28400:00:009600:00:001200:00:002400:00:003600:00:004800:00:006000:00:007200:00:00HORASUNIDAD TG20:00:002003 2004 2005 2006 2007Fallas MecnicasFallas Electricas, Instrumentos y ControlFallas por Disturbios de L neasRESULTADOS: DisponibilidadDISPONIBILIDAD - TG1UNIDAD TG1DISPONIBILIDAD - TG198 0%99.0%100.0%101.0%93 0%94.0%95.0%96.0%97.0%98.0%DISPONIBILIDAD - TG293.0%2003 2004 2005 2006 2007Fallas MecnicasFallas Electricas, Instrumentos y ControlFallas por Disturbios de L neas99 0%99.5%100.0%100.5%RAS97.5%98.0%98.5%99.0%2003 2004 2005 2006 2007HORUNIDAD TG22003 2004 2005 2006 2007Fallas MecnicasFallas Electricas, Instrumentos y ControlFallas por Disturbios de L neasRESULTADOS: Probabilidad de FallaUNIDAD TG1DISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD EXPONENCIAL DE FALLA EN UN TIEMPO "T", UNIDAD TG1100.00%120.00%Prob. Falla = e -(MTTF)/( Horas Proyectadas)40.00%60.00%80.00%0.00%20.00%24481202403607201440216028804320576072008640HORASProbabilidad de falla debido a Factores MecnicosProbalidad de Falla debido a Factores Elctricos, Intrumentos y ControlProbabilidad de Falla debido a Disturbios en las Lneas de TransmisinAcumuladoRESULTADOS: Probabilidad de FallaDISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD EXPONENCIAL DEUNIDAD TG2DISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD EXPONENCIAL DE FALLA EN UN TIEMPO "T", UNIDAD TG2100.00%120.00%Prob. Falla = e -(MTTF)/( Horas Proyectadas)40.00%60.00%80.00%0.00%20.00%24481202403607201440216028804320576072008640HORASProbabilidad de falla debido a Factores MecnicosProbalidad de Falla debido a Factores Elctricos, Intrumentos y ControlProbabilidad de Falla debido a Disturbios en las Lneas de TransmisinAcumuladoRESULTADOS: MTTF PROMEDIOMTTF PROMEDIO UNIDAD TG1UNIDAD TG1396:50:00539:08:25333:27:51360:00:00480:00:00600:00:00348:28:22257:05:040:00:00120:00:00240:00:00360:00:00MTTF PROMEDIO UNIDAD TG20:00:002003 2004 2005 2006 2007MTTF PROMEDIO UNIDAD GT11581:59:46 792:36:47975:09:27768:00:00960:00:001152:00:00397:32:38581:59:46 792:36:47331:54:120 00 00192:00:00384:00:00576:00:00UNIDAD TG20:00:002003 2004 2005 2006 2007MTTF P ROMEDIO UNIDAD GT12RESULTADOS: MTTF Sin fallas por lneas de TransmisinUNIDAD TG1MTTF PROMEDIO UNIDAD TG11082:37:36UNIDAD TG1542:14:171082:37:36794:02:10720:00:00960:00:001200:00:00RASMTTF PROMEDIO UNIDAD TG2583:13:13521:27:520:00:00240:00:00480:00:00HOR2919:08:001744:39:512188:50:592400:00:002880:00:003360:00:000:00:002003 2004 2005 2006 2007MTTFP ROMEDIO UNIDAD GT11454:22:091248:50:03480:00:00960:00:001440:00:001920:00:000:00:002003 2004 2005 2006 2007MTTF P ROMEDIO UNIDAD GT12UNIDAD TG2RESULTADOS: MTBF PROMEDIOUNIDAD TG1MTBF PROMEDIO UNIDAD TG1546:00:00398:10:55480:00:00600:00:00257:38:49336:55:23366:00:00120:00:00240:00:00360:00:00MTBF PROMEDIO UNIDAD TG211 2 00 000:00:002003 2004 2005 2006 2007MTBF PROMEDIO UNIDAD GT11976:00:00796:21:49584:00:00576:00:00768:00:00960:00:001152:00:00336:55:23398:10:550:00:00192:00:00384:00:005 6 00 002003 2004 2005 2006 2007UNIDAD TG22003 2004 2005 2006 2007MTBF P ROMEDIO UNIDAD GT12RESULTADOS: MTBF Sin fallas por lneas de TransmisinUNIDAD TG1MTBF PROMEDIO UNIDAD TG11095:00:001200:00:00UNIDAD TG1796:21:49584:00:00720:00:00960:00:001200:00:00ORASMTBF PROMEDIO UNIDAD TG2547:30:00547:30:000:00:00240:00:00480:00:002003 2004 2005 2006 2007HO2920:00:001752:00:002190:00:001920:00:002400:00:002880:00:003360:00:002003 2004 2005 2006 2007MTBFP ROMEDIO UNIDA D GT11461:03:091251:25:430:00:00480:00:00960:00:001440:00:00UNIDAD TG20:00:002003 2004 2005 2006 2007MTBF P ROMEDIO UNIDAD GT12CONCLUSIONES: MTTF CONCLUSIONES: MTTFMTTFMTTF TG1 TG1RECOMENDACIONES FACTORES DE FALLAS PROMEDIOCOMPORTAMIENTO DE CONFIABILIDADMTTF MNIMO MTTF MXIMOMTTF AO MTTF AOFallas Mecnicas 1682:28:24 2004 8760:00:00 2007 3747:39:11 Ascendente Alta MantenerFallas Elctricos, Instrumentos y Control 667:58:58 2006 4379:39:00 2005 1553:10:46 Descendente Regular MejorarFallas por Disturbio de Lneas 460:39:41 2007 1097:29:23 2004 864:38:42 Constante Bajo BajaFuerade de nuestro controlRECOMENDACIONES FACTORES DE FALLAS PROMEDIOLA CURVACONFIABILIDADFallas por caida de rayos en CTA 4378:58:37 2007 8784:00:00 2004 7887:35:43 Constante Alto Muy alta MantenerFallas por Error de Operador 8759:43:00 2005 8784:00:00 2004 8764:44:36 Constante Alto Muy alta MantenerMTTFMTTF TG2 TG2MTTF AO MTTF AORECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVACONFIABILIDAD FACTORES DE FALLASMTTF MNIMO MTTF MXIMOPROMEDIOFallas Mecnicas 1728:10:12 2003 8784:00:00 2004 7351:34:14 Constante Alto Muy alta MantenerFallas Elctricos, Instrumentos y Control 625:09:17 2003 2927:08:00 2004 1935:48:59 Descendente Regular MejorarFallas por Disturbio de Lneas 486:08:34 2007 1463:10:10 2004 1150:35:50 Descendente RegularFuerade nuestro controlFallas por caida de rayos en CTA 8760:00:00 2003 8784:00:00 2004 8764:48:00 Constante Alto Muy alta MantenerFallas por Error de Operador 4379:35:00 2006 8784:00:00 2004 7888:43:00 Constante Alto Muy alta MantenerCONCLUSIONES: MTTR CONCLUSIONES: MTTRMTTRMTTR TG1 TG1MTTR AO MTTR AORECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVAREPARABILIDAD FACTORES DE FALLASMTTR MNIMO MTTR MXIMOPROMEDIOMTTR AO MTTR AOFallas Mecnicas 0:00:00 2007 74:19:36 2004 20:06:25 Descendente BajaDependiente del tipo de fallaFallas Elctricos, Instrumentos y Control 0:21:00 2005 5:51:48 2006 2:21:14 Constante Bajo Alta MantenerFallas por Disturbio de Lneas 0:22:10 2003 1:20:47 2005 0:38:18 Constante Bajo Muy Alta MantenerLA CURVAFallas por caida de rayos en CTA 0:00:00 2003 5:00:00 2006 1:12:17 Constante Bajo Muy Alta MantenerFallas por Error de Operador 0:00:00 2003 0:17:00 2005 0:03:24 Constante Bajo Muy Alta MantenerMTTR MTTR TG2 TG2 MTTRMTTRTG2 TG2MTTR AO MTTR AOFallas Mecnicas 0:00:00 2004 34:19:00 2005 11:37:46Ascendente y DescendenteBajaDependiente del tipo de fallaRECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVAREPARABILIDAD FACTORES DE FALLASMTTR MNIMO MTTR MXIMOPROMEDIOFallas Elctricos, Instrumentos y Control 0:33:34 2003 3:27:55 2006 1:19:35 Constante Bajo Alta MantenerFallas por Disturbio de Lneas 0:30:14 2003 1:29:14 2006 0:49:18 Constante Bajo Muy Alta MantenerFallas por caida de rayos en CTA 0:00:00 2003 0:00:00 2003 0:00:00 Constante Bajo Muy Alta MantenerF ll E d O d 0 00 00 2003 0 25 00 2006 0 05 00 C t t B j M Alt M t Fallas por Error de Operador 0:00:00 2003 0:25:00 2006 0:05:00 Constante Bajo Muy Alta MantenerCONCLUSIONES: MTBF CONCLUSIONES: MTBFMTBFMTBF TG1 TG1MTBF AO MTBF AORECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVACONFIABILIDAD FACTORES DE FALLASMTBF MNIMO MTBF MXIMOPROMEDIOMTBF AO MTBF AOFallas Mecnicas 1752:00:00 2005 8760:00:00 2007 3767:45:36 Ascendente Alta MantenerFallas Elctricos, Instrumentos y Control673:50:46 2006 4380:00:00 2005 1555:32:00 Descendente Regular MejorarFallas por Disturbio de Lneas 461:03:09 2007 1098:00:00 2004 865:17:00 Constante Bajo BajaFuerade nuestro control controlFallas por caida de rayos en CTA 4380:00:00 2007 8784:00:00 2004 7888:48:00 Constante Alto Muy alta MantenerFallas por Error de Operador 8760:00:00 2003 8784:00:00 2004 8764:48:00 Constante Alto Muy alta MantenerMTBFMTBF TG1 TG1MTBF AO MTBF AORECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVACONFIABILIDAD FACTORES DE FALLASMTBF MNIMO MTBF MXIMOPROMEDIOFallas Mecnicas 1752:00:00 2003 8784:00:00 2004 7363:12:00 Asecendente Muy alta MantenerFallas Elctricos, Instrumentos y Control 625:42:51 2003 2928:00:00 2004 1937:08:34 Descendente Regular MejorarFallas por Disturbio de Lneas 486:40:00 2007 1464:00:00 2004 1151:25:09 Constante Bajo RegularFuerade nuestro controlFallas por caida de rayos en CTA 8760:00:00 2003 8784:00:00 2004 8764:48:00 Constante Alto Muy alta Mantener Fallas por caida de rayos en CTA 8760:00:00 2003 8784:00:00 2004 8764:48:00 Constante Alto Muy alta MantenerFallas por Error de Operador 4380:00:00 2006 8784:00:00 2004 7888:48:00 Constante Alto Muy alta MantenerCONCLUSIONES: DISPONIBILIDAD CONCLUSIONES: DISPONIBILIDADCOMPORTAMIENTO DE LADispon. MNIMA Dispon. MXIMADISPONIBILIDADDISPONIBILIDAD TG1 TG1Dispon. AO Dispon. AOFallas Mecnicas 95.77% 2004 100.00% 2007 98.88% Ascendente Alta MantenerFallas Elctricos, Instrumentos y Control 99.13% 2006 99.99% 2005 99.69% Constante Alto Muy Alta MantenerFallas por Disturbio de Lneas 99.88% 2005 99.95% 2003 99.93% Constante Alto Muy Alta MantenerRECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVADISPONIBILIDAD FACTORES DE FALLAS PROMEDIOFallas por Cada de rayos en CTA 99.94% 2006 100.00% 2003 99.98% Constante Alto Muy Alta MantenerFallas por Error de Operador 100.00% 2005 100.00% 2003 100.00% Constante Alto Muy Alta MantenerDISPONIBILIDAD DISPONIBILIDAD TG2 TG2 DISPONIBILIDADDISPONIBILIDAD TG2 TG2Dispon. AO Dispon. AOFallas Mecnicas 98.64% 2003 100.00% 2004 99.65% Ascendente Muy Alta MantenerRECOMENDACIONESCOMPORTAMIENTO DE LA CURVADISPONIBILIDAD FACTORES DE FALLASDispon. MNIMA Dispon. MXIMAPROMEDIOFallas Elctricos, Instrumentos y Control 99.80% 2006 99.97% 2005 99.92% Constante Alto Muy Alta MantenerFallas por Disturbio de Lneas 99.86% 2006 99.96% 2003 99.92% Constante Alto Muy Alta MantenerFallas por Cada de rayos en CTA 100.00% 2003 100.00% 2003 100.00% Constante Alto Muy Alta MantenerFallas por Error de Operador 99.99% 2006 100.00% 2003 100.00% Constante Alto Muy Alta MantenerCONCLUSIONES: ComparacinCONCLUSIONES: Comparacin con Otras Plantas de Generacin con Otras Plantas de Generacin con Otras Plantas de Generacin con Otras Plantas de GeneracinComparacin de la Confiabilidad con Otras Plantas60708090100d (%)Comparacin de la confiabilidad de Planta Termoelctrica Aguaytia con Otras 2030405060ConfiabilidadUnidades GT11N/NM/NMC/N1M/N1MC0102004 2005 2006 2007 2008 2004 - 2008AoFuente: ORAP Customer Report Prepared by: Strategic Power Systems Inc.Aguaytia Power Plant All Other (33 Units) Fleet (35 Units)NOTA: La Central Termoelctrica Aguaytia opera como planta de base, las plantasindicadas en el ORAP mayormente operan a condiciones de carga pico.CONCLUSIONES: Comparacin con Otras Plantas de GeneracinComparacin de la Disponibilidad con Otras Plantas708090100(%)Comparacin de la30405060Disponibilidad Comparacin de la Disponibilidad de Planta Termoelctrica Aguaytia con Otras Unidades 010202004 2005 2006 2007 2008 2004 - 2008AoGT11N/NM/NMC/N1M/N1MCAoAguaytia Power Plant All Other (33 Units) Fleet (35 Units)Fuente: ORAP Customer Report Prepared by: Strategic Power Systems Inc. Prepared by: Strategic Power Systems Inc.NOTA: La Central Termoelctrica Aguaytia opera como planta de base, las plantasindicadas en el ORAP mayormente operan a condiciones de carga pico.RECOMENDACIONES RECOMENDACIONESLa confiabilidad de ambas unidades debido a factores mecnicos est en un nivel alto por ello se debe un nivel alto, por ello se debe continuar con los programas de mantenimiento preventivo.La confiabilidad de ambas unidades debido a factores elctricos, instrumentos y control esta en un nivel regular, debido a las reiteradas fallas del sistema de control e instrumentacin, no obstante las f ll d i d d b fallas son de periodo corto y debe tomarse accin para aumentar su confiabilidad. Este aumento de fallas esta asociada al envejecimiento de componentes y cableados que t l l bilid d l aumenta la vulnerabilidad con el tiempo. PIC DEL PERUrecomend a TERMOSELVA la necesidad de migrar a una versin moderna del sistema de control que cuente con soporte tcnico respectivo tcnico respectivo. RECOMENDACIONES RECOMENDACIONESLa confiabilidad de ambas unidades debido a factores humamos es muy alta, resultado de nuestros programas de entrenamientospor lo que se debe continuar dichos programas.La confiabilidad de ambas nidades debido a La confiabilidad de ambas unidades debido a factores de disturbios en las lneas de transmisin es regular, porque se presenta constantemente y son fenmenos que no estn bajo control de nuestro equipo de operaciones y mantenimiento. Estos disturbios son provocados mayormente por descargas atmosfricas o cada de rboles sobre la lnea de transmisin, los tiempos de reposicin depende de la efectividad delos servicios de Operacin y Mantenimiento que son responsabilidadde otra Empresa. Estos disturbios influyen en otra Empresa. Estos disturbios influyenen nuestraconfiabilidad por que afectanla vidade componentes electrnicos por las sobre tensiones que se crean, tambin por los grandes cambiostrmicos que provocan en el bloque trmico al salir de servicio nuestras unidades.