tesis con direcciones bibliográficas

Facultad de Ingeniería Escuela Ingeniería Mecánica Eléctrica

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE MECÁNICA ELÉCTRICA

PROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO

EN LA CONFIABILIDAD (RCM) PARA AUMENTAR LA

CONFIABILIDAD Y DISPONIBILIDAD DEL SISTEMA GRÚAS

PUENTE RIDINGER DE LA EMPRESA CEMENTO PACASMAYO

SAA

TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICO

AUTOR

CASTILLO BAZÁN, ROQUE ENRIQUE

ASESOR

ING. ELMER BOLAÑOS

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

SISTEMAS Y PLANES DE MANTENIMIENTO

TRUJILLO – PERÚ

AÑO 2015

[i]


PÁGINA DE JURADO

[ii]


DEDICATORIA

Este trabajo lo dedico a Dios por darme la vida, los padres, hermanos, esposa e hijos que

tengo, personas que fueron parte fundamental a lo largo de mi vida e influyeron para poder

lograr este objetivo. Gracias padre por permitirme disfrutar este triunfo con mis seres queridos,

por estar conmigo en los situaciones más difíciles y no dejarme flaquear, por ser mi luz en los

momentos de oscuridad, el abrigo en las noches de frío, el camino cuando me sentí perdido, y

sobre todo por brindarme tanto amor y felicidad, lo cual comparto con mi familia y amigos.

[iii]


AGRADECIMIENTO

A Dios por crearme y tener un plan para mi, por darme todo lo que tengo y por

permitirme ser un hombre de bien, por proveerme lo que necesito y por darme la capacidad de

desarrollarme como profesional y principalmente como ser humano.

A mi padre Roque Castillo Palomino por darme siempre amor, por apoyarme y

aconsejarme, por ser padre y amigo a la vez, por inculcarme valores, por no desampararme, por

estar pendiente de mi en cada momento y por compartir este triunfo.

A mi madre Carmen Bazán Falla por traerme al mundo, por haberme criado con amor,

esmero y paciencia, por estar conmigo y compartir cada momento de felicidad y tristeza, por

haberme hecho un hombre de bien, por sentirse orgullosa de mi y compartir esta alegría.

A mi esposa Lesly Moncada de Castillo a quien le agradezco su apoyo y compresión, por el

tiempo que no pudimos compartir, debido al esfuerzo necesario para lograr este anhelado sueño.

A mis hijos Roque, Alicia y Lía Castillo Moncada, porque son el motor que me impulsa a

seguir adelante por un futuro mejor para nuestro hogar.

A la Universidad Cesar Vallejo, porque me acogió todo este tiempo, me brindó una

enseñanza de calidad y me permitió conocer a personas que compartieron al igual que yo, el

sueño de ser profesional, sueño que ahora pasa a ser realidad.

[iv]


DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD

Yo Roque Enrique Castillo Bazán con DNI Nº 42365618, a efecto de cumplir con las

disposiciones vigentes consideradas en el Reglamento de Grados y Títulos de la Universidad César

Vallejo, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica, declaro bajo juramento

que toda la documentación que acompaño es veraz y auténtica.

Así mismo, declaro también bajo juramento que todos los datos e información que se

presenta en la presente tesis son auténticos y veraces.

En tal sentido asumo la responsabilidad que corresponda ante cualquier falsedad,

ocultamiento u omisión tanto de los documentos como de información aportada por lo cual me

someto a lo dispuesto en las normas académicas de la Universidad César Vallejo.

Trujillo, 26 de Septiembre del 2015.

Nombres y apellidos del tesista

[v]


PRESENTACIÓN

Señores miembros del Jurado:

En cumplimiento del Reglamento de Grados y Títulos de la Universidad César Vallejo

presento ante ustedes la Tesis titulada ”PROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO

CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM) PARA AUMENTAR LA CONFIABILIDAD Y DISPONIBILIDAD

DEL SISTEMA GRÚAS PUENTE RIDINGER DE LA EMPRESA CEMENTOS PACASMAYO S.A.A.”, la

misma que someto a vuestra consideración y espero que cumpla con los requisitos de aprobación

para obtener el título Profesional de Ingeniero Mecánico Eléctrico.

Roque Enrique Castillo Bazán

[vi]


ÍNDICE

PÁGINA DE JURADO........................................................................................................................... ii

DEDICATORIA.................................................................................................................................... iii

AGRADECIMIENTO............................................................................................................................ iv

DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD.....................................................................................................v

PRESENTACIÓN.................................................................................................................................vi

ÍNDICE..............................................................................................................................................vii

RESUMEN........................................................................................................................................viii

ABSTRACT......................................................................................................................................... ix

I. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................10

1.1 Formulación del Problema........................................................................................................13

1.2 Objetivos...................................................................................................................................14

II. MARCO METODOLÓGICO.....................................................................................................15

2.1 Hipótesis....................................................................................................................................15

2.2 Variables....................................................................................................................................15

2.3 Operacionalización de Variables................................................................................................15

2.4 Metodología..............................................................................................................................16

2.5 Tipo de estudio..........................................................................................................................16

2.6 Diseño de investigación.............................................................................................................17

2.7 Población y muestra..................................................................................................................17

2.8 Técnicas e instrumentos de recolección de datos....................................................................17

[vii]


2.9 Método de análisis de datos......................................................................................................18

III. RESULTADOS.......................................................................................................................19

3.1 Definición del Contexto Operacional.........................................................................................19

IV. DISCUSIÓN..........................................................................................................................40

V. CONCLUSIONES....................................................................................................................40

VI. RECOMENDACIONES...........................................................................................................40

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................................41

ANEXOS....................................................................................................................................41

[viii]


RESUMEN

[ix]


ABSTRACT

[x]


I. INTRODUCCIÓN

En la presente investigación se utilizaron técnicas para el diseño de un plan de

mantenimiento centrado en la confiabilidad el sistema de las grúas puente Ridinger de la

empresa Cementos Pacasmayo, el cual tiene como objetivo aumentar la confiabilidad y

disponibilidad del sistema, así como también reducir los costos de mantenimiento de

ambas grúas puente Ridinger mediante el uso de estrategias de mantenimiento acorde a

las necesidades de los ítem mantenibles críticos de cada maquinaria.

Existen antecedentes de investigaciones previas relacionadas al mismo tema, las cuales

sirvieron de modelo para el desarrollo de esta investigación, como:

“APLICACIÓN DEL MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD A MOTORES A

GAS DE DOS TIEMPOS EN POZOS DE ALTA PRODUCCIÓN” (Martín Da Costa Burga,

Agosto 2010)

En esta tesis primero se realizó una adecuada identificación de los problemas que nos

dificultan la maximización de la función de los motores a gas de dos tiempos a través del

Análisis de modo, fallas, cusas y efectos (AMEF).

Al definirse los modos y las causas de las fallas se pudo establecer la criticidad de cada una

de ellas y el impacto en las metas de producción, mantenimiento, salud y medio

ambiente; así como su priorización.

Mediante el desarrollo de la metodología a lo largo del desarrollo del tema se

determinaron las siguientes estrategias de mantenimiento para la eliminación de las

causas de las fallas identificadas:

- Optimización del mantenimiento preventivo.

- Implementación del mantenimiento predictivo.

[1]


- Optimización del cambio sistemático de componentes en función de la frecuencia de

las fallas.

- Implementación de inspecciones sensoriales por parte de los operadores.

- Identificación de mejoras en las instalaciones a cargo de Ingeniería de mantenimiento.

- Identificación de repuestos críticos.

Como resultado de la aplicación de la metodología se espera lograr incrementar la vida

útil de los componentes de los equipos, así como la disponibilidad de los mismos y

disminuir las fallas y sus consecuencias, incrementando así, las ventas por la recuperación

de petróleo crudo a un menor costo.

“DISEÑO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (MCC) PARA

UNA PALETIZADORA DE SACOS DE CEMENTO” (Edgar Eduardo Pérez Medina, Diciembre

2010).

En este trabajo de tesis se diseño un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad

acorde a las necesidades de la empresa Cemex de Venezuela, específicamente para el

sistema de Paletizadora #3 del área de ensacado de la planta, para ello se realizó un

análisis de impacto esfuerzo determinando tres subsistemas como prioridad, a los cuales

se les realizó el análisis de criticidad, del cual se obtuvo como resultado 4 equipos críticos:

Rodillos aceleradores, banda girasacos, rodillos formadores de semicapa y correas

desplazadoras de sacos a los cuales se les realizó el análisis de modos y efectos de falla

(AMEF). Con la aplicación del Árbol Lógico de Decisión (ALD), se determinó el tipo de

mantenimiento a desarrollar en el plan, observándose 84 tareas de la cuales el 88 % son

preventivas y el resto correctivas. En función a todos los resultados, se diseñó el plan de

mantenimiento, permitiendo elaborar estrategias y frecuencias con las cuales se

disminuirán la ocurrencia de fallas, los costos por mantenimiento correctivo, el tiempo de

indisponibilidad del sistema así como controlar los recursos económicos garantizando la

confiabilidad que requiere la empresa en la producción de su activo con una alta calidad

de servicio.

“PROPUESTA DE ACCIONES DE MANTENIMIENTO BASADAS EN EL MANTENIMIENTO

CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (M.C.C.) A LOS VENTILADORES DE ENFRIAMIENTO.

[2]


Caso: Área 200, Planta de Hidroprocesos, Refinería Puerto La Cruz” (Gualberto Pérez,

Abril 2010).

Mediante este trabajo se demostró la importancia que tiene el mantenimiento centrado

en la confiabilidad, pues con el análisis efectuado se determinó que ventiladores son los

más críticos, dando como resultado cuatro de ellos: el E-2003 C5, E-2006 2, E-2013 B1 y E-

2015 1. El árbol lógico de decisiones permitió definir las tareas de mantenimiento, las

cuales fueron: tarea a condición (83%), reacondicionamiento cíclico (11%) y ningún

mantenimiento programado (6%). También se pudo apreciar que los modos de fallas

fueron en un (94%) con consecuencias operacionales y un (6%) con consecuencias para la

seguridad del personal. El tipo de mantenimiento aplicado es Preventivo (94%) y

Correctivo (6%). Todas las fallas encontradas fueron evidentes y se asignaron 35 tareas de

mantenimiento al personal técnico. Finalmente se diseño un plan de mantenimiento a los

ventiladores críticos del área 200 de Refinería Puerto la Cruz con el cual se pretende

disminuir la incidencia de fallas de estos equipos y reducir el impacto en los costos, la

seguridad y el medio ambiente, así como aumentar la disponibilidad de los mismos.

Las principales justificaciones para esta investigación son:

Justificación tecnológica. Se investigarán nuevas técnicas, metodologías y filosofías de

mantenimiento para implementar la gestión de mantenimiento. Se buscará el eficiente

uso de las máquinas y equipos.

Justificación aplicativa o práctica

Este proyecto permitirá incrementar el tiempo de vida útil de las grúas puente Ridinger a

través de efectivos planes de mantenimiento, se eliminarán los modos de fallas crónicos, y

se reducirán los tiempos por paradas no programadas.

Justificación financiera

Este proyecto permitirá reducir los costos de mantenimiento de mantenimiento

preventivo, correctivo y el lucro cesante por pérdidas de producción diferida.

[3]


Justificación social y ambiental

Fomentará y fortalecerá el trabajo en equipo, incrementará la ética profesional de los

trabajadores, creará un espacio donde cada trabajador pueda aportar lo mejor de sí y

poder actuar antes del evento y no después, todo esto, con el propósito de hacer del área

de trabajo un entorno confiable, productivo y sobre todo seguro para los trabajadores.

Evitará la contaminación del medio ambiente producida por derrames de aceite debido a

fallas en los reductores y la generación de residuos por la intervención de mantenimiento

correctivo.

Justificación de seguridad y normalización

Este proyecto permitirá fomentar la seguridad operacional, proteger el medio ambiente,

y establecer procedimientos efectivos de estándares de trabajo y registros de labores de

mantenimiento alineados a la norma ISO 9000 y la norma ISO14224.

La fundamentación científica o marco teórico de esta investigación se describe a

continuación.

¿Qué es mantenimiento?

Definimos habitualmente mantenimiento como el conjunto de técnicas destinado a

conservar equipos e instalaciones en servicio durante el mayor tiempo posible buscando

la más alta disponibilidad y con el máximo rendimiento. [2]

Función y Objetivo del Mantenimiento

Según Albert Ramond y Asociados (Estados Unidos de América), la función principal de

mantenimiento es maximizar la disponibilidad que se requiere para la producción de

bienes y servicios, al preservar el valor de las instalaciones. Para minimizar el deterioro de

los equipos, lo cual se debe lograr con el menor costo posible y a largo plazo (Newbrough

y otros, 1982).

[4]


El objetivo de mantenimiento es: “conseguir un determinado nivel de disponibilidad de

producción en condiciones de calidad exigible, al mínimo coste, con el máximo nivel de

seguridad para el personal que lo utiliza y lo mantiene y con una mínima degradación del

medio ambiente. Al conseguir todos estos puntos se está ante una buena gestión integral

de mantenimiento” (Navarro y otros, 1997). [2]

Tipos de Mantenimiento

Mantenimiento Correctivo

Es el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos que se van presentando en los

distintos equipos y que son comunicados al departamento de mantenimiento por los

usuarios de los mismos.

Mantenimiento Preventivo

Es el mantenimiento que tiene por misión mantener un nivel de servicio determinado en

los equipos, programando las correcciones de sus puntos vulnerables en el momento más

oportuno.

Mantenimiento Predictivo

Es aquel que persigue conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de

las instalaciones mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables

representativas de tal estado y operatividad. Para aplicar este mantenimiento es

necesario identificar variables físicas (temperatura, vibración, consumo de energía, etc.)

cuya variación sea indicativa de problemas que pueden estar apareciendo en el equipo.

[2]

Sistema

[5]


Conjunto de elementos discretos o componentes que interactúan para el cumplimiento

de una función determinada. Subconjuntos de estos componentes pueden, a su vez,

denotarse como subsistemas.

Confiabilidad

Es la propiedad de un sistema (elemento, componente o pieza) de cumplir las funciones

para él previstas, manteniendo su capacidad de trabajo bajo los regímenes y condiciones

de explotación prescritos y durante el intervalo de tiempo requerido. Dicho de otra forma,

la confiabilidad es la propiedad del sistema de mantenerse sin experimentar un suceso de

falla durante el tiempo y las condiciones de explotación establecidos. [5]

Contexto Operacional

Define en forma precisa todos los elementos que serán considerados en el análisis, desde

la definición de las fronteras hasta los distintos activos y/o elementos que forman parte

del sistema a evaluar, así como también el régimen de operaciones al cual estará sujeto el

activo figura 1.1.

Figura 1.1: Contexto Operacional.

(Fuente: Suárez D.)

Planes de Mantenimiento

Es el conjunto de tareas de mantenimiento seleccionadas y dirigidas a proteger la función

de un activo, estableciendo una frecuencia de ejecución de las mismas y el personal

destinado a realizarlas. [9]

[6]


Mantenimiento Centrado en Confiabilidad

Es un proceso utilizado para determinar que se debe hacer para asegurar que cualquier

activo físico continúe haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su contexto

operacional actual.

Las Siete Preguntas Básicas del RCM

El RCM formula siete preguntas acerca del activo o sistema que se intenta revisar:

a. ¿Cuáles son las funciones y los parámetros de funcionamiento asociados al activo en su

actual contexto operacional?

b. ¿De qué manera falla en satisfacer dichas funciones?

c. ¿Cuál es la cusa de cada falla funcional?

d. ¿Qué sucede cuando ocurre cada falla?

e. ¿En qué sentido es importante cada falla?

f. ¿Qué puede hacerse para prevenir o predecir cada falla?

¿Qué debe hacerse si no se encuentra una tarea proactiva adecuada? [6]

Equipo Natural de trabajo. (ENT)

Están integrados por quienes mejor conocen los equipos: personal de operaciones y de

mantenimiento, cómo se muestra en la figura 1.2. Ellos definen el contexto operacional,

las funciones requeridas de los equipos, sus fallas funcionales, las causas de la falla, sus

efectos, sus niveles de criticidad y finalmente, la estrategia más adecuada para cada caso.

Son conducidos por un Facilitador, el cual es una persona muy bien entrenado en el uso

de la técnica. [11]

[7]


Figura 1.2: Equipo Natural de trabajo.

(Fuente: Confima & Consultores, CA 2008)

Análisis de Modos y Efectos de Fallos (AMEF)

El AMEF es un método sistemático que permite identificar los problemas antes de que

ocurran y puedan afectar los procesos y productos en un área determinada, en un

contexto operacional dado.

Funciones Primarias

Son las funciones que un activo tiene que cumplir dentro de un proceso, usualmente

vienen definidas por el propio nombre del activo.

Funciones Secundarias

Son las funciones que el activo está capacitado para cumplir en adición a las salidas

principales descritas por las funciones primarias. [7]

Estados de falla o Fallas funcionales

Los objetivos de mantenimiento son determinados por las funciones y respectivas

expectativas de desempeño del bien bajo consideración. Pero ¿cómo se alcanzan estos

objetivos?

El único suceso que puede hacer que un bien deje de funcionar al nivel requerido es algún

tipo de falla.

En el mundo de RCM, los estados de falla son conocidos como fallas funcionales, porque

ocurren cuando un bien es incapaz de cumplir una función a un nivel de desempeño que

sea aceptable por el usuario.

Modos de Falla

[8]


Hechos que de manera razonablemente posible pueden haber causado cada estado de

falla, los modos de falla “razonablemente posibles” incluyen aquellos que han ocurrido en

equipos iguales o similares operando en el mismo contexto, fallas que actualmente están

siendo prevenidas por regímenes de mantenimiento existentes, así como fallas que aún

no han ocurrido pero son consideradas altamente posibles en el contexto en cuestión.

Efectos de Falla

Los efectos de falla describen que pasa cuando ocurre un modo de falla.

Esta descripción de estos efectos debe incluir toda la información necesaria para ayudar

en la evaluación de las consecuencias de las fallas. [6]

Tabla 1.1: Formato de hoja de información del AMEF

(Fuente: Proyecto Milenium, 2014 - Cementos Pacasmayo saa)

1 primera columna = Número correspondiente a la función.

A segunda columna = Letra correspondiente a la falla funcional.

1 tercera columna = Número correspondiente al modo de falla.

Consecuencias de las Fallas

Un análisis detallado de una empresa industrial promedio, tiende a arrojar entre tres y

diez mil posibles modos de fallas. Cada una de estas fallas afecta a la organización en

alguna escala, pero en cada caso los efectos son diferentes. Pueden afectar la

operatividad. También pueden afectar la calidad del producto, servicio al cliente,

[9]

Nombre de Equipo:

Sistema:

Item mantenible Efecto de Falla

Código Equipo:

Código Sistema:

Función Falla Funcional Modo de Falla

1 A 1


seguridad del medioambiente. Todas significaran el gasto de tiempo y dinero para

repararlas.

El proceso de RCM clasifica estas consecuencias en cuatro grupos, de la siguiente manera:

Consecuencias de fallas ocultas: las fallas ocultas no tienen un impacto directo, pero

exponen a la organización a fallas múltiples con consecuencias serías y hasta catastróficas.

(La mayoría están asociadas a sistemas de protección sin seguridad inherente)

Consecuencias ambientales y para la seguridad: una falla tiene consecuencias para la

seguridad si es posible que cause daño o la muerte a alguna persona. Tiene consecuencias

ambientales si infringe alguna norma o reglamento ambiental tanto corporativo como

regional, nacional o internacional.

Consecuencias Operacionales: una falla tiene consecuencias operacionales si afecta la

producción (cantidad, calidad del producto, atención al cliente, o costos operacionales)

además del costo directo de la reparación.

Consecuencias no-operacionales: las fallas que caen en esta categoría no afectan a la

seguridad ni la producción, sólo se relacionan con el costo directo de la reparación. [6]

Análisis de Criticidad

Es una metodología que permite jerarquizar sistemas y equipos, creando una estructura

que facilita la toma de decisiones acertadas y efectivas, direccionando los esfuerzos y

recursos en el área donde sea más importante y/o necesario mejorar la confiabilidad

operacional de cualquier instalación o de sus sistemas y componentes. [9]

Número de Prioridad de Riesgo

Dentro del desarrollo del AMEF se determina el NPR (Número de prioridad de riesgo), el

cual se da por la multiplicación por tres índices de probabilidad, los cuales son la

Gravedad o Severidad, el nivel de Ocurrencia y por la facilidad de Detección.

NPR=G×O×D EC. 1.1

NPR = Número de Prioridad de Riesgo.G = Gravedad.

[10]


O = Ocurrencia.D = Detectabilidad.

Dichos índices de evaluación se van determinando en escalas de 1 hasta 10 en función de

las características que se describan para cada uno de ellos, siendo puntaje el menor 1 y

1000 el mayor para la evaluación y por consecuencia el valor más crítico de un AMEF.

Definiremos dichos índices:

Gravedad o Severidad

Se refiere a la probabilidad de fallos en el proceso, está basada únicamente en el efecto

de fallo; todas las causas potenciales de fallo para un efecto particular también reciben la

misma clasificación.

Ocurrencia

Es la frecuencia en la cual se presentan las fallas, cuando se asigna esta clasificación, se

deben considerar dos probabilidades:

- La probabilidad de que se produzca una falla.

- La probabilidad de que, una vez ocurrida la falla, esta provoque el efecto nocivo

indicado.

Detección o probabilidad de No Detección

Este indica la probabilidad de que la causa y/o modo de fallo, supuestamente aparecido,

llegue a ser informado. Se está definiendo la “no detección”, para que el índice de

prioridad crezca de forma análoga del resto de índices a medida que aumenta el riesgo.

Tras lo dicho se puede deducir que este índice está íntimamente relacionado con los

controles de detección actuales y la causa. [1]

En la tabla 1.2 se muestran los niveles y puntajes asignados a cada índice.

[11]


Tabla 1.2: Número de Prioridad de Riesgo.


[12]

Descripción PuntajeÍnfima, imperceptible 1Escasa, falla menor 2-3Baja, fallo inminente 4-5Media, fallo pero no para el sistema 6-7Elevada, falla crítica 8-9Muy elevada, con problemas de seguridad, no conformidad 10

Descripción Puntaje1 falla en mas de 2 años 11 falla cada 2 años 2-31 falla cada 1 año 4-51 falla entre 6 meses y un año 6-71 falla entre 1 a 6 meses 8-91 falla al mes 10

Descripción PuntajeObvia 1Escasa 2-3Moderada 4-5Frecuente 6-7Elevada 8-9Muy elavada 10

NPR = G x O x D

Gravedad (G)

Ocurrencia (O)

Detección (dificultad de detección) (D)

1000 NPR > 200 Inaceptable ( I )200 > NPR > 125 Reduccion deseable ( R )125 > NPR 0 Aceptable ( A )

Intervalo Calificación NPR


Árbol Lógico de Decisiones (ALD)

Es una herramienta diseñada por el MCC, que permite seleccionar la actividad de

mantenimiento más adecuada para evitar o prevenir la ocurrencia de cada modo de falla

o disminuir sus posibles efectos, figura 1.3.

[13]


[1]

Consecuencia de fallo oculta

Consecuencia para la seguridad o el medio

ambiente

Consecuencias operacionales

Consecuencias no operacionales

H S E O N

H1 ¿Tareas a condición? S1 ¿Tareas a condición? O1 ¿Tareas a condición? N1 ¿Tareas a condición?

H2¿Reacondicionamiento

ciclico?S2

¿Reacondicionamiento ciclico?

O2¿Reacondicionamiento

ciclico?N2

¿Reacondicionamiento ciclico?

H3 ¿Sustitucion cíclica? S3 ¿Sustitucion cíclica? O3 ¿Sustitucion cíclica? N3 ¿Sustitucion cíclica?

H4¿Tareas de busqueda de

fallas?S4 ¿Conbinacion de tareas?

No realizar mantenimiento

programado

No realizar mantenimiento

programado

H5¿El rediseño puede ser

obligatorio?¿El rediseño es

obligatorio?¿El rediseño debe

justificarse?¿El rediseño debe

justificarse?

¿Es evidente a los operarios?

¿Afecta la seguridad o el medio ambiente?

¿Afecta las operaciones?

SN

SN

SN

SN

S

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

SN

S

SN

SN

SN

SNN


Figura 1.3: Lógica de selección de estrategias de mantenimiento- enfoque RCM

(Fuente: Ingeniería de mantenimiento y fiabilidad aplicada a la gestión de activos)

[2]


Hoja de Decisiones

Esta hoja se elabora con la información procesada en los tres últimos pasos del MCC, de

acuerdo a la referencia de la hoja de información; en ella se clasifican el tipo de

consecuencias que tiene la falla (fallas ocultas, para la seguridad y el medio ambiente,

operacionales y no operacionales), también se determina el tipo de tarea preventiva (a

condición, reacondicionamiento cíclico o sustitución cíclica) ó tareas “a falta de”

(búsqueda de fallas, ningún mantenimiento preventivo o rediseño) que se van a realizar,

seguido de estas clasificaciones, se encuentra una columna con la descripción del tipo de

tarea seleccionada, otra con la frecuencia con que se hará y una última columna con el

personal que realizará la tarea, en la parte superior aparece la identificación del

elemento, componente, por quienes fue realizada y revisada la hoja de decisión y el

número de hoja, en la tabla 6 se muestra un formato de la Hoja de Decisión. [10]

FiguFigura 1.4: Hoja de decisiones


Leyenda para la comprensión de la nomenclatura de la Hoja de decisión:

[1]

Facilitador: Fecha: Hoja N°Auditor: Fecha: de:

H1 H2 H3S1 S2 S3O1 O2 O3N1 N2 N3

Referencia de información

Evaluación de consecuencias

Accion a falta de

HOJA DE DECISIONES

Sistema:Subsistema:

FM H S E O H4 H5 S4Tarea Propuesta

Intervalo inicial(a=año, m=mes,

s=semana, d= dia)A realizarse por

F FF


F = Función

FF = Falla Funcional

MF = Modo de Falla

S = Seguridad

H = Evidente

E = Ambiente

O = Operacional

N = No Operacional

H4 = Búsqueda de Falla

H5 = Ningún mantenimiento Programado

S4 = Rediseño

1 = Tarea a condición.

2 = Tarea de reacondicionamiento cíclico.

3 = Tarea de sustitución cíclica.

Técnicas de Manejo de Fallas

Las técnicas del manejo de fallas se dividen en dos categorías:

Tareas proactivas

Estas tareas se emprenden antes de que ocurra una falla, para prevenir que el ítem llegue

al estado de falla. Abarcan lo que se conoce tradicionalmente como mantenimiento

"predictivo" o "preventivo", aunque veremos luego que RCM utiliza los términos

reacondicionamiento cíclico, sustitución cíclica y mantenimiento a condición.

Tareas de reacondicionamiento y sustitución cíclicas

El reacondicionarniento cíclico implica el retrabajo de un componente o la reparación de

un conjunto antes de un límite de edad específico sin importar su condición en ese

momento. De manera parecida, las tareas de sustitución cíclica implican sustituir un

[2]


componente antes de un límite de edad específico, más allá de su condición en ese

momento.

Tareas a condición

El crecimiento de nuevas formas de manejo de fallas se debe a la continua necesidad de

prevenir ciertos tipos de fallas, y la creciente ineficacia de las técnicas clásicas para

hacerlo. La mayoría de las nuevas técnicas se basan en el hecho de que la mayoría de las

fallas dan algún tipo de advertencia de que están por ocurrir. Estas advertencias se

denominan fallas potenciales, y se definen como condiciones físicas identificables que

indican que una falla funcional está por ocurrir o está en el proceso de ocurrir.

Las nuevas técnicas son utilizadas para detectar fallas potenciales y para poder actuar

evitando las posibles consecuencias que surgirían si se transformasen en fallas

funcionales. Se llaman tareas a condición porque los componentes se dejan en servicio a

condición de que continúen alcanzando los parámetros de funcionamiento deseados. (El

mantenimiento a condición incluye el mantenimiento predictivo, mantenimiento basado

en la condición y monitoreo de condición).

Acciones "a falta de"

Estas tratan directamente con el estado de falla, y son elegidas cuando no es posible

identificar una tarea proactiva efectiva. Las acciones "a falta de" incluyen búsqueda de

falla, rediseñar y mantenimiento a rotura (correctivo).

RCM reconoce tres grandes categorías de acciones a falta de:

Búsqueda de fallas: las tareas de búsqueda de falla implican revisar las funciones

periódicamente para determinar si han fallado (mientras que las tareas basadas en la

condición implican revisar sí algo está por fallar)

Rediseñar: rediseñar implica hacer cambios de única vez a las capacidades iniciales de un

sistema. Esto incluye modificaciones al equipo y también cubre los "cambios de una sola

vez" a los procedimientos.

[3]


Mantenimiento no programado: como su nombre lo indica, aquí no se hace esfuerzo

alguno en tratar de anticipar o prevenir los modos de falla a los que se aplica. De este

modo se deja que la falla simplemente ocurra, para luego repararla. Esta tarea a falta de

también es llamada mantenimiento correctivo o "a rotura". [6]

El proceso de selección de tareas de RCM

La esencia del proceso de selección de tareas es el siguiente:

Para fallas ocultas, la tarea proactiva vale la pena si reduce significativamente el riesgo de

falla múltiple asociado con esa función a un nivel tolerable. Si esto no es posible, debe

realizarse una tarea de búsqueda de falla. De no hallarse una tarea de búsqueda de falla

que sea adecuada, la decisión "a falta de" secundaria es que el componente pueda ser

rediseñado (dependiendo de las consecuencias de la falla múltiple).

Para fallas con consecuencias ambientales o para la seguridad, una tarea proactiva sólo

vale la pena si por sí sola reduce el riesgo de la falla a un nivel muy bajo, o directamente lo

elimina. Si no puede encontrarse una tarea que reduzca el riesgo a niveles

aceptablemente bajos, entonces el componente debe ser rediseñado o debe modificarse

el proceso.

Si la falla tiene consecuencias operacionales, una tarea proactiva sólo vale la pena si el

costo total de realizarla a lo largo de un cierto período de tiempo es menor al costo de las

consecuencias operacionales y el costo de la reparación en el mismo período de tiempo.

En otras palabras, la tarea debe tener justificación en el terreno económico. Si no se

justifica, la decisión a falta de inicial es ningún mantenimiento programado. (Si esto

ocurre y las consecuencias operacionales siguen siendo inaceptables, entonces la decisión

"a falta de" secundaria es nuevamente el rediseño).

Si una falla tiene consecuencias no operacionales sólo vale la pena una tarea proactiva si

el costo de la tarea a lo largo de un período de tiempo es menor al costo de reparación en

el mismo tiempo. Entonces éstas tareas también deben tener justificación en el terreno

económico. Si no se justifica, la decisión a falta de inicial es otra vez ningún

mantenimiento programado, y si los costos son demasiado elevados entonces la siguiente

decisión "a falta de" secundaria es nuevamente el rediseño.

[4]


Patrones de Falla

El pensamiento clásico sugiere que los registros detallados de las fallas nos permitirán

determinar la vida del equipo y de ese modo hacer planes para tomar acciones

preventivas antes de que el ítem comience a fallar en el futuro.

Este modelo es útil para ciertos tipos de equipos simples, y para algunos más complejos

con modos de fallas dominantes. En particular las características de durabilidad se

encuentran cuando el equipo tiene contacto directo con el producto. Las fallas

relacionadas a la edad se asocian con frecuencia con la fatiga, corrosión, abrasividad y

evaporación.

Sin embargo los equipos en general son mucho más complejos que veinte años atrás. Esto

llevo a cambios iniciales en los patrones de falla, como se muestra en la figura 7. Los

gráficos muestran la probabilidad condicional de falla versus la edad operativa, en un

numero de equipos eléctricos y mecánicos.

El patrón A es la tan conocida “curva de la bañera”. Comienza con una incidencia alta de

falla (conocida como mortalidad infantil) seguida por una probabilidad de falla condicional

en lento o constante crecimiento, luego por la zona de desgaste.

El patrón B muestra una probabilidad de falla creciente, finalizando en una zona de

desgaste.

El patrón C muestra una probabilidad de falla creciente pero no hay una edad de desgaste

identificable. El patrón D muestra una baja probabilidad de falla cuando el equipo es

nuevo o recién comprado, y luego una suba rápida a un nivel constante, mientras que el

patrón E muestra una permanente probabilidad condicional de fallas a cualquier edad,

(fallas casuales) El patrón F comienza con una mortalidad infantil alta, que disminuye

eventualmente a una probabilidad condicional de falla muy lenta. [6]

[5]


Figura 1.5:

Patrones

de falla

(Fuente:

Suárez D.)

Modelo Weibull

El modelo probabilístico de Weibull es muy flexible pues la ley tiene tres parámetros que

permiten “ajustar” correctamente toda la clase de resultados experimentales y

operacionales. Contrariamente al modelo exponencial, la ley de Weibull cubre los casos

en que la tasa de fallo h(t) es variable y permite por tanto ajustarse a los periodos de

juventud y a las diferentes formas de “envejecimiento”. Es decir, se aplica a equipos en

cualquier etapa de su vida. Recordemos la curva de Davies o de la “bañera” de Z(t), para

su utilización se precisan resultados de ensayo de muestras o la toma de datos de

funcionamiento (TBF= tiempo entre fallos).

Estos resultados permiten estimar la función de repartición F(t) que corresponde a cada

instante t.

La determinación de los parámetros permite, utilizando tablas, evaluar la MTBF y la

desviación típica. Por otra parte, el conocimiento del parámetro de forma β es un útil de

diagnóstico del tipo de fallo cuando el equipo en estudio es una caja negra.

Gráficos R(t) y h(t) o λ

Los siguientes gráficos muestran el polimorfismo de la ley de Weibull bajo influencia del

parámetro de forma β , γ y η.

[6]

F

A

B

C

D

E


Gráfico 1.1: Confiabilidad y polimorfismo de parámetros β , γ y η.

[7]


Gráfico 1.2: Tasa de Fallas y polimorfismo de parámetros β , γ y η.

Expresiones matemáticas

Sea la variable aleatoria continua t, distribuida de acuerdo con la ley de Weibull:

Densidad de probabilidad f(t)

f ( t )= βη [ t−γ

η ]β−1

. e−[ t−γ

η ]β

siendo t ≥ γ EC.1.2

Donde:

β= Parámetro de forma β>0 (identifica el ciclo de vida de la máquina)

η= Parámetro de escala η>0 es una constante, es el periodo de operación durante al

menos el 63.2% de los equipos se espera que falle

γ= Parámetro de posición -∞<γ<∞

Función de repartición

[8]


F (t )=1−e−[ t− γ

η ]β

EC.1.3

La confiabilidad correspondiente es por lo tanto R(t)=1-F(t)

R ( t )=e−[ t−γ

η ]β

EC.1.4

Observación para γ=0 y β=1, se vuelve a encontrar la distribución exponencial, caso

particular de la ley Weibull

En este caso,

h (t )=1η= 1MTBF

EC.1.5

Tasa instantánea de fallo h (t )= f (t)

1−F (t) h (t )= βη [ t−γ

η ]β−1

EC.1.6

Siendo:

t ≥ γ

β>0

η>0

Mecanismos de fallos particulares

γ=0, el mecanismo no tiene duración de fiabilidad intrínseca, y:

Si β<1, la tasa de fallos disminuye con la edad sin llegar a cero, por lo que podemos

suponer que nos encontramos en la juventud del componente con un margen de

seguridad bajo, dando lugar a fallos por tensión de rotura

Si β=1, la tasa de fallos se mantiene constante siempre, lo que nos indica una

característica de fallos aleatoria o seudos-aleatoria. En este caso nos encontramos que la

distribución de Weibull es igual a la exponencial.

[9]


Si β>1, la tasa de fallo incrementa con la edad de forma continua, lo que indica que los

desgastes empiezan en el momento en que el mecanismo se pone en servicio.

1,5<β<2.5 fenómeno de fatiga.

3<β<4 fenómeno de desgaste, de corrosión (iniciado en el tiempo t=γ), de pasar

un umbral (campo de deformación plástica).

β=3.44 f(t) es simétrica, la distribución es “normal”.

Este es el modelo a emplear ya que se posee una fecha límite o de garantía que determine

la duración del sistema.

γ>0, el mecanismo es intrínsecamente fiable desde el momento en que fue puesto en

servicio hasta que t=γ, y además.

Si β<1 hay fatiga y otro tipo de desgaste en el que la tasa de fallo disminuye con el

tiempo después de un súbito incremento hasta γ , valores de β bajos (aproximadamente

0.5) pueden asociarse con ciclos de fatiga bajos y los valores de β más elevados

(aproximadamente 0.8) con ciclos más altos.

Si β>1 hay una erosión o desgaste similar en que la constante de duración de carga

disminuye continuamente con el incremento de la carga.

γ<0 indica que el mecanismo fue utilizado o tuvo fallos antes de iniciar la toma de datos

de otro modo:

Si β<1 podría tratarse de un fallo de juventud antes de su puesta en servicio, como

resultado de un margen bajo.

Si β>1 se trata de un desgaste por una disminución constante de la resistencia iniciado

antes de su puesta en servicio, por ejemplo debido a una vida propia limitada que ha

finalizado o era inadecuada.

Tiempo medio entre fallos (MTBF)

Es el tiempo entre fallos o vida media y se calcula con ayuda mediante la aplicación de

una tabla, que nos da los valores de gamma y lo relaciona de la siguiente manera: [1]

E ( t )=MTBF=ηGAMMA . ln(1+ 1β) EC.1.7

[10]


Rangos de medianas

Kapur y Lamberson (1977) definieron valores de Frecuencia Absoluta para determinados

números de falla que se pueden emplear en modelos Weibull, ver TablaXX. [8]

Tabla 1.3: Rangos de Medianas

Median Ranks

Sample Size

j/n 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 6.107 5.613 5.192 4.830 4.516 4.240 3.995 3.778 3.582 3.406

2 14.796 13.598 12.579 11.702 10.940 10.270 9.678 9.151 8.677 8.251

3 23.578 21.669 20.045 18.647 17.432 16.365 15.422 14.581 13.827 13.147

4 32.380 29.758 27.528 25.608 23.939 22.474 21.178 20.024 18.988 18.055

5 41.189 37.853 35.016 32.575 30.452 28.589 26.940 25.471 24.154 22.967

6 50.000 45.951 42.508 39.544 36.967 34.705 32.704 30.921 29.322 27.880

7 58.811 54.049 50.000 46.515 43.483 40.823 38.469 36.371 34.491 32.795

8 67.620 62.147 57.492 53.485 50.000 46.941 44.234 41.823 39.660 37.710

9 76.421 70.242 64.984 60.456 56.517 53.059 50.000 47.274 44.830 42.626

10 85.204 78.331 72.472 67.425 63.033 59.177 55.766 52.726 50.000 47.542

11 93.893 86.402 79.955 74.392 69.548 65.295 61.531 58.177 55.170 52.458

12 94.387 87.421 81.353 76.061 71.411 67.296 63.629 60.340 57.374

13 94.808 88.298 82.568 77.525 73.060 69.079 65.509 62.289

14 95.169 89.060 83.635 78.821 74.529 70.678 67.205

15 95.484 89.730 84.578 79.976 75.846 72.119

16 95.760 90.322 85.419 81.011 77.033

17 96.005 90.849 86.173 81.945

18 96.222 91.322 86.853

19 96.418 91.749

20 96.594

Source: Kapur, K.C. and Lamberson, L.R., Reability in Engineering Desing, John Wiley, New York,1977. (Reprinted with permission of John Wiley & Sons, Inc.)

Disponibilidad

Es el porcentaje de tiempo que el activo está realmente operando comparado con el tiempo que está programado para operar. Este valor es también llamado disponibilidad operacional.

La disponibilidad se puede calcular con la siguiente fórmula:

[11]


Disponibilidad (%)= Tiempode operación(horas )TiempoTotal Disponible (horas )−Tiempo destand by (horas )

×100

EC.1.8

Tiempo de Operación (horas) =

Tiempo Total Disponible - [Tiempo de Stand by + Tiempo Total de Paradas]

Tiempo Total de Paradas =

Tiempo de Paradas Programadas + Tiempo de Paradas No Programadas [3]

Elaboración del proceso del cemento

La obtención del cemento se hace a través de una serie de pasos, los cuales describiremos

a continuación:

Obtención de Materia Prima

Las canteras se encuentran en Tembladera, que es un pueblo de la provincia de

Contumazá en la Región de Cajamarca, es la capital del distrito de Yonán, allí se obtiene la

piedra caliza y la arcilla se obtiene de las canteras en Cerro Pitura ubicada en la Provincia

de Pacasmayo del Departamento de la Libertad.

Estos componentes se obtienen a través de barrenación y detonación con explosivos, este

proceso se realiza tomando todas las medidas de seguridad concernientes, los otros

materiales se compran a distintos proveedores.

Transporte de Materia Prima

Una vez que las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la

planta de chancado en camiones o bandas, el material es recogido por maquinaria pesada

y luego es puesto en tolvas para luego ser transportado por medio de fajas hacia las

chancadoras.

Trituración

[12]


El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia

prima (después del proceso de voladura la piedra caliza queda en rocas del tamaño de 0.5

a 1.0 mt. Aproximadamente), que por efecto de impacto o presión son reducidos a un

tamaño máximo de una o media pulgada, obteniendo la piedra caliza del tamaño

adecuado para su transporte hacia la planta.

Pre-homogeneización

La Pre-homogeneización se puede dividir en dos grupos:

Pre-homogeneización conjunta de la materias primas componentes:

Este tipo de tipo de Pre-homogeneización exige composición química equilibrada. La

clasificación de los componentes se realiza antes de llevarlos a lecho de mezcla.

Pre-homogeneización particular de los componentes individualizados:

Es el método más empleado en la industria del cemento para regularizar la composición.

Los componentes pre-homogeneizados individualmente se aportan al proceso de acuerdo

con la proyectada composición química para el cálculo de la composición del crudo y se

llevan al molino mediante dispositivos del tipo de recipientes alimentadores o de básculas

dosificadoras.

Abastecimiento de tolvas de aditivos

En esta área se encuentran las grúas puente Ridinger, las cuales se encargan de abastecer

el material como la arena, arcilla y hierro para los molinos de crudo, el yeso, escoria de

hierro, clinker, caliza, puzolana y diatomita para los molinos de cemento, y cal conforme y

no conforme para el molino de cal.

Estas grúas son dos, grúa puente 1 y grúa puente 2, y son capaces de transportar hasta 5

toneladas de material en cada traslado.

Molienda de materia prima

Se puede realizar por medio de un molino vertical de acero, que muele el material

mediante la presión que ejercen tres rodillos cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de

molienda o también se utilizan molinos horizontales, en cuyo interior el material es

pulverizado por medio de bolas de acero.

[13]


La molienda de las materias primas tiene por objeto reducirlas de tamaño, a un estado

pulverulento, para que puedan reaccionar químicamente durante la clinkerización. Esta se

puede hacer en húmedo (vía húmeda) o en seco (vía seca).

La vía húmeda, consiste en licuar las materias en grandes estanques circulares provistos

de peines giratorios. Después, los materiales pasan a molinos de bolas, de donde se

obtiene una pasta fluida que se prensa posteriormente para eliminar parte del agua y se

almacena hasta introducirla al horno en forma de nódulos.

Si se utiliza la vía seca, la molienda se hace en molinos de rodillos o de bolas, teniéndose

en ellos un polvo fino de tamaño inferior a 150 micrones. Generalmente los molinos de

vía seca están provistos de dispositivos que inyectan aire caliente para secar las materias

primas, simultáneamente con la molienda.

Homogeneización del Crudo

Se realiza en un silo que sirve como almacén temporal del crudo luego que sale del

proceso de molienda; el cual está equipado debidamente. Consiste en mezclar los

distintos materiales, a tal punto que en cualquier porción de la mezcla que se tome deben

estar presentes los componentes en las proporciones previstas. El procedimiento de

homogeneización consiste en la aireación de la totalidad de la superficie del fondo del

silo, a través de cajas dispersoras, que logran en primer término la separación

individualizada de las partículas, mediante un violento movimiento turbulento.

Cuando se usa la vía húmeda se emplean estanques agitadores mecánicos y cuando se usa

la vía seca, se emplean silos donde el crudo se agita mediante la inyección de aire

comprimido.

Una buena homogeneización permite corregir las dosificaciones, mantener una operación

adecuada del horno y prever la calidad del Clinker. Por el contrario, una mala

homogeneización puede dar lugar a Clinker de mala calidad, cometer errores en los

cambios de dosificación, dificultar la operación del horno e impedir las reacciones

químicas de formación de Clinker.

Intercambiador de Calor o Pre-Calentador

[14]


Son edificios que cuentan con una Torre de Ciclones, ubicados uno encima del otro, los

cuales en cada uno de ellos tiene transmisores de temperatura y presión para su debido

control del proceso. El crudo homogeneizado se alimenta por el extremo superior de este

pre-calentador, pasando a través de los ciclones donde se calienta por acción de los gases

generados en el quemador del horno, iniciándose de esta manera el proceso de

descarbonatación y transformación termo – químico del crudo.

Clinkerización

Para calcinar los materiales se usan hornos rotatorios. Estos son tubos de acero montados

sobre polines, revestidos interiormente por ladrillos refractarios, con una inclinación de 3

a 5%, accionados por motores que les permiten girar a una velocidad circunferencial del

orden de 10 metros por minuto. Su diámetro (2 a 6 metros) y longitud (50 a 200 metros)

dependen de la capacidad de producción.

Como combustible, se puede usar petróleo, carbón pulverizado o gas, que se inyecta con

aire en la zona más baja, donde se produce la combustión.

Es la parte medular del proceso, donde el crudo descarbonatado ingresa y por efecto del

calor generado, sufre transformaciones físicas y químicas, llegando a obtenerse el

producto llamado Clinker a temperaturas del orden de los 1400 a 1450° C. En Pacasmayo

tenemos 3 hornos, los cuales son tubos de acero de distinto diámetro y longitud. De

manera específica nuestro horno 3, tiene: 4.0 metros de diámetro y 57 metros de largo,

con una pendiente de 5 grados, que gira a una velocidad de hasta 4 rpm. Los hornos están

revestidos interiormente por ladrillos refractarios para proteger el tubo y disminuir la

pérdida de calor, y tiene una capacidad de 2,500 toneladas día de Clinker.

Enfriamiento

El Clinker descargado por el horno pasa a la tercera parte del circuito de clinkerización,

que se da en los enfriadores. Estos constan de varias superficies escalonadas compuestas

por placas fijas y móviles alternadas, con unos pequeños orificios por donde pasa el aire

que es insuflado por la parte inferior, por la acción de ventiladores con el objeto de

enfriar el Clinker de aproximadamente 1,200°C hasta alrededor de 180°C. En la parte final

[15]


de estas unidades se encuentran instaladas trituradoras de rodillos, accionadas por

motores hidráulicos, para reducir el tamaño del Clinker a un máximo de 3 a 4 centímetros.

Molienda

El Clinker que sale del enfriador y es transportado a una cancha de almacenamiento

donde termina su proceso de enfriamiento para ser posteriormente alimentado a los

Molinos de Bolas de Cemento o a las Prensas de Rodillos de Cemento. La molienda

conjunta del Clinker con yeso constituye el Cemento Portland, adicionándose yeso en

aproximadamente 3.8 %.

Molinos de bolas

Los molinos de bolas son cilindros de acero de 4.40 metros de diámetro por 14.40 metros

de largo revestidos interiormente por blindajes acerados, en su interior se encuentran

hasta 280 toneladas de bolas de acero de diferentes diámetros clasificadas por pesos y

diseñadas para dar una determinada finura.

Molino Vertical o Prensa de rodillos

Estos Molinos Verticales o Prensas de rodillos están constituidos por dos cilindros macizos

que giran en sentido contrario y que comprimen el Clinker y el yeso haciéndoles pasar

necesariamente por el espacio regulable entre ellos. Para luego dirigirse a las separadoras

que clasifican lo fino como producto terminado (cemento) y lo grueso regresa a la prensa

para su remolienda. Las prensas de rodillos son equipos altamente eficientes que pueden

trabajar en forma independiente. Finalmente el cemento es trasladado a los silos de

envase por medio de las fajas transportadoras y/o bomba de transporte neumático.

Almacenamiento de Cemento

Una vez producido el cemento se almacena bajo determinadas condiciones que aseguren

su duración en los silos y conservación de todas sus características tal como salió del

molino.

El cemento producido por los molinos se traslada por canaletas y elevadores hasta silos

de almacenamiento los cuales contienen el mismo tipo de cemento que se va almacenar.

Las condiciones de almacenamiento son:

[16]


- Hermeticidad de los silos.- que asegure la casi nula entrada de aire húmedo, agua o

contaminantes externos

- Aireación de los silos.- que mantenga el cemento fluido listo para ser puesto en venta, el

aire de aireación debe ser seco.

- Exclusividad de los silos.- que almacenen un solo tipo de cemento siempre.

Envase y embarque del cemento

El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas

neumáticos o mecánicos, siendo transportado a donde será envasado.

El cemento es despachado desde la planta ya sea en sacos de papel, en contenedores de

hasta 2 toneladas de capacidad o en el sistema granel estándar. En todos los casos este

puede ser transportado por carretera, tren o por agua entre ellos fluvial y/o marítima en

barcos o barcazas. En general las facilidades para el transporte de cemento a granel son

especialmente equipadas con tanques o contenedores similares.

Finalmente la realidad problemática es que la empresa Cementos Pacasmayo ha crecido

considerablemente debido al aumento de la demanda de cemento y cal, esto ha

ocasionado una exigencia en la producción en lo que respecta a calidad y cantidad para

poder sostenerse en el mercado.

La empresa cuenta con diversas áreas de producción, como el área de recepción y

almacenamiento de materia prima, el área de los molinos de crudo 1 y 2, el área de los

molinos de carbón miag 1 y 2, el área de los molinos de cemento 4,6 y 7, y el área de

embolsado y despacho.

En el área de recepción y almacenamiento de materia prima se encuentran las grúas

puente Ridinger codificadas como grúa 1 y grúa 2, ambas grúas comparten dos rieles

fijados sobre dos soportes de concreto de aproximadamente 100 metros de largo y 9

metros de alto, por el cual realizan su traslado longitudinal, y dos rieles propios para su

traslado transversal; la alimentación de energía eléctrica para el funcionamiento de sus

equipos se realiza por contacto entre carbones y la línea trolley, está última transmite una

tensión de 440 V y está compuesta por cuatro conductores de cobre desnudo y de sección

cuadrada codificados como U, V, W y tierra, ubicados en la base de concreto del riel

[17]


longitudinal del lado izquierdo de la grúa 1. El estado de reposo de la grúas 1 y 2 es una en

cada extremo de los rieles longitudinales, la grúa 1 en la cancha de arena y la grúa 2 en la

cancha de clinker, estas grúas están encargadas de abastecer los respectivos materiales a

las tolvas de los molinos para la elaboración de cemento y cal, materiales como arena,

arcilla y hierro para las tolvas del molino de crudo 1 y molino de crudo 2, clinker, yeso,

escoria de hierro, puzolana y diatomita a las tovas del molino de cemento 4 y cal

conforme y no conforme a las tolvas del molino de cal 5.

En un inicio se trabajaba con una sola grúa y la otra se mantenía como stand by, pero

debido al incremento de la producción actualmente las dos grúas trabajan las 24 horas

abasteciendo constantemente a las tolvas antes mencionadas, sin embargo, se suelen

presentar fallas en algunos de sus equipos y ello trae consigo la detención del llenado de

tolvas de los molinos, debido a que ambas se transportan por los mismos rieles

longitudinales, al parar una de ellas no permite que la otra se desplace, esto dependiendo

del tipo de falla que se presente. Si alguna de las dos grúas queda inoperativa pero con el

cucharón levantado es posible que la otra grúa empuje a su compañera hasta su estado

de reposo, y pueda abastecer dentro de sus posibilidades a algunas de las tolvas, pero si la

falla es debido a un cortocircuito en la línea se afectará todo el sistema, y la producción se

detendrá por algunas horas.

Las paradas que afectaron la producción durante el año 2014 sumaron 216.2 horas, estas

fallas solo fueron 14 considerando las fallas de ambas grúas, pero a pesar de que las fallas

en cada grúa puente fueron pocas se ve afectado todo el sistema de las grúas puente

Ridinger el cual presenta una baja disponibilidad, debido a la baja confiabilidad del mismo,

por ello se requiere elaborar y proponer un plan de mantenimiento centrado en la

confiabilidad dirigido a todos los equipos de las grúas puente, para aumentar su

confiabilidad y con ello la disponibilidad del sistema grúas puente Ridinger.

A continuación se presenta el historial de las fallas que afectaron el sistema grúas puente

Ridinger durante el año 2014.

[18]


Tag equipo Fecha Descripción de las fallas

170 - 005 1/5/2014 216 Cortocircuito en caja de pase170 - 045 1/30/2014 453 Carbones desgastados en motor carro grande170 - 005 2/20/2014 321 Rotura de cable del cucharón170 - 005 3/16/2014 402 Relé temporizador malogrado170 - 045 4/13/2014 504 Descalibración de mando abrir - cerrar170 - 005 5/11/2014 517 Rotura de brazo porta carbones170 - 005 6/17/2014 709 Aislador roto en línea trolley170 - 005 7/15/2014 523 Contacto auxiliar sucio en contactor de subir170 - 005 8/19/2014 668 Resistencia abierta 170 - 005 9/8/2014 298 Resistencia abierta subir-bajar del cucharón170 - 045 10/14/2014 697 Cable del cucharón fuera de la roldana170 - 045 11/5/2014 361 Leva desgastada en caja de cambio de subir-bajar / abrir-cerrar170 - 045 11/22/2014 237 Cable del cucharón fuera de la roldana

Tiempo entre Fallas

(Horas)

I.1. Formulación del Problema

¿Cuál será la influencia de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) en

la confiabilidad y disponibilidad del sistema grúas puente Ridinger de la empresa

Cementos Pacasmayo?

I.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo General

Proponer un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) para aumentar la

confiabilidad y disponibilidad del sistema grúas puente Ridinger de la empresa Cementos

Pacasmayo saa.

1.2.2. Objetivos específicos

Evaluar la situación actual de la gestión de mantenimiento en la empresa con enfoque a

las grúas puente Ridinger.

Diseño y propuesta de un plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad para las

grúas puente Ridinger.

Evaluar la propuesta del plan de mantenimiento según la norma PAS 55.

[19]


Implementación de indicadores.

2. MARCO METODOLÓGICO

2.1. Hipótesis

El uso de un plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad aumentará la

Confiabilidad y Disponibilidad del sistema grúas puente Ridinger de la empresa Cementos

Pacasmayo saa

2.2. Variables

Variables independientes

Plan de mantenimiento (RCM)

Variables dependientes

Disponibilidad (A)

Confiabilidad (R)

Costos de Mantenimiento de las Grúas Puente (CTM)

Variable Interviniente

Adaptabilidad de los trabajadores a nuevas políticas laborales

[20]


Figura 2.1: Variables

(Fuente: Elaboración propia)

2.3. Operacionalización de Variables

Tabla 2.1: Cuadro de Operacionalización de Variables

(Fuente: Elaboración Propia)

[21]

AUMENTO DE LA DISPONIBILIDAD

GRÚAS PUENTE RIDINGER PLAN DE MANTENIMIENTO

RCM

ADAPTABILIDAD DE LOS TRABAJADORES A NUEVAS POLÍTICAS

LABORALES

AUMENTO DE LA CONFIABILIDAD

AUMENTO DE LA DISPONIBILIDAD

REDUCCIÓN DE COSTOS DE MANTENIMIENTO


VARIABLE INDEPENDIENTE

DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL INDICADORES ESCALAS DE MEDICIÓN

Razón

Razón

VARIABLES DEPENDIENTES


CONFIABILIDAD Razón

DISPONIBILIDAD

Razón

Razón

Razón

COSTOS

M.O. Razón

Material Razón

Repuestos Razón

VARIABLE INTERVINIENTE


Razón

Razón

PLAN DE MANTENIMIENTO

Es el conjunto de tareas de mantenimiento seleccionadas y dirigidas a proteger la función de un activo, estableciendo una frecuencia de ejecución de las mismas y el personal destinado

a realizarlas.

Tareas propuestas obtenidas del análisis de vida útil y

cantidad de paradas de las Grúas puente Ridinger

Vida útil de los equipos de las grúas puente

Ridinger

Paradas imprevistas de las

grúa puente Ridinger

Es la propiedad del sistema de mantenerse sin experimentar un suceso de falla durante el tiempo y las condiciones de

explotación establecidos.

El valor resultante de la aplicación de la distribución Weibull en el sistema de las

grúas puente Ridinger

Tiempo entre fallas

Es el porcentaje de tiempo que el activo está realmente operando comparado con el tiempo que está programado para operar. Este valor es también llamado disponibilidad

operacional.

Es el resultado de la relación entre el Tiempo de Operación y la difrencia entre el Tiempo Total Disponible y el Tiempo

de Stand by

Tiempo de Operación

Tiempo Total Disponible

Tiempo de Stand by

El costo es el gasto económico que representa la fabricación de un producto o la prestación de un servicio.

En las grúas puente Ridinger es la cantidad de dinero

necesario para solventar los gastos de Mano de Obra, Materiales y Repuestos.

ADAPTABILIDAD DE LOS TRABAJADORES A

NUEVAS POLÍTICAS LABORALES

Capacidad de adaptación de los trabajadores a nuevas disposiciones por parte de la empresa en donde laboran

Capacidad de los trabajdores reflejada en el aumento o

reducción de la vida útil de los equipos de las grúas puente

Ridinger y de las paradas imprevistas

Vida útil de los equipos de las grúas puente

Ridinger

Paradas imprevistas de las

grúa puente Ridinger

[22]


2.4. Metodología

Método observacional.

2.5. Tipo de estudio

Aplicado descriptivo.

2.6. Diseño de investigación

No experimental.

2.7. Población y muestra

La población está conformada por el sistema grúas puente Ridinger. Debido a que la

particularidad de esta población o universo es reducida y finita, la unidad de análisis y la

muestra está conformada por toda la población que este caso son las dos grúas puente

que conforman el sistema grúas puente Ridinger.

Tabla 2.2: Equipos y componentes que conforman parte de la muestra

[23]


Posterior a esto también se tomo como población a la cantidad de fallas que se

presentaron a lo largo de los años de trabajo de la grúas puente Ridinger .

Para calcular el tamaño de la muestra se usará la siguiente fórmula debido a que la

población es finita:

[24]


n=N ×Zα

2× p×q

d2×(N−1)+Z2× p×q

E.C. 2.1

Donde:

N= Total de la población

Zα = 1.96 al cuadrado (si la seguridad es del 95%)

P= Proporción esperada (en este caso 5% = 0.05)

q = 1-p (en este caso 1-0.05 = 0.95)

d = precisión (en la investigación usar 5%)

La muestra está conformada por 14 fallas, las cuales afectaron al sistema de las grúas

puente Ridinger.

2.8. Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Para la elaborar este trabajo, se efectuó una revisión de datos y de los planes de

mantenimiento actuales, lo cual permitió reforzar y mejorar los planes con nuevas

[25]


actividades de prevención y técnicas predictivas, las técnicas de recolección son las

siguientes:

Recopilación bibliográfica: La recopilación bibliográfica proporcionó información acerca

del funcionamiento de las grúas, así como de su operación, lo cual fue la base del inicio de

este estudio.

Observación: La observación directa, permitió la captar mediante la visualización el

desarrollo de la operación de las grúas en su contexto operacional y las condiciones

actuales de funcionamiento de los equipos que las componen.

Entrevistas: Las entrevistas con el personal formaron parte fundamental de la recolección

de datos que permitió extraer información del personal que opera las maquinarias y del

personal que las intervienen, lo cual nos permitió saber cuál es la situación actual, así

como las deficiencias que se presentan en ellas.

La descripción: Con la descripción se reunieron los resultados de las observaciones, ello

permitió elaborar un registro detallado de la información recolectada.

Encuestas: Las encuestas fueron hechas al personal que se encuentra directamente

involucrado con las maquinarias, esto facilitó el análisis de cada equipo y en base a ello

determinar su criticidad.

2.9. Método de análisis de datos

Se considera el nivel de complejidad de análisis ligado a la hipótesis planteada, de esta

manera se verificará la hipótesis con la presentación de los datos en forma numérica.

[26]


3. RESULTADOS

3.1. Definición del Contexto Operacional

Las grúas puente Ridinger de la empresa Cementos Pacasmayo saa, están codificadas

como grúa puente 1, la cual se aprecia en la figura 3.1, y grúa puente 2, la cual se aprecia

en la figura 3.2, estas grúas están ubicadas en el área de cancha de materiales y

pertenecen al sistema de llenado de tolvas de adición, ambas tienen una capacidad de

transporte de material de 5 toneladas y están encargadas de abastecer los materiales a

las respectivas tolvas de adición de los molinos de crudo y de cemento. En la figura xx se

muestran las vistas frontales de las grúas puente 1 y 2.

En la sección de crudos existen 3 tolvas de adición para cada molino, en la figura 3.3 se

aprecian las tolvas del molino de crudo 1 y en la figura 3.4 las tolvas del crudo 2, las cuales

solo se diferencian por la capacidad de almacenaje, acorde a la capacidad de producción

de cada molino.

En la sección de los crudos se encuentran el molino de crudo 1 con una capacidad de

producción de 70 t/h y el molino de crudo 2 con una capacidad de producción de 180 t/h

respectivamente, la alimentación a estos molinos es en forma dosificada por medio de

balanzas las cuales alimentan arena, arcilla, hierro y piedra caliza, los primeros tres

materiales son abastecidos por las grúa puente 1 a las tolvas respectivas de cada molino,

acorde a la capacidad de cada uno de ellos, la piedra caliza se alimenta por medio de fajas

transportadoras a la tolva de piedra caliza.

La grúa puente 1 también se encarga de retirar la arena de la tolva de recepción a la

cancha de la misma, para que en caso de fallar, la grúa puente 2 tenga acceso para retirar

arena.

La grúa puente 2 se encarga de alimentar clinker, yeso, escoria de hierro, puzolana y

diatomita a las tolvas del molino de cemento 4, el cual posee una capacidad de

producción de 75 t/h de cemento.

La grúa puente 2 también se encarga de alimentar cal conforme y no conforme a las

tolvas del molino de cal 5, de 42 t/h de capacidad de producción y alimenta a las tolvas de

[27]


arena, hierro, arcilla y piedra caliza del molino de crudo 3, el cual posee una capacidad de

producción de xx t/h.

En la figura 3.5 se aprecian las tolvas del molino de cemento 4 y del molino de cal 5.

Figura 3.1: Vista frontal de la grúa

1.

(Fuente: Elaboración

propia)

[28]


Figura 3.2: Vista frontal de la grúa puente 2.


[29]


Figura 3.3: Vista frontal de tolvas de alimentación del molino de crudo 1.


Figura 3.4: Vista frontal de las tolvas de alimentación del molino del crudo 2.


[30]


Figura 3.5: Vista superior de las tolvas de adición del molino de cal y del molino de

cemento.


3.1.1. Equipos de las Grúas Puente Ridinger

Las grúas puente son de tipo cuchara, codificadas como grúa puente 1 y grúa puente 2, están constituidos por equipos y componentes iguales, presentados en el Diagrama de Bloques del Anexo 1. Ambas grúas cuentan con los siguientes equipos y componentes:

Carro grande de traslación longitudinal

Bastidor

Motor eléctrico

Arrancador

Reductor

Sistema de lubricación

Freno

Motor electrohidráulico

Carro chico de traslación transversal

Bastidor

Motor eléctrico

Arrancador

Reductor


Freno


[31]


Cucharón y caja de sincronización

Subir – bajar

Tambor

Motor eléctrico

Arrancador

Reductor


Freno


Abrir – cerrar

Tambor

Motor eléctrico

Arrancador

Reductor


Freno


Línea trolley GP

3.1.2. Descripción del proceso operacional de las grúas puente Ridinger

Carro Grande

[32]


Este equipo se encarga del traslado longitudinal de la grúa a lo largo de los rieles de

aproximadamente 100 metros de longitud, fijados sobre las bases de concreto de 1 metro

de ancho por 9 metros de alto y 104 metros de largo. El equipo consta de un bastidor, el

cual soporta el conjunto de componentes que constituyen al equipo, además también

soporta la estructura del carro chico, del subir-bajar, del abrir-cerrar, caja de sincronismo

y cucharón, y del tablero eléctrico de la grúa; el equipo también consta de un motor de

anillos rozantes, el cual va acoplado a un reductor de velocidad, con la finalidad de que el

traslado sea a una velocidad estable y segura para el operador y su entorno, adicional a

esto se trabaja con un banco de resistencias, por medio del cual el motor puede girar a

tres niveles de velocidad diferentes, con lo cual el equipo se hace más adaptable a la

necesidad del proceso. Aparte de los componentes ya mencionados posee un freno el

cual está compuesto de un tambor cilíndrico que a su vez forma parte del acoplamiento

entre el motor eléctrico y el reductor, también tiene unas zapatas con material de caucho

y bases metálicas, que detienen al instante el desplazamiento, actuando sobre el

acoplamiento entre el motor eléctrico y el reductor por a través de fricción, este freno es

accionado por medio de un motor electrohidráulico, el cual trabaja en conjunto con el

motor eléctrico, este último al activarse, activa también al motor electrohidráulico, que a

su vez abre las bases de las zapatas permitiendo el giro del tambor entre los

acoplamientos y así el desplazamiento de la grúa, luego al detenerse el motor eléctrico, se

detiene también el motor electrohidráulico provocando el frenado del desplazamiento

instantáneamente. En la figura 3.6 se muestra la vista frontal del accionamiento del carro

grande.

[33]


Figura 3.6: Vista frontal del accionamiento del carro grande.


Carro Chico

Este equipo se encarga del traslado transversal de la de la grúa a lo largo de los rieles

transversales, fijados sobre la estructura del carro grande, este equipo consta de un

bastidor dentro del cual se encuentran el resto de componentes, también los del equipo

subir-bajar y los del equipo abrir-cerrar, caja de sincronismo y cucharón, además del

tablero de la grúa, como ya se indicó en el anterior texto. Al igual que el equipo de carro

grande, consta de un motor de anillos rozantes, el cual va acoplado a un reductor de

velocidad, con la finalidad de que el traslado transversal sea a una velocidad estable y

segura para el operador y su entorno, adicional a esto se trabaja con un banco de

resistencias, por medio del cual el motor puede girar a tres niveles de velocidad

diferentes, con lo cual el equipo se hace más adaptable a la necesidad del proceso. Aparte

de los componentes ya mencionados posee un freno el cual está compuesto de un tambor

cilíndrico que a su vez forma parte del acoplamiento entre el motor eléctrico y el

reductor, también tiene unas zapatas con material de caucho y bases metálicas, que

evitan al instante el desplazamiento, actuando sobre el acoplamiento entre el motor

eléctrico y el reductor a través de fricción, este freno es accionado por medio de un motor

electrohidráulico, el cual trabaja en conjunto con el motor eléctrico, este último al

activarse, activa también el motor electrohidráulico, que a su vez abre las bases de las

zapatas permitiendo el giro del tambor entre los acoplamientos y así el desplazamiento

transversal, luego al detenerse el motor eléctrico, se detiene también el motor

[34]


electrohidráulico provocando el frenado del desplazamiento transversal

instantáneamente. . En la figura 3.7 se muestra la vista lateral del accionamiento del carro

chico.

Figura 3.7: Vista lateral del accionamiento del carro chico.


Subir-bajar

Este equipo se encarga del desplazamiento vertical del cucharón, por medio de cables

acerados, los cuales van enrollados en el tambor rotativo, el cual es movido por un

reductor que a su vez va acoplado con un motor eléctrico de anillos rozantes, quien

trabaja con un banco de resistencias, por medio del cual el motor puede girar a tres

niveles de velocidad diferentes, con lo cual el equipo se hace más adaptable a la

necesidad del proceso. Aparte de los componentes ya mencionados posee un freno el

cual está compuesto de un tambor cilíndrico que a su vez forma parte del acoplamiento

entre el motor eléctrico y el reductor, también tiene unas zapatas con material de caucho

y bases metálicas, que evitan al instante el desplazamiento vertical, actuando sobre el

acoplamiento entre el motor eléctrico y el reductor a través de fricción, este freno es

accionado por medio de un motor electrohidráulico, el cual trabaja en conjunto con el

[35]


motor eléctrico, este último al activarse, activa también el motor electrohidráulico, que a

su vez abre las bases de las zapatas permitiendo el giro del tambor entre los

acoplamientos y así el desplazamiento vertical, luego al detenerse el motor eléctrico, se

detiene también el motor electrohidráulico provocando el frenado del desplazamiento

vertical instantáneamente. . En la figura 3.8 se muestra la vista lateral del accionamiento

del equipo subir-bajar.

Figura 3.8: Vista lateral del accionamiento del equipo subir-bajar.


Abrir-cerrar

Este equipo permite la abertura y cierre del cucharón, por medio de unos cables que van

enrollados en el tambor rotativo, el cual es movido por un reductor que a su vez va

acoplado con un motor eléctrico de anillos rozantes, quien trabaja con un banco de

resistencias, por medio del cual el motor puede girar a tres niveles de velocidad

diferentes, con lo cual el equipo se hace más adaptable a la necesidad del proceso. Aparte

de los componentes ya mencionados posee un freno el cual está compuesto de un tambor

cilíndrico que a su vez forma parte del acoplamiento entre el motor eléctrico y el

[36]


reductor, también tiene unas zapatas con material de caucho y bases metálicas, que

evitan al instante la abertura o cierre del cucharón, actuando sobre el acoplamiento entre

el motor eléctrico y el reductor a través de fricción, este freno es accionado por medio de

un motor electrohidráulico, el cual trabaja en conjunto con el motor eléctrico, este último

al activarse, activa también el motor electrohidráulico, que a su vez abre las bases de las

zapatas permitiendo el giro del tambor entre los acoplamientos y así la abertura o cierre

del cucharón, luego al detenerse el motor eléctrico, se detiene también el motor

electrohidráulico provocando el frenado del tambor y por ende el movimiento del

cucharón instantáneamente. . En la figura 3.9 se muestra la vista lateral del

accionamiento del equipo abrir-cerrar.

Figura 3.9: Vista lateral del accionamiento del equipo abrir-cerrar.


Caja de sincronización y cucharón

La caja de sincronización está compuesta de una cadena y catalina que se encuentran en

la parte exterior de la caja, las cuales se mueven a través de la catalina del tambor del

equipo subir-bajar, esta catalina va acoplada a un eje el cual a su vez se acopla a un

[37]


tornillo dentro de la caja de sincronismo, este tornillo tiene como función desplazar un

bloque metálico de un extremo a otro a lo largo del mismo tornillo, activando en un

extremo al límite swicht del mando subir, y en el otro extremo activando al límite swicht

del mando bajar, además la caja de sincronismo también posee otra cadena y catalina que

también se encuentran en la parte exterior de la misma, las cuales son movidas a través

de la catalina del tambor del equipo abrir-cerrar, esta catalina va acoplada a un eje el cual

por medio de engranes disminuye su velocidad la cual es transmitida a otro eje en el cual

van montados dos bloques en forma de martillo, y que se mueven en forma angular,

acorde al eje, un bloque activa el límite swicht del mando abrir y otro bloque activa el

límite swicht del mando cerrar. A parte de los elementos descritos, la caja de sincronismo

también tiene un piñón loco y dos ruedas de engranes, estos últimos van acoplados entre

el eje del mando subir-bajar y el eje del mando abrir-cerrar, de esta manera se permite el

trabajo del cucharón de manera sincronizada. . En la figura 3.10 se muestra la vista

superior de los componentes de la caja de sincronismo, en la figura 3.11 se muestra la

vista lateral de la caja de sincronismo, en donde se pueden apreciar las catalinas y

cadenas que van acopladas a los tambores del accionamiento subir-bajar y del

accionamiento abrir-cerrar, y en la figura 3.12 se muestra la vista superior del tambor del

accionamiento subir-bajar junto al tambor del accionamiento abrir-cerrar, ambos

trabajando en sincronismo.

[38]


Figura 3.10: Vista superior interna de caja de sincronismo.


Figura 3.11: Vista lateral de caja de sincronismo.


Figura 3.12: Vista superior de tambores del accionamiento subir-bajar y del

accionamiento abrir-cerrar trabajando en sincronismo.

[39]



El cucharón, está compuesto por dos estructuras cóncavas en forma de cuchara acopladas

entre sí por 2 ejes, uno en cada extremo de la unión, en la parte superior se fija una

estructura que va alojada transversalmente entre los ejes de unión de las cucharas, en el

centro de la estructura va montada una caja, en ella un eje y en el 4 poleas, estas poleas

se encuentran separadas entre sí por 5 bocinas de bronce, sobre las poleas y fijas a la

estructura de la caja se encuentra una rejilla protectora hecha de material de fierro

corrugado, esta configuración no permite que se enrieden los cables que se alojan en las

ranuras de las poleas, por otra parte, en cada esquina de las cucharas va acoplado un

brazo metálico de 2 metros cada uno, en total son 4 y estos van acoplados a las cucharas

por medio de pines y bocinas, en la parte superior de los brazos, al final, va acoplada otra

caja con la misma descripción que la anterior y por encima de ella un cobertor, en la parte

superior del cobertor van montados 8 polines guía, 4 para guiar a los cables del sistema

subir-bajar y 4 para guiar a los cables del sistema abrir-cerrar. . En la figura 3.13 se

muestra la vista frontal del cucharón de la grúa puente 1, y en la figura 3.14 se muestra la

vista superior del cucharón de la grúa puente 2.

Figura 3.13: Vista frontal del cucharón de la grúa puente 1.


[40]


Figura 3.14: Vista superior del cucharón de la grúa puente 2.

(Fuente propia)

Línea trolley

La línea trolley está compuesta de 4 conductores desnudos, de cobre de sección

cuadrada, el primero es el conductor de tierra, y los otros tres son las fases vivas,

identificadas como u, v y w, estos conductores van a lo largo de los 100 metros del riel

longitudinal y están sujetos por presillas en los aisladores que están montados y

distribuidos también a lo largo del soporte de concreto del lado izquierdo de la grúa 1,

estos conductores son alimentados con energía eléctrica a un nivel de voltaje de 440 V,

estos conductores transmiten la energía eléctrica a cada una de las grúas puente a través

[41]


de carbones de forma de sólido triangular, los cuales están sujetos por cilindros de

bronce que están montados en los brazos porta carbones, al igual que la cantidad de

conductores el número de brazos es 4, y cada brazo posee dos carbones, estos brazos van

montados por medio de aisladores en la parte inferior de cada grúa y se desplazan junto

con ellas durante todo su trayecto longitudinal, haciendo contacto en todo momento con

los conductores de cobre por medio de los carbones antes mencionados, cada carbón se

conecta a la estructura de su brazo por medio de un cable, estos cables a su vez se

conectan con los cables de acometida del tablero eléctrico de cada grúa, de esta manera

la energía eléctrica es transmitida a cada grúa para el desempeño de sus funciones. . En la

figura 3.15 se muestra la vista lateral de la línea trolley soportada por aisladores cada 5

metros, y en las figuras 3.16 y 3.17 se pueden apreciar los brazos portacarbones desde

una vista lateral y una vista superior.

Figura 3.15: Vista lateral de la línea trolley.

(Fuente propia)

[42]


Figura 3.16: Vista lateral de brazos portacarbones en contacto con la línea trolley.

(Fuente propia)

Figura 3.17: Vista superior de brazos portacarbones.

(Fuente propia)

Este proceso de llenado de tolvas se realiza las 24 horas del día, las grúas puente son

operadas en tres turnos, turno A (07:00 a 15:00 horas), turno B (15:00 a 22:00 horas) y

turno C (22:00 a 07:00 horas).

3.1.3. Objetivo de las Grúas Puente Ridinger

Las grúas puente Ridinger tienen como propósito el abastecimiento de Materias Primas a través del transporte de Hierro, Arena, Arcilla, Yeso y aditivos para los procesos de Molienda de Crudo y Cemento.

[43]


3.1.4. Detalle del proceso de abastecimiento de tolvas

Transporte de las partículas de material de ingreso con tamaño de 4 pulgadas,

temperatura de entrada entre 30 a 45°C hacia las Tolvas de Materias Primas y Adiciones

de las Secciones de Molienda de Crudo y Cemento correspondientemente, para esto se

hace uso de los equipos que conforman los subsistemas de las grúas puente.

3.1.5. Diagrama Entrada - Proceso - Salida

Entradas:

Partículas de Fierro con tamaño de hasta 4 pulgadas a una temperatura de entrada entre

30 a 45°C.

Partículas de Arena con tamaño de hasta 4 pulgadas a una temperatura de entrada entre

30 a 45°C.

Partículas de Arcilla con tamaño de hasta 4 pulgadas a una temperatura de entrada entre

30 a 45°C.

Partículas de Yeso con tamaño de hasta 4 pulgadas a una temperatura de entrada entre

30 a 45°C.

Partículas de Aditivos con tamaño de hasta 4 pulgadas a una temperatura de entrada

entre 30 a 45°C.

Energía eléctrica.

Mano de Obra

Proceso:

Transporte de las partículas de material de ingreso con tamaño máximo de 4 pulgadas,

temperatura de entrada entre 30 a 45°C hacia las Tolvas de Materias Primas y Adiciones

de las Secciones de Molienda de Crudo y Cemento correspondientemente.

Salidas:

Partículas de Fierro con tamaño de hasta 4 pulgadas.

Partículas de Arena con tamaño de hasta 4 pulgadas.

Partículas de Arcilla con tamaño de hasta 4 pulgadas.

[44]


Partículas de Yeso con tamaño de hasta 4 pulgadas.

Partículas de Aditivos con tamaño de hasta 4 pulgadas.

Residuo de materiales hasta del 6%.

3.2. Evaluación de la Situación Actual de la Gestión del Mantenimiento

La evaluación se realizó por medio de un cuestionario de encuesta de la norma PAS 55 del

Anexo 2, conocida como ISO 55000, para ello se contó con la participación de la mayoría

del personal involucrado en el área de mantenimiento, a fin de llegar resultados precisos

para poder desarrollar este proyecto.

Los resultados se expresan en porcentajes en las tabla xx y tabla xx, así como en la figura

xx, en donde podemos apreciar el radar de mantenimiento.

Tabla 3.1: Cuestionario de auditoría PAS55.

[45]

Elem. Sub Elem.Puntaje Máximo

Puntaje Obtenido

% Obtenido

1 Política de Gestión de Activos 100 60 60%

2 Estrategia de Gestión de Activos 100 55 55%

3 Sistema de Información de Gestión de Activos 100 100 100%

4 Evaluación de Riesgos , Identificación y Control 100 100 100%

5 Exigencias de Dirección de Activo legales, Reguladoras, Estatutarias y Otras 100 90 90%

6 Objetivos de la Gestión de Activos 50 50 100%

7 Desempeño de los Activos y Condicionamiento de Metas 100 35 35%

8 Planes de Gestión de Activos 100 30 30%

9 Estructura, autoridad y responsabilidades para la gestión de activos 100 70 70%

10 Formación, conocimiento y competencia 100 75 75%

11 Consulta y Comunicación 100 50 50%

12 Documentación 100 80 80%

13 Documentos, datos e información de control 100 65 65%

14 Control Operacional 100 70 70%

15 Preparación y Respuesta a Emergencias 100 90 90%

16 Monitoreo y Medición de Rendimiento y Condición 100 55 55%

17 Fallos relacionados con los activos, incidentes, no conformidades y acciones correctivas y preventivas 100 85 85%

18 Registros y administración de registros 100 90 90%

19 Auditoría 100 50 50%

20 Examen de la Gestión y Mejora Continua 100 55 55%

Total 1950 1355 69%


[46]


Tabla 3.2: Puntaje obtenido mediante encuesta.

[47]


Figura 3.18: Resultados Obtenidos en el radar de mantenimiento.

[48]



[49]


3.3. Cálculo de Parámetros de Mantenimiento

3.3.1. Ejecución del análisis de la vida útil de las Grúas Puentes

Es necesario desarrollar un modelo que describa la vida útil de las Grúas Puentes para

esto se utilizará el modelo Weibull de dos parámetros porque sus características se

ajustan para este análisis. Se utilizará el método por Rangos de Medianas.

El registro de fallas a considerar se muestra en la Tabla 3.3:

Tabla 3.3: Registro de Fallas.


Tag equipo FechaTiempo

entre Fallas (Horas)

Descripción de las fallas

170 - 005 05/01/2014 216 Corto circuito en caja de pase170 - 045 30/01/2014 453 Carbones desgastados en motor carro grande170 -005 20/02/2014 321 Rotura de cable del cucharón170 - 005 16/03/2014 402 Relé temporizador malogrado170 - 045 13/04/2014 504 Descalibración de mando abrir - cerrar170 - 005 11/05/2014 517 Rotura de brazo porta carbones170 - 005 17/06/2014 709 Aislador roto en línea trolley170 - 005 15/07/2014 523 Contacto auxiliar sucio en contactor de subir170 - 005 19/08/2014 668 Resistencia abierta 170 - 005 08/09/2014 298 Resistencia abierta subir-bajar del cucharón170 - 045 14/10/2014 697 Cable del cucharón fuera de la roldana170 - 045 05/11/2014 361 Leva desgastada en caja de cambio de subir-bajar / abrir-cerrar170 - 045 22/11/2014 237 Cable del cucharón fuera de la roldana170 - 045 28/12/2014 713 Levas desgastada en caja de cambio de subir-bajar / abrir-cerrar

A continuación la siguiente Tabla 3.4 y el gráfico 3.1 muestran el sistema ordenado y el cálculo de los parámetros para el modelo Weibull:

[50]


Tabla 3.4: Conversión del Tiempo Entre Fallas y Valores de la Tabla Median Ranks a escala Logarítmica.

it

Tiempo entre Fallas (Horas)

F(t) Weibull (2 parámetros)

Median Ranks X = lnt Y =lnln(1/(1-Ft))1 216 4.830% 5.38 -3.012 237 11.702% 5.47 -2.083 298 18.647% 5.70 -1.584 321 25.608% 5.77 -1.225 361 32.575% 5.89 -0.936 402 39.544% 6.00 -0.697 453 46.515% 6.12 -0.478 504 53.485% 6.22 -0.279 517 60.456% 6.25 -0.07

10 523 67.425% 6.26 0.1111 668 74.392% 6.50 0.3112 697 81.353% 6.55 0.5213 709 88.298% 6.56 0.7614 713 95.169% 6.57 1.11

5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80

-3.50

-3.00

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

f(x) = 2.799308266873 x − 17.5770460830257R² = 0.963409104529741

Series2Linear (Series2)

Gráfico 3.1: Resultado del Cálculo de Confiabilidad.

[51]


Con los valores de la pendiente (a) y el offset (b) de la línea recta de tendencia ajustada se calculan los parámetros de forma (β) y escala (η) del modelo Weibull.

a = 2.7993b = -17.577

β = 2.7993η = 533.29

Donde se puede observar que las grúas puente se encuentran en la zona de desgaste de su vida útil al ser el factor β mayor a 1.

En la tabla 3.5 y los gráficos 3.2 y 3.3 se muestran los valores de tasa de falla h(t), confiabilidad R(t) y falla F(t) modelados con la función Weibull determinada.

Tabla 3.5: Tasa de Falla, Confiabilidad y Probabilidad de Falla.

h(t) R(t) F(t)

0.10% 92% 8%0.12% 90% 10%0.18% 82% 18%0.21% 79% 21%0.26% 72% 28%0.32% 64% 36%0.39% 53% 47%0.47% 43% 57%0.50% 40% 60%0.51% 39% 61%0.79% 15% 85%0.85% 12% 88%0.88% 11% 89%0.89% 10% 90%

[52]


0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

h(t)R(t)F(t)

Gráfico 3.2: Resultado de la Tasa De Falla, Confiabilidad y Probabilidad de Falla actual del sistema grúas puente Ridinger.

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000.00%

0.20%

0.40%

0.60%

0.80%

1.00%

1.20%

1.40%

1.60%

h(t)

h(t)

Gráfico 3.3: Resultado de la Tasa de Falla actual del sistema grúas puente Ridinger.

[53]


3.3.2. Cálculo de la disponibilidad del sistema de grúas puente Ridinger

Tabla 3.6: Resultado de la Disponibilidad Actual del Sistema Grúas Puente Ridinger.

Concepto Data Unidad ObservaciónTiempo Total Disponible 8760 Horas (1) 24 horas x 365 díasTiempo Stand byCorte de Energía 32 Horas 16 horas x 2 veces al añoFalta de demanda 1248 Horas No se despacha los domingosTotal Tiempo Stand by 1280 Horas ´(2)Tiempo de Paradas ProgramadasMantenimiento Preventivo 128 Horas 13 eventos 8 horas c/u + 1 reparación mayor de 1 díaCambio de turno Programados 469.5 Horas 0.5 hora x 3 turnos x 313 díasTotal Tiempo Paradas Programadas 597.5 Horas ´(3)Tiempo de Paradas No ProgramadasEspera del Operador 12.6 Horas 14 eventos 0.9 hora c/uFallas e interrupciones 205.8 Horas 14 fallas 14.7 horas c/uCalibraciones 18.2 Horas 14 eventos 1.3 horas c/uCambio de herramientas o partes 12.6 Horas 14 eventos 0.9 hora c/uArranques y ajustes 14 Horas 14 eventos 1 hora c/uTotal Tiempo Paradas No Programadas 263.2 Horas ´(4)Total Tiempo Paradas 860.7 Horas (3) + (4)Tiempo de Operación (Uptime) 6619.30 Horas (5) = (1) - [(2)+(3)+(4)]Disponibilidad 88.49% (5)/[(1)-(2)]

[54]


3.4. Diseño y propuesta del plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM)

3.4.1. Elaboración del AMEF

Para elaborar el AMEF se utilizó el formato detallado en la figura xx. En el cual se detalla el

equipo, su función, falla funcional, modo de falla, efecto de falla y las causas potenciales.

Posterior a esto, se encuentra añadido el formato de número de prioridad de riesgo de la

figura xx, en donde se evalúan mediante criterios la criticidad del modo de falla en base a

sus efectos relacionados con las causas que lo originan.

[55]


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SISTEMA: Grúa puente Ridinger


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HOJA DE DECISIONES DEL EQUIPO CARRO GRANDE

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Elaboración de Planes de MantenimientoMantenimiento Centrado en la ConfiabilidadReestructuración de la Gestión Estratégica del Mantenimiento


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HOJA DE DECISIONES DEL CARRO CHICO

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HOJA DE DECISIONES DE CUCHARA Y CAJA DE SINCRONISMO

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HOJA DE DECISIONES DE EQUIPO SUBIR-BAJAR

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HOJA DE DECISIONES DEL EQUIPO ABRIR-CERRAR

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HOJA DE DECISIONES DE TABLERO DE DISTRIBUCIÓN 440 VAC

[141]

N° RCM: CT07/1.3.4.2.13.4

Condiciones ExistentesF FF

G O D NPR Calif. NPR

Referencia de información


HOJA DE DECISIONES DE LINEA TROLLEY

HOJA DE DECISIONES DE COLUMNAS Y VIGAS DE SOPORTE

[142]

N° RCM: CT07/1.3.4.2.13.4Referencia de información

N° RCM: CT07/1.3.4.2.13.4Referencia de información


Plan de mantenimiento

Objetivo

Establecer los pasos necesarios para realizar los trabajos de mantenimiento preventivos y

predictivos en los equipos de las grúas puente ridinger aumentando la confiabilidad y

disponibilidad del sistema en general, de manera segura y eficaz, minimizando costos,

evitando incidentes, daños al personal y al medio ambiente.

Alcance

Debido a que ambas grúas puente son iguales, este procedimiento es aplicable para la

inspección y reparación tanto de la grúa 1 como la grúa 2 del sistema, y será realizado por

personal de mantenimiento de la especialidad mecánica y de la especialidad eléctrica.

Se consideran los siguientes pasos:

Puesta de maniobra en zona de trabajo.

Aislación y bloqueo eléctrico del motor principal.

Realización del mantenimiento.

Prueba pre-operativa del equipo.

Trazabilidad

La efectividad del plan de mantenimiento se reflejará en el aumento o disminución de la

disponibilidad y confiabilidad, según la norma SMRP son indicadores claves para su

constante evaluación.

Roles y Responsabilidades

[143]


La buena gestión y cumplimiento del presente procedimiento estará garantizada siempre

y cuando las personas que ocupen los siguientes roles asuman las responsabilidades

descritas a continuación.

CARGOS RESPONSABILIDAD

Jefe de Mantenimiento Planta

Definir, dirigir y controlar las actividades inherentes a mantenimiento para garantizar la confiabilidad, disponibilidad y manutención oportuna de los equipos de la planta y cumplir con el programa de producción y los acuerdos de niveles de servicio en entrega, calidad, costos, gestión ambiental, gestión de mantenimiento, accidentalidad y procesos de capacitación.

Líder de Ejecución

Controlar la ejecución de las ordenes de trabajo, supervisar y ejecutar los trabajos de mantenimiento de acuerdo con los procesos definidos para garantizar el cumplimiento de los planes de mantenimiento y los equipos en operación, con el máximo nivel de desempeño y seguridad, optimizando el uso del talento humano, el crecimiento de este, los recursos materiales y financieros para operar a costo mínimo total participando en el desarrollo sostenible y generando valor.

Supervisor de Mantenimiento

Controlar la ejecución de las ordenes de trabajo, supervisar y ejecutar los trabajos de mantenimiento de acuerdo con los procesos definidos para garantizar el cumplimiento del plan mantenimiento y los equipos en operación, de acuerdo con los lineamientos impartidos, con el máximo nivel de desempeño y seguridad, optimizando el uso del talento humano, el crecimiento de este, los recursos materiales y financieros para operar a costo mínimo total participando en el desarrollo sostenible generando valor.

Personal de Mantenimiento mecánico

Debe instalar su bloqueo personal en las fuentes de energías necesarias para asegurar el control de todas ellas.Debe coordinarse con el Supervisor a Cargo del Bloqueo para solicitar permiso para realizar sus actividades, posterior a la prueba de equipo muerto.El ejecutor no está autorizado a intervenir un equipo o instalación sin realizar los bloqueos correspondientes.Cumplir con el presente procedimiento, observando las condiciones de trabajo seguro.Inspeccionar sus herramientas y equipos antes de usarlos, para asegurar su buen funcionamiento.Retirar herramientas dañadas previamente etiquetadas e informar al supervisor.Usar las herramientas y equipos según su diseño capacidad y propósito especificado.

[144]


CARGOS RESPONSABILIDADInspeccionar y verificar el uso apropiado del EPP establecida para la tarea.Colocar la cinta de seguridad al área intervenida.Mantener el orden y limpieza del área de trabajo durante y después de realizar el trabajo.Limpiar y almacenar las herramientas correctamente después de usarlas.Hacer entrega del equipo intervenido en perfectas condiciones operativas a operaciones.Cerrar la orden de trabajo.

Personal de Mantenimiento eléctrico

Debe instalar su bloqueo personal en las fuentes de energías necesarias para asegurar el control de todas ellas.Debe coordinarse con el Supervisor a Cargo del Bloqueo para solicitar permiso para realizar sus actividades, posterior a la prueba de equipo muerto.El ejecutor no está autorizado a intervenir un equipo o instalación sin realizar los bloqueos correspondientes.Cumplir con el presente procedimiento, observando las condiciones de trabajo seguro.Inspeccionar sus herramientas y equipos antes de usarlos, para asegurar su buen funcionamiento.Retirar herramientas dañadas previamente etiquetadas e informar al supervisor.Usar las herramientas y equipos según su diseño capacidad y propósito especificado.Inspeccionar y verificar el uso apropiado del EPP establecida para la tarea.Colocar la cinta de seguridad al área intervenida.Mantener el orden y limpieza del área de trabajo durante y después de realizar el trabajo.Limpiar y almacenar las herramientas correctamente después de usarlas.Hacer entrega del equipo intervenido en perfectas condiciones operativas a operaciones.Cerrar la orden de trabajo.

Siglas y Definiciones

Tabla xx: Siglas y definiciones por parte del área de seguridad

SIGLAS DEFINICION

PT Permiso de Trabajo

PETAR Procedimiento escrito de trabajo de alto riesgo

[145]


ATS Análisis de trabajo seguro

Especificaciones Técnicas de Equipos Eléctricos de las Grúas Puente Ridinger

Tabla xx: Datos técnicos del motor eléctrico del equipo Carro Grande.

[146]


Tabla xx: Datos técnicos del motor eléctrico del equipo Carro Chico.

[147]


Tabla xx: Datos técnicos del motor eléctrico del equipo Abrir-Cerrar.

[148]


Tabla xx: Datos técnicos del motor eléctrico del equipo Subir-Bajar.

[149]


[150]


Seguridad y Medio Ambiente

Equipo de Protección Personal

Tabla xx: Equipo de Protección Personal

BÁSICO ADICIONAL

Casco de seguridad

Lentes de seguridad

Zapatos de seguridad

Guante de cuero

Respirador anti polvo

Protección auditiva

Ropa Reflectiva

Ropa para Soldar

Análisis de Riesgo

Los riesgos asociados a esta tarea se muestran en la siguiente tabla xx:

Tabla xx: Riesgos en el trabajo.

SIMBOLO DAÑO: DESCRIPCIÓN DEL RIEGO CONTROL DEL RIESGO

Cortes Cortes con los filos o superficies punzo-cortantes.

Usar guantes de cuero.

Choques y Golpes

Choques y golpes en el interior del molino.

Usar casco de protección.

Caída al mismo nivel

Tropiezos causados por objetos dejados en el suelo de manera accidental.

Mantener ordenado los objetos.

Lesiones músculo

esqueléticas

Exceso de peso en maniobra de levante

Realice el método seguro de levantamiento de cargas o pedir apoyo.

Disposición de Residuos-Medio Ambiente

[151]


Tabla xx: Clasificación de residuos.

COLOR TIPO DE RESIDUO CLASIFICACION MANEJO ALMACENAMIENTO

Lija, waype y trapos con hidrocarburos.

Residuos sólidos peligrosos.

En contenedores.

Fierros, pernos, tuercas usadas, repuestos, colillas de electrodos, etc.

Residuos metálicos en general.

En contenedores.

Plásticos, jebe, caucho.Residuo plástico industrial.

En contenedores.

Recursos Requeridos

Los recursos máximos requeridos para el cumplimiento del plan se muestran en la siguiente tabla xx:

Tabla: Recursos necesarios para el cumplimiento del plan.

[152]


Repuestos

N° LISTA DE REPUESTOS

1 900-006-44 PERA SUJETABLE TAM .6

2 900-406-44 GRILLETE TAMAÑO 6

3 AISLADOR P/ BRAZO PORTACARBÓN TROLLEY

4 AISLADOR P/TROLLEY 75638/71314

5 AISLADOR PRESILLA P/CABLE TROLLEY

6 ANILLO GUARNICIÓN 10X30X10MM

7 ANILLO GUARNICIÓN 45/72DIAX12

8 ANILLO GUARNICIÓN 45/80DIAX13

9 BOCINA BRONCE 145X130MM

10 BOCINA P/ROLLOS TAMBOR

11 BRAZO PORTACARBÓN P/LINEA TROLLEY

12 BUJE SUPERIOR POS 17 UN 4523-A1

13 CATALINABIPARTIDA ACCIONA. TAMBOR CABLE

14 EJE PIÑON 21 DIENTES HELICOIDALES

15 EMPALME RIEL GRÚA 2

16 PIÑON ACERO 15 DIENTE P:1/2"

17 PIÑON ACERO 17 DIENTE E: 70MM P-10

18 PIÑON ACERO 26 DIENTE P: 1/2"

19 PIÑON RUEDA M-8Z-15 IT. 120

20 PIÑON RUEDAS m=10 Z=17 Dt=170 K11597

21 piñon tambor M=10, Z=16, DT=160DIA

22 PRESILLA P/AISLADORES

23 REMACHES ALUMINIO SÓLIDO 5X20MM

24 RESORTE P/BRAZOS PORTA CARBONES

25 RUEDA DENTADA M-8 Z DT 400 ANCH. 63

26 RUEDA FRONTAL 132 DIENTES

27 01C4.2221/1 RUEDA DENTAD. Ms=3.0769 Z=89

[153]


28 08A6.110/3 DADO RUEDA 120/100DIA.X100 LG

N° LISTA DE REPUESTOS

29 51A1.1221/1 RUEDA DENT. RECTA ms=2.551

30 BOCINA AC.ESTRIADO HEMBRA P/MONTAR EJE

31 BOCINA BRONCE FOSF P/PESTAÑA

32 BOCINA BRONCE SAE62 165X130MMX12"

33 BOCINA BRONCE SAE62 P/CUCHARÓN 4"X2"X20"

34 BOCINA JEBE 22X35X40MM

35 BUJE P/RODILLO GUÍA CABLE SUSPENSIÓN

36 CHUMACERA P/RODAMIENTO 22216

37 CREMALLERA CARRO MOTRIZ PL:8066

38 DADOS P/RUEDAS 95/80 80 LG DIN1850

39 DISCO PLÁSTICO INTERRUPTOR

40 GARRA UNIÓN CABLE C/CUÑA CALBE IT.13

41 H3305-0/1 RUEDA DENTADA M=3 Z=130

42 H3305-0/11 PIÑON M=3 Z=26 Do=78

43 H3305-0/4 RUEDA DENTADA M=3 Z=130

44 H3307-3/32 PIÑON M=8 Z=14 Do=112

45 H3308-2/1 ÁRBOL PIÑON ms=2.551 Z=18

46 H3320-0/33 PIÑON RUEDAS m=10 Z=19

47 PERNO CENTRO P/SUSPENCIÓN

48 PIÑON ATAQUE CARRO MOTRIZ PL:8067

49 PIÑON ATAQUE RUEDA PORTANTE PL:8060

50 PIÑON M=4536 Z=22 D=99.794 L=424

51 PIÑON M=6.008 Z=21 D=126.171 L=442

52 RUEDA DENTADA M=4.536 Z=75 D=340.207

[154]


53 RUEDA FO.FUND.MODUL.215X66MM

54 SUJETADORES RIEL TIPO A-75

55 TRAVESANO SUSPENSIÓN

56 WEDGE SOCKETS S-421-SIZE 3/4"

Materiales

Los materiales necesarios para el mantenimiento son los siguientes:

Trapo Industrial.

Tocuyo.

Waype.

Solvente.

Afloja Todo.

Herramientas y Equipos

Las herramientas y equipos para el mantenimiento se detallan en las tablas xx, xx y xx.

[155]


Tabla xx: Herramientas para la Ejecución de Mantenimiento Mecánico

HERRAMIENTAS PARA MECÁNICOS

ÍTEM DESCRIPCIÓN CANT

1. Llave Boca y

Corona 18 mm 2

2. Llave Boca y

Corona 19 mm 2

3. Llave Boca y

Corona 28 mm 2

4. Llave Boca y

Corona 38 mm 2

5. Calibrador de

lainas 1

6. Vernier 1

7. Llave Boca y

Corona 30 mm 2

8. Llave Boca y

Corona 33 mm 2

9. Llave Boca y

Corona 38 mm 2

10. Barretilla 1

[156]


11. Comba 1

Tabla xx: Herramientas para la Ejecución de Mantenimiento Eléctrico

HERRAMIENTAS PARA ELÉCTRICISTAS


1. Llave Boca y

Corona 11 mm 1

2. Llave Boca y

Corona 14 mm 1

3. Llave Boca y

Corona 17 mm 2

4. Llave Boca y

Corona 19 mm 2

5. Sopladora 1

6. Etensión con

Tomacorriente 1

7. Alicate

Universal 1

8. Alicate de

Punta 1

9. Alicate de

Corte 1

10. Destornillador

Plano 1

[157]


11. Destornillador

Estrella 1

12. Destornillador

Perillero 1

13. Cuchilla 1

14. Martillo 1

Tabla xx: Equipos para el Mantenimiento Predictivo.

EQUIPOS PARA INSPECTOR


1. Cámara Termográfica

1

2. Estetoscopio 1

3. Alineador Laser 1

Actividades del Mantenimiento

En los siguientes cuadros, se muestran las actividades de mantenimiento obtenidas del análisis de modos y efectos de falla, y el árbol lógico de decisiones aplicado a los equipos de las grúas puente Ridinger.

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A condición 3 semanas 1 Mecánico

2 semanas 3 Mecánico


A Condición 6 semanas 1 Inspector

A Condición Diario 30 min Operador

Equipo Carro Chico

Actividad Tipo de Actividad Frecuencia Horas Mantenedor


Inspección del estado de acoplamientos, zapatas, pernos, tambor y chaveta de freno en caso de presentar demasiado desgaste comunicar a su jefe inmediato para la generación del aviso.

Revisar el estado de chumaceras, piñon condutor, piñon conducido, ejes motrices, pernos y platinas de seguridad, sustituir grasa en caso lo requiera; revisar el estado de bocinas de bronce y verificar que su medida esté dentro de lo requerido, de no ser así realizar cambio.

Reacondiconamiento Cíclico

Inspección del estado de bomba de lubriación, válvulas y tuberías, llenar bomba de grasa y cambiar componenetes si lo requiere.

Análisis termográfico de alojamiento de rodamientos, prueba de sonido de rodamientos y engranes con estetoscopio, verificar el alienamiento motor-reductor, estado de sellos y nivel de aceite, en caso de anomalías generar aviso para su intervención.

Inspección del estado de la estructura, topes, rieles y pernos, en caso de presentar anomalías, reportar a su jefe inmediato para generar aviso.


[160]


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2 semanas 3 Mecánico



Equipo Subir-Bajar




Equipo Abrir-Cerrar



Equipo Cuchara y Caja de Sincronización

Revisar el estado de chumaceras, piñon condutor, piñon conducido, ejes motrices, pernos y platinas de seguridad, sustituir grasa en caso lo requiera; revisar el estado de bocinas de bronce y verificar que su medida esté dentro de lo requerido, de no ser así realizar cambio.


Inspección del estado de bomba de lubriación, válvulas y tuberías, llenar bomba de grasa y cambiar componenetes si lo requiere.

Análisis termográfico de alojamiento de rodamientos, prueba de sonido de rodamientos y engranes con estetoscopio, verificar el alienamiento motor-reductor, estado de sellos y nivel de aceite, en caso de anomalías generar aviso para su intervención.


Análisis termográfico de alojamiento de rodamientos del reductor subir-bajar y abrir-cerrar (Ambos se sirven de apoyo entre si), prueba de sonido de rodamientos y engranes con estetoscopio, verificar el alineamiento motor-reductor subir-bajar/abrir-cerrar, estado de sellos, hermeticidad de ventana de inspección y nivel de aceite, en caso de anomalías generar aviso para su intervención.


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2 semanas 3 Electricista


A Condición 6 semanas 30 min Inspector

Equipo Carro Chico



Revisión y megado de cables, en caso de anomalías corregir o realizar cambio. 24 semanas 2 Electricista



Limpieza de dispositivos de fuerza y mando, verificar ajuste de conexiones en borneras, revisar estado de levas y contactos, cambiarlos en caso de requerirlo, una vez finalizado realizar prueba de secuencia de mando, hermetizar tablero eléctrico.


Limpieza interna y externa de banco de resistencias, revisar el estado de terminales de conexión y ajuste de los mismos, en caso de anomalías proceder a corregir.


Análisis termográfico y de sonido con estetoscopio en tapas delantera y posterior del motor, en caso de presentar anomalías generar aviso para realizar el cambio de rodamientos.

Limpieza interna y externa de motor, revisión del estado de carbones y anillos rozantes, revisión del ajuste de conexiones y del estado de cables, cambio de carbones y lijado de anillos si lo requiere, en caso de estar demasiado afectados los anillos, generar aviso para la intervención del motor.



Limpieza de motor freno (bombín), revisar nivel de aceite, cables y ajuste de conexiones, en caso de requerir aceite generar aviso.




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Equipo Carro Chico








Equipo Subir-Bajar











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Equipo Subir-Bajar








Equipo Abrir-Cerrar











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Tablero Distribución 440 VAC



A condición 12 semanas 30 min Inspector

Línea Trolley









Inspección, limpieza y megado de cables, limpieza interna y externa de tablero principal, ajuste de conexiones.


Análisis termográfico de fusibles (Turbina 1), interruptores y conexiones (Tablero principal).

[167]


PLAN DE MANTENIMIENTO ELÉCTRICO

Tablero Distribución 440 VAC



A condición 12 semanas 30 min Inspector

Línea Trolley


A condición 2 semanas 30 min Electricista

Inspección de aisladores, en caso de presentar anomalías, generar aviso. A condición 2 semanas 30 min Electricista

Inspección, limpieza y megado de cables, limpieza interna y externa de tablero principal, ajuste de conexiones.


Análisis termográfico de fusibles (Turbina 1), interruptores y conexiones (Tablero principal).

Inspección del estado de cables, alineamiento línea Trolley, brazos portacarbones y carbones, en caso de anomalías generar aviso.

[168]


Pruebas Pre-Operativas y/o Ajustes

Después de la intervención de cada equipo se deben realizar la prueba correspondiente

para asegurar su operatividad.

Finalización del Mantenimiento

Las actividades para la finalización del mantenimiento se detallan a continuación:

Limpieza de la zona de trabajo

Retire del sector de trabajo herramientas, elementos que obstaculicen el libre

movimiento del equipo y el personal.

Disposición de residuos

Eliminar todos los desechos inservibles en los respectivos depósitos.

Entrega de equipo

Entregar al equipo al personal de operaciones, notificando al supervisor de

mantenimiento.

Retiro y entrega de herramientas, equipos

Trasladar herramientas, equipos al respectivo lugar de almacenamiento.

Informe

Los puntos para la realización del informe se detallan a continuación:

Realizar un informe detallado de las actividades realizadas, tiempo para la reparación.

Reportar los recursos empleados: personal, repuestos, consumibles, herramientas,

equipos.

Reportar cualquier incidente producido.

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[170]


[171]


[172]


[173]


3. DISCUSIÓN

4. CONCLUSIONES

5. RECOMENDACIONES

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Da Costa Burga, Martín. 2010. Aplicación del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad a Motores a Gas de Dos Tiempos en Pozos de Alta Producción. Lima : Pontificia Universidad Católica del Perú, 2010. S.N..

2. García Garrido, Santiago. 2003. Organización y Gestión Integral del Mantenimiento. Madrid : Ediciones Díaz Santos, S.A., 2003. 84-7978-548-9.

3. Guía de Indicadores de la Sociedad de Profesionales en Mantenimiento y Confiabilidad SMRP.

4. Mora Gutiérrez, Alberto. 2009. Mantenimiento. Planeación, ejecución y control. México, D.F. : Alfa Omega Grupo Editor, S.A. de C.V., 2009. 978-958-682-769-0.

[174]


5. Mosquera Castellanos, Genaro. Rivero Oliva, José de Jesús. Salomón Llanes, Jesús. Valhuerdi Debesa, Conrado. Torres Valle, Antonio. Perdomo Ojeda, Manuel. 1995. Disponiblidad y Confiabilidad de Sistemas Industriales. Caracas : Empresa de la Fundación Educativa "María Castellanos", 1995. 980-00-0889-6.

6. Moubray, John. 1997. Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. North Carolina : Edwards Brothers Lillington, 1997. 09539603-2-3.

7. Parra Márquez, Carlos. Crespo Márquez, Adolfo. 2012. Ingeniería de Mantenimiento y Fiabilidad Aplicada a la Gestión de Activos. Sevilla : INGEMAN (Asociación para el Desarrollo de la Ingeniería del Mantenimiento), 2012. 978-84-95499-67-7.

8. Pascual Jiménez, Rodrigo. 2005. El Arte de Mantener. Santiago de Chile : Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Chile, 2005. S.N..

9. Perez Medina, Edgar. 2010. Diseño de Un Plan de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) Para Una Paletizadora de Sacos de Cemento. Puerto La Cruz : Universidad de Oriente Núcleo Anzoátegui, 2010. S.N..

10. Pérez, Gualberto. 2009. Propuestas de Acciones de Mantenimiento Basadas en el Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (M.C.C) a los Ventiladores de Enfriamiento. Barcelona : Universidad de Oriente Núcleo Anzoátegui, 2009. S.N..

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ANEXOS

[175]


[176]

tesis con direcciones bibliográficas

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