El mantenimiento proactivo en equipos mecánicos de
transporte de hidrocarburos en Ecuador
Proactive maintenance in hydrocarbon transport mechanical
equipment in Ecuador
Ing. Ronal Elicio Moscoso Jácome, Mgs
1
ronalitoo@hotmail.com
Recibido: 1/12/2016, Aceptado: 1/02/2017
RESUMEN
El objetivo que se persigue es diagnosticar el mantenimiento proactivo para disminuir
el mantenimiento correctivo de los equipos mecánicos de transporte de hidrocarburos
en Ecuador, con un buen diagnóstico se pueden evitar daños severos y elevados costos
de reparación. Además, y aún más decisiva, la incidencia de roturas de máquinas
puede ser reducida, y se puede minimizar las pérdidas de producción, a su vez
proporciona la información sobre la evaluar el estado (condición actual) de la máquina,
reconocer los síntomas de un daño en progreso, identificar la causa y los componentes
dañados y pronosticar la vida útil en servicio remanente. Los métodos permitieron
determinar las falencias de estas vías de abastecimiento de combustible en todo el
país, entre los que se encuentran diseño experimental, exploratorio, descriptivo,
correlacional, explicativo; a su vez se utilizó la técnica de observación, entrevista y la
consulta a expertos, que permitieron la interpretación de los datos y la implementación
en la práctica. Entre los resultados destacan: el diagnóstico y la identificación de los
daños presentados en los Poliducto, y otros equipos mecánicos lo cual reducirá el
mantenimiento correctivo en el transporte de hidrocarburos; para poder aplicar
posteriormente el programa correspondiente a las necesidades de cada empresa,
posteriormente puede ser aplicado a diversas empresas, a la vez se considera los
escenarios o campos de acción donde se ubican la organización y desenvuelve la tarea
decisora, también se intenta encaminar hacia una misma dirección los criterios de
actividades de los tipos de mantenimientos, con este programa se va a procurar
mejorar la operación reduciendo los mantenimientos correctivos del transporte de
hidrocarburos y optimizar los de recursos.
1
Ingeniero de mantenimiento de la Escuela Politécnica de Chimborazo, Supervisor de mantenimiento
Mecánico del Poliducto Esmeraldas Santo Domingo Quito Macul de Empresa Pública de Hidrocarburos del
Ecuador, Magíster en Educación Superior, Ecuador.
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Palabras clave: diagnóstico, mantenimiento predictivo, mantenimiento preventivo,
mantenimiento correctivo y síntomas
ABSTRACT
The objective is to diagnose proactive maintenance to reduce the corrective
maintenance of mechanical hydrocarbon transport equipment in Ecuador. With a
good diagnosis, severe damage and high repair costs can be avoided. In addition,
and even more decisively, the incidence of machine breaks can be reduced, and
production losses can be minimized, in turn providing information on evaluating the
machine’s current state (condition), recognizing the symptoms of a Damage in
progress, identify the cause and components damaged and forecast the service life
remaining. The methods allowed determining the shortcomings of these fuel supply
routes throughout the country, among which are experimental, exploratory,
descriptive, correlational, explanatory design; In turn was used the technique of
observation, interview and consultation of experts, which allowed the interpretation
of data and implementation in practice. Among the results stand out: the diagnosis
and identification of the damages presented in the Polyduct, and other mechanical
equipment which will reduce the corrective maintenance in the transport of
hydrocarbons; To be able to subsequently apply the program corresponding to the
needs of each company, currently in Ecuador, Later it can be applied to several
companies, at the same time it considers the scenarios or fields of action where the
organization is located and develops the decision making task, it is also tried to move
towards the same direction the criteria of activities of the types of maintenance, with
this Program will seek to improve the operation by reducing the corrective
maintenance of the transportation of hydrocarbons and optimizing the resources.
Keywords: diagnosis, predictive maintenance, preventive maintenance, corrective
maintenance and symptoms
Introducción
El momento crucial en que vive la sociedad precisa de una certera orientación de las
influencias sobre cada empresa en desarrollo y en este caso específico es necesario
garantizar, el correcto funcionamiento de la empresa EP Petroecuador que se encarga
de la explotación, refinación, transporte y comercialización de hidrocarburos
directamente o por contratos de asociación con terceros asume la exploración y
explotación de los yacimientos de hidrocarburos en el territorio nacional y mar
territorial.
La necesidad de satisfacer las expectativas y demandas sociales imponen cambios en
la aplicación de los mantenimientos para logar el correcto funcionamiento de la
empresa; se han aplicado una serie de tipos de mantenimientos tales como
mantenimiento basado en la confiabilidad, mantenimiento predictivo, mantenimiento
preventivo; además se contaba con programa de mantenimiento que daba problemas
con la gestión del mantenimiento que no han disminuido el mantenimiento correctivo
y por tal motivo no se han reducido las paradas de operación.
Se han implantado programa que recogen las medidas necesarias, así como los
objetivos y metas para lograr una mejora en la operación de transporte de
hidrocarburos en el Ecuador las cuales no han dado los resultados esperados.
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Para Newbrough (2010), el mantenimiento:
Es la actividad humana que conserva la calidad del servicio que prestan
las máquinas, instalaciones y edificios en condiciones seguras,
eficientes económicas, puede ser correctivo si las actividades son
necesarias debido a que dicha calidad del servicio ya se perdió y
preventivo si las actividades se ejecutan para evitar que disminuya la
calidad de servicio” (Newbrough, 2010, p. 25).
El análisis de las investigaciones que se han realizado ha determinado una serie de
programa de gestión de mantenimiento, las cuales tratan de mejorar la operatividad
del transporte de hidrocarburos a niveles óptimos, para que no existan paradas de
operación por mantenimientos correctivos. Con la aplicación de un software amigable
que cumpla con las condiciones de programación para ser la plataforma en la que se
va a trabajar la programación y la base de datos se reducirá tiempos entre
mantenimientos.
Desarrollo
Desde hace muchos años la empresa EP Petroecuador es la más grande del país,
encargada del transporte de productos limpios (gasolina súper, gasolina extra, diésel
2, diésel Premium, y jet fuel a lo largo del país, en las actuales condiciones y por los
constantes cambios industriales la demanda de combustible se ha elevado a niveles
críticos que la empresa los ha ido resolviendo a lo largo del tiempo.
En el año 2014 se contaba con un programa de gestión de mantenimiento (Main
Traker, sistema AS400) el cual daba muchos problemas en la actualidad se ha
implantado un nuevo sistema de gestión del mantenimiento (MÁXIMO) con una
inversión considerable de dinero USD 2’000.000 al año, el problema de paradas de
operación por gestión de mantenimiento no se han disminuido, en el año 2015 han
existido 360 horas de paradas de operación por mantenimientos correctivos en
diferentes equipos mecánicos, esto ha conllevado a una pérdida de recursos tanto
económicos como llegar al límite del porcentaje aceptable para normal
abastecimiento de combustibles en el país, por lo cual se propone la evaluación del
nuevo programa de mantenimiento para saber en qué está fallando el nuevo
programa si es posible corregir estos problemas o se buscaría un nuevo programa
para que solucione los problemas para mejorar la operación del transporte de
hidrocarburos y poder garantizar al país el normal abastecimiento de combustibles.
Mantenimiento se considera a “Cualquier actividad como comprobaciones,
mediciones, reemplazos, ajustes y reparaciones necesarias para mantener o reparar
una unidad funcional de forma que esta pueda cumplir sus funciones”. (Enciclopedia
Culturalia, 2013) Rutinas recurrentes necesarias para mantener unas instalaciones
(planta, edificio, propiedades inmobiliarias, etc.) en las condiciones adecuadas para
permitir su uso de forma eficiente, tal como está designado.
Históricamente el mantenimiento ha evolucionado a través de tres generaciones, ha
seguido una serie de etapas cronológicas que se han caracterizado por una
metodología específica. Es conveniente destacar; que el alcanzar una etapa más
avanzada no significa necesariamente que se abandonen por completo las
metodologías anteriores, aun perdiendo peso, siguen complementando a las más
actuales (Rosales, 2016).
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La Primera Generación de mantenimiento. La primera generación cubre el período
hasta la II Guerra Mundial. En esos días la industria no estaba muy mecanizada, por
lo que los períodos de paradas no importaban mucho. La maquinaria era sencilla y en
la mayoría de los casos diseñada para un propósito determinado. Esto hacía que fuera
confiable y fácil de reparar. Como resultado, no se necesitaban sistemas de
mantenimiento complicados y la necesidad de personal cualificado era menor que
ahora (Rosales, 2016).
La Segunda Generación de mantenimiento. Durante la Segunda Guerra Mundial las
cosas cambiaron drásticamente. Los tiempos de la Guerra aumentaron la necesidad
de productos de toda clase mientras que la mano de obra industrial bajó
considerablemente. Esto llevó a la necesidad de un aumento de mecanización. Hacia
el año 1950 se habían construido equipos de todo tipo y cada vez más complejos.
Las empresas habían comenzado a depender de ellos (Rosales, 2016).
La Tercera Generación de mantenimiento. Desde mediados de los años setenta, la
contribución de la industria aérea y una nueva concepción de los equipos han llevado
a que el proceso de cambio en las empresas se dé a velocidades más altas. Los
cambios pueden clasificarse bajo los títulos de: Nuevas expectativas, nuevas
investigaciones y nuevas técnicas (Rosales, 2016).
Nuevas expectativas de mantenimiento. El crecimiento continuo de la mecanización
significa que los períodos improductivos tienen un efecto más importante en la
producción, costo total y servicio al cliente.
Esto se hace más claro con el movimiento mundial hacia los sistemas de producción
justo a tiempo, en el que los reducidos niveles de inventario en curso hacen que
pequeñas averías puedan causar el paro de toda una planta. Esta consideración está
creando fuertes demandas en la función del mantenimiento.
Una automatización más extensa significa que hay una relación más estrecha entre
la condición de los equipos y la calidad del producto. Al mismo tiempo, se están
elevando continuamente los estándares de calidad. Esto crea mayores demandas en
la función del mantenimiento (Morocho, 2010).
Otra característica en el aumento de la mecanización es que cada vez son más serias
las consecuencias de las fallas de una instalación para la seguridad y/o el medio
ambiente. Al mismo tiempo los estándares en estos dos campos también están
mejorando en respuesta a un mayor interés del personal directivo, los sindicatos, los
medios de información y el gobierno (Cuatrecasas, 2010; Cuadrado, 2012).
Finalmente, el costo del mantenimiento todavía está en aumento, en términos
absolutos y en proporción a los gastos totales. En algunas empresas, es ahora el
segundo gasto operativo de costo más alto y en algunos casos incluso el primero.
Como resultado de esto, en solo treinta años lo que antes no suponía casi ningún
gasto se ha convertido en la prioridad de control de costo más importante (Rosaler,
2010; Schenck, 2010).
Nuevas Investigaciones de mantenimiento. Mucho más allá de las mejores
expectativas, la nueva investigación está cambiando las creencias más básicas acerca
del mantenimiento. En particular, se hace aparente ahora que hay una menor
conexión entre el tiempo que lleva un equipo funcionando y sus posibilidades de falla.
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La visión acerca de las fallas en un principio era simplemente que cuando los
elementos físicos envejecen tienen más probabilidades de fallar, mientras que un
conocimiento creciente acerca del desgaste por el uso durante la Segunda Generación
llevó a la creencia general en la “curva de la bañera”. Sin embargo, la investigación
hecha por la Tercera Generación ha revelado que en la práctica actual no sólo ocurre
un modelo de falla sino de diferentes maneras.
Nuevas técnicas de mantenimiento. Se está dando un aumento intenso en los nuevos
conceptos y técnicas del mantenimiento. Se cuentan ahora decenas de ellos, y surgen
más cada vez. Estos incluyen:
-
Técnicas de monitoreo de condición
• Sistemas expertos
• Técnicas de gestión de riesgos
• Modos de fallas y análisis de los efectos
-
Análisis de confiabilidad y mantenibilidad
El problema que enfrenta el personal del mantenimiento hoy en día no es sólo el
aprender cuáles son esas nuevas técnicas, sino también el ser capaz de decidir cuáles
son útiles y cuáles no lo son para sus propias compañías (García, 2012). Si se elige
adecuadamente, es posible que se mejore en la práctica el mantenimiento y a la vez
se contenga e incluso se reduzca el costo mismo. Si se elige mal, se crean más
problemas que a la vez harán más graves los existentes.
Tipos de mantenimiento
En las operaciones de mantenimiento podemos diferenciar las siguientes definiciones
(Tsuchiya, 2001; Yamashita (s/f):
Mantenimiento de conservación: es el destinado a compensar el deterioro sufrido por
el uso, los agentes meteorológicos u otras causas. En el mantenimiento de
conservación pueden diferenciarse:
-
Mantenimiento correctivo: que corrige los defectos o averías observados.
-
Mantenimiento correctivo inmediato: es el que se realiza inmediatamente de
percibir la avería y defecto, con los medios disponibles, destinados a ese fin.
-
Mantenimiento correctivo diferido: al producirse la avería o defecto, se produce un
paro de la instalación o equipamiento de que se trate, para posteriormente afrontar
la reparación, solicitándose los medios para ese fin.
1. Mantenimiento preventivo: como el destinado a garantizar la fiabilidad de equipos
en funcionamiento antes de que pueda producirse un accidente o avería por deterioro.
En el mantenimiento preventivo podemos ver:
• Mantenimiento programado: como el que se realiza por programa de revisiones,
por tiempo de funcionamiento, kilometraje, etc.
• Mantenimiento predictivo: que realiza las intervenciones prediciendo el momento
que el equipo quedara fuera de servicio mediante un seguimiento de su
funcionamiento determinando su evolución, y por tanto el momento en el que las
reparaciones deben efectuarse.
• Mantenimiento de oportunidad: que es el que aprovecha las paradas o periodos de
no uso de los equipos para realizar las operaciones de mantenimiento, realizando las
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revisiones o reparaciones necesarias para garantizar el buen funcionamiento de los
equipos en el nuevo periodo de utilización (Uruen, 2015, p.48).
2. Mantenimiento de actualización: cuyo propósito es compensar la obsolescencia
tecnológica, o las nuevas exigencias, que en el momento de construcción no existían
o no fueron tenidas en cuenta pero que en la actualidad si tienen que serlo (Morocho,
2010).
El mantenimiento predictivo. Se puede conceptualizar el Mantenimiento de la
siguiente manera:
• El Mantenimiento Correctivo, soluciona los problemas que han ocurrido
intempestivamente, es costoso e impredecible.
• El Mantenimiento Preventivo, busca cumplir los requerimientos de catálogo o
recomendaciones para garantizar un funcionamiento adecuado. Son
recomendaciones de estudios que determinan la vida útil de un elemento por ejemplo
el número de horas de un rodamiento, y que manejan supuestos de ciertas
condiciones de trabajo o de montaje
• El Mantenimiento Predictivo, es el conjunto de actividades programadas para
detectar fallas de los equipos en base a ensayos de medición de manera que se toma
acciones correctivas directas y necesarias para solucionar un problema que empieza a
manifestarse, con los equipos en operación y sin perjuicio de la producción, usando
aparatos de diagnóstico y pruebas no destructivas.
La filosofía de este tipo de mantenimiento se basa en que normalmente las averías
no aparecen de repente, tienen una evolución. Un defecto con el tiempo puede causar
una grave avería.
Objetivo del mantenimiento predictivo. El mantenimiento predictivo es la aplicación
de la tecnología en el proceso de la detección temprana para verificar y detectar
cambios de condiciones de la maquinaria y consecuentemente persigue los siguientes
objetivos:
• Conocer la condición de la maquinaria de tal manera que se pueda determinar su
operación de manera segura eficiente y con economía.
• Detectar las condiciones del equipo sin pérdida de tiempo reduciendo los paros del
mantenimiento tradicional como el mantenimiento preventivo, abrir para
inspeccionar.
• Monitorear y hacer el seguimiento al comportamiento y tendencia del equipo
detectado con problemas, para que este siga trabajando sin riego para la operación,
el equipo y el personal y llevarlo a una reparación planeada.
• Reducir los costos debido al uso máximo de los componentes que son diseñados
para el desgaste y no a un cambio en una fecha determinada.
• Mejorar la confiabilidad y disponibilidad de los equipos.
• Detectar problemas en la maquinaria.
• Evitar fallos catastróficos.
• Pronóstico de utilidad.
Métodos de diagnóstico. Una parte fundamental para el desarrollo del Mantenimiento
Predictivo es el empleo en forma consistente de los métodos de diagnósticos de
máquinas, se pueden evitar daños severos y elevados costos de reparación. Además,
y aún más decisiva, la incidencia de roturas de máquinas puede ser reducida, y se
puede minimizar las pérdidas de producción. El diagnóstico de máquinas, entendido
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como una herramienta de mantenimiento proporciona la información necesaria para:
• Evaluar el estado (condición actual) de la máquina,
• Reconocer los síntomas de un daño en progreso,
• Identificar la causa y los componentes dañados,
• Pronosticar la vida útil en servicio remanente.
En forma general, existen varios métodos que están disponibles para el diagnóstico
de máquinas, como son:
• Medida y Análisis de vibraciones,
• Medida y Análisis de ruido,
• Métodos de medida de Desplazamiento, expansión y Flujo,
• Análisis de lubricantes Ejemplo: Técnicas Espectroscópicas, Ferrografía,
radioisótopos,
• Ensayos ópticos Ejemplo: Endoscopia, Observación con Microscopio, Inspección
Visual,
• Ensayos no destructivos END de Materiales. Ejemplo: ultrasonidos, rayos x, Tintas
Penetrantes, Partículas Magnéticas otras,
Utilizando los métodos de diagnóstico de máquinas, midiendo los síntomas de falla, y
evaluando los valores globales, se determinará sí:
• La máquina puede continuar en operación sin tomar acción alguna. Debería tomarse
alguna acción de mantenimiento, y en qué momento en el tiempo (pronóstico de la
reserva de daños).
• Deberá ejecutarse un estudio analítico para definir las causas de un daño en
progreso, o la máquina debe ser parada de inmediato para evitar un daño inminente.
Básicamente en estos métodos podemos escoger cuatro formas de evaluación:
• Evaluación por comparación de los valores medidos con valores límite
recomendados por una Guía o Norma Técnica.
• Evaluación por comparación de los valores obtenidos con valores límite
recomendados por el fabricante de la máquina.
• Evaluación en base a la experiencia ganada por el operador en esa misma máquina
o en máquinas similares.
• Evaluación de la variación de los valores medidos a lo largo del tiempo
• La corrección de los fallos se realiza cuando ya este se ha detectado y puede causar
una parada catastrófica para la producción.
Ventajas
• Reduce los tiempos de parada,
• Permite seguir la evolución de un defecto en el tiempo,
• Optimiza la gestión del personal de mantenimiento,
• Alta en la confiabilidad,
• Alta en la disponibilidad,
• Prolonga la vida útil de los equipos,
• Reducción del número de accidentes,
• Disminuye el inventario de repuestos,
• La verificación del estado de la maquinaria, tanto realizada de forma periódica como
de forma accidental, permite confeccionar un archivo histórico del comportamiento
mecánico,
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• Conocer con exactitud el tiempo límite de actuación que no implique el desarrollo de
un fallo imprevisto,
• Toma de decisiones sobre la parada de una línea de máquinas en momentos críticos,
• Confección de formas internas de funcionamiento o compra de nuevos equipos,
• Permitir el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por el
mantenimiento correctivo,
• Facilita el análisis de las averías,
• Permite el análisis estadístico del sistema.
Desventajas
• Costo de inversión en los equipos es alto,
• Costo de inversión en el servicio es alto,
• Ocupa personal especializado y exclusivo,
• Gran cuidado y calibración de equipos.
Al realizar un estudio de observación y valoración de las partes más afectadas en la
empresa dentro del proceso productivo se observan los Poliductos, estos son redes
de tuberías destinados al transporte de hidrocarburos o productos terminados.
Los poliductos transportan una gran variedad de combustibles procesados en las
refinerías: keroseno, naftas, gas oíl, entre otros. Que son entregados en las
terminales de recepción o en estaciones intermedias ubicadas a lo largo de la ruta.
Un poliducto puede contener cuatro o cinco productos diferentes en distintos puntos
de su recorrido EP PETROECUADOR cuenta con una red de poliductos ubicados
estratégicamente e interconectados entre sí, que atraviesan las tres regiones del
Ecuador Continental a través de 9 diferentes líneas, abastecen a todos los sectores
sociales y productivos del país. Aproximadamente 1300 kilómetros de poliducto, cuya
de bombeo, permite transportar alrededor de 6 millones de galones diarios de
combustible.
Mantenimiento del Poliducto
• Mantenimiento de línea: se encarga del cuidado de la parte externa del poliducto
consta con cuatro patrullas militares que se encargan del recorrido diario para
precautelar y evitar robos de combustible en la línea de tubería.
Actividades
• Control de crecimiento de vegetación (desbroce),
• Reparación del revestimiento de tubería, bayonetas, full-raps,
• Corrección y reposición de marcos H, reparación, limpieza y pintura de puentes,
• Limpieza de alcantarillas, cunetas y drenajes,
• Mantenimiento de letreros y puntos de señalización,
• Mantenimiento de válvulas y canastillas,
• Mantenimiento y cuidado del derecho de vía,
• Construcción de obras de protección,
• Mantenimiento Eléctrico-mecánico,
• Mantenimiento programado, correctivo y predictivo de todos los equipos y
accesorios que intervienen en el bombeo de combustibles tanto en la estación de
bombeo como en la reductora en Ambato.
Las actividades que realizan son:
• Mantenimiento de equipos cada 500, 1000, 2000, 6000, 12000, y 24000 horas de
funcionamiento,
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• Overhaul completo de motores de combustión incrementadores de velocidad y
bombas centrífugas,
• Reparaciones de contadores de flujo Smith meter, compresores de aire, bombas
booster, bombas de trasiego, bombas horizontales, y la reparación de todas las
válvulas que componen el sistema.
Debemos aclarar que la capacidad de transporte varía y depende del tamaño de la
tubería, entre más grande sea el diámetro, mayor la capacidad.
Con la aplicación de ese programa se podrá configurar un conjunto de materiales,
haciendo listados de las partes correspondiente a ingeniería y a manufactura y
actualizándolas de “entregadas” a “mantenidas” y finalmente a “utilizadas”.
Otra función es la planificación de proyectos logísticos, como por ejemplo la
identificación de los elementos críticos de una lista que deben ser llevados a cabo
(inspección, diagnóstico, localización de piezas y servicio) y el cálculo de tiempos de
respuesta. Otras tareas que este programa puede gestionar son:
• Planificación de proyectos,
• Gestión de la ejecución de proyectos,
• Gestión de activos (partes, herramientas e inventario de equipos),
• Gestión del conocimiento en temas como: Histórico de mantenimiento,
• Número de serie de partes y material.
Los equipos críticos, son aquellos que al fallar pueden afectar la seguridad del
personal, el entorno ambiental, provocar un paro de la producción o incrementar el
costo de mantenimiento.
El objetivo es priorizar el esfuerzo de mantenimiento, enfocado a la satisfacción del
cliente, favoreciendo y promoviendo el aprovechamiento de los recursos del área en
las actividades de mayor valor. Para determinar la criticidad dentro de la planta es
necesario asignar valores a la máquina o equipo de cero a diez a cada ítem en
consideración.
Al llegar a este punto estamos ya en condiciones de tomar decisiones para un buen
desempeño de la industria, teniendo en cuenta la información de cada uno de los
equipos, su historial, su criticidad, etc. (Chung, 2013).
Son parámetros que hay que tener en cuenta para la planificación del mantenimiento
y gestión de recursos, materiales, repuestos, entre otros; esto hace que a partir del
estudio y la programación podamos desarrollar el mantenimiento adecuado sin tener
mayores afectaciones en la industria, lo que propicia un servicio más eficiente y
eficaz, un mayor ahorro del presupuesto designado, con el cumplimiento de las
medidas de seguridad a los trabajadores, al medio ambiente y la toma de decisiones
en cada una de las fallas que se puedan presentar y prever.
Conclusiones
Con los métodos y mediciones modernos para el diagnóstico de máquinas, el estado
actual de las máquinas puede ser medido, evaluado, y mejorado. La máquina
controlada deberá operar sin inconvenientes hasta la próxima inspección
programada. En el intervalo de operación entre inspecciones, las máquinas podrán
funcionar sin ninguna medida precautoria adicional o ser vigiladas en su
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comportamiento.
Con el conocimiento para valorar el estado de las máquinas y el diseño de un
programa de mantenimiento proactivo en equipos mecánicos, se reducirá el
mantenimiento correctivo en el transporte de hidrocarburos.
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