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CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN MANTENIMIENTO PUCP-REPSOL

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA CURSOS DE ESPECIALIZACIÓN

“Administración del Mantenimiento” ALUMNO: -

BENAVIDES RAMIREZ, JORGE LUIS GOMEZ ARBIETO, LUIS ALBERTO HIDALGO CHAMPAC, ALFREDO LU HERENCIA, MARCOS MAYORGA SANCHEZ, ANDRES AVELINO PURIZAGA PALACIOS, ALIPIO

2012 1. Explique a detalle y con un gráfico, el ejercicio sobre los parámetros de aplicación realizados y su utilidad para representar condiciones de operación críticas. La refinación es el proceso del fraccionamiento del petróleo crudo para la obtención de combustibles. Inicia con la llegada del petróleo crudo de variado grado API, vía marítima en buques-tanque a los terminales portuarios marítimos 1, 2 y 3 de refinería de La Pampilla para luego ser almacenado en los tanques (31T1A-B-D-E-F-G-H-J-K-L-M-N-P-Q-R-S-T). De acuerdo a la demanda, es enviado para su procesamiento a las plantas de Refino (UDP-I, UDP-II). El proceso inicial de la refinación es la destilación primaria del crudo, que consiste en:  Pre-calentar el crudo por medio de intercambiadores de calor. Luego en la separación de sales en una desoladora y finalmente por intercambiadores de calor hasta alcanzar los 200 °C, antes de su ingreso al Horno.  En el Horno, el petróleo crudo ingresa en un circuito llamado “serpentín de calentamiento” el cual por transferencia de calor radiante mediante quemadores duales de aceite y gas alcanza temperaturas en piel de tubo de 500°C aproximadamente. En este proceso se consigue gasificar el petróleo.  El crudo gasificado ingresa en la columna de fraccionamiento, pasando por los sectores con platos y/o lechos empacados en los que los vapores se condensan y se separan de acuerdo a su peso molecular. Los distintos productos se van extrayendo en forma continua, de manera que por la parte superior se obtiene GLP y gasolina, por el centro se obtiene productos intermedios como kerosene y diesel y en el fondo crudo reducido.  Finalmente, los productos son enviados a tanques de almacenamiento. A. CONDICIONES DE OPERACIÓN.  La materia prima es el petróleo crudo de distintos tipos, según su gravedad específica API.  Crudo liviano o ligero: Tiene gravedades API mayores a 31.1 °API.  Crudo medio o mediano: Tiene gravedades API entre 22.3 y 31.1 °API.  Crudo pesado: Tiene gravedades API entre 10 y 22.3 °API.  Crudo extra pesado: Tiene gravedades API menores a 10 °API.  El horno funciona con 24 Quemadores durante las 24 horas del día y los 365 días del año.  La transferencia de calor debe ser constante y debe de tener un valor establecido de acuerdo al tipo de crudo que se procesa. B. PARÁMETROS DE APLICACIÓN DEL ACTIVO.  Caudal de aceite combustible (Fuel Oil) como alimentación al Quemador (Q).  La temperatura a mantener de forma constante en piel de tubos debe de ser del orden de los 500°C ± 30 para el calentamiento óptimo del crudo. C. EVALÚE COMO PUEDE CAMBIAR EL PARÁMETRO CON EL CAMBIO DE CONDICIONES DE OPERACIÓN.  Al cambiar la gravedad específica del petróleo que se procesará (condición de operación), suponiendo la variación de crudo ligero (30° API) a crudo pesado (10° API),

entonces para el calentamiento de este último se requerirá más calor y por lo tanto un mayor caudal de aceite combustible para quemar en los quemadores.  Considerando como condición de operación el funcionamiento de 20 quemadores en lugar de los 24 nominales, entonces se requerirá incrementar el caudal del aceite combustible para entregar el calor requerido por el proceso.  Cuando las temperaturas en piel de tubos no alcanzan o exceden la temperatura preestablecida de 500°C ± 30°C para gasificar el crudo, es necesario subir o bajar (según sea el caso) el caudal del aceite combustible (Fuel Oil). Cuando se eleva la temperatura se corre el riesgo de formación de coke al interior del serpentín y si la temperatura cae entonces no alcanzaremos a gasificar el crudo.  Cuando la transferencia de calor es insuficiente y no constante, las temperaturas en piel de tubos no alcanzan el valor establecido, no se alcanzará a gasificar adecuadamente el crudo. D. PROPONGA DOS PARÁMETROS DE CONTROL.  Tenemos que controlar el Caudal del combustible (Q) de los quemadores y la temperatura de piel de tubos (°T).  Automatizar y/o controlar el automatismo del caudal del combustible (Fuel Oil) de los quemadores.  Entrenamiento en el control y la regulación de los Quemadores.  Mantener operativas las termocuplas online, efectuando el mantenimiento para tener un control adecuado de la temperatura de piel de tubos. E. DAR UN EJEMPLO GRÁFICO Y EXPLÍQUELO RESUMEN Condiciones de operación

Parámetros

1

API

1

2

24 Quemadores

2

24 Quemadores

°Q1

12 Quemadores

°Q2

Caudal Temperatura en °C (500 °C) °Q1 > °Q2

Considerando una variación en el grado API del crudo procesado: 1. Al variar el grado API del crudo a procesar cambiándolo a un crudo más pesado origina que se necesite más calor y poder gasificarlo para enviarlo a la fraccionadora y poder hacer la división correctamente. Esto quiere graficar la primera curva adjunta. 2. El segundo gráfico representa que al incrementar el grado API del crudo lo que significa un crudo más liviano, se necesita menos calor para gasificar el crudo. Eso se puede lograr disminuyendo el caudal a lso quemadores o apagando quemadores que es lo que el segundo gráfico trata de mostrar.

GRÁFICO API – CAUDAL (Q) C A U D A L

Q2

API-10 API 30

API-10 API 30

D E F U E L

Q1

API 10 API-30

O I L ENE

FEB

MAR

AB RL

MAY

JUN

JUL

TIEMPO

AGO

SET

OC T

NOV

DIC

GRÁFICO API – CALOR (°Q) ) °Q2

API30- 10 API

API API 30 - 10

24 - Quemadores

C

24 - Quemadores

A L O R

°Q1

API 10 API - 30 12 - Quemadores

ENE

FEB

MAR

ABR L

MAY

JUN

JUL

TIEMPO

AGO

SET

OC T

NOV

DIC

2. Realizar un diagrama de bloques, indicando los procesos principales necesarios para la buena Administración del mantenimiento, el diagrama debe contener mínimo los procesos explicados en clase. Explicar en forma simple cual es la lógica de funcionamiento y como se logra aumentar la confiabilidad de los activos. En la refinería la Pampilla se tiene 03 tipos de Mantenimiento: El mantenimiento rutinario que es el mantenimiento programado y no programado de equipos menores como bombas. Otro tipo es llamado como grandes reparaciones que vienen a ser las paradas de planta para mantenimiento general y el último son las grandes sustituciones que vienen a ser repotenciaciones de instalaciones y equipos con una inversión, la cual luego de ponerse en servicio pasan a ser capitalizables para los distintos activos. El mecanismo de identificación de falla puede darse de dos formas: por la identificación de una falla por parte del operador del equipo y por las inspecciones rutinarias desarrolladas por el inspector que puede ser del departamento de Inspección para los Equipos Estáticos o por parte de Verificación Mecánica para equipos rotativos tanto por mantenimiento preventivo como por mantenimiento predictivo (Monitoreo de Condiciones) del resultado de estas inspecciones deriva un documento nombrado Recomendación la cual es enviada a Operaciones para su conocimiento y acción. Operaciones luego de recibida y analizada la Recomendación se define la criticidad de la falla y se emite la orden de trabajo la cual es derivada a Programación quien se encarga de gestionar las ordenes de trabajo del departamento. Según la criticidad de la falla, la OT es atendida inmediatamente para las fallas críticas (Prioridad Cero) y las no críticas son colocadas al back log de trabajos de las diferentes áreas de mantenimiento de planta como son Equipos Estáticos, Mecánica, Electricidad e Instrumentación. Las OT críticas pasan a ser atendidas a la brevedad retirando los repuestos de almacén y cerrando la OT al término de los trabajos y elaborando un informe de reparación, siempre con el visto bueno de Inspección que realiza el control de calidad de los trabajos que realiza mantenimiento de planta. Programación se encarga de actualizar el historial del equipo y si la magnitud de la falla lo amerita se forma una Comisión para investigar y analizar las causa de la falla e idear un Plan de Acción. Las OT no críticas son parte de la administración del Back Log y se realiza todo el proceso de planificación y programación según sea la necesidad dependiendo de la magnitud del mantenimiento. Se realizaran reuniones periódicas con Operaciones para coordinar fechas y plazos para las respectivas intervenciones de los equipos. Dentro de la bolsa están incluidas reparaciones menores como grandes reparaciones y sustituciones. Planificado y programado se coordina con mantenimiento de planta para su ejecución o reparación. Programación se encarga de la adquisición de materiales coordinando directamente con almacén para la entrega o compra de los repuestos. Ejecutada la reparación, Inspección se encarga de realizar el control de calidad y el comisionado de la instalación para su entrega a Operaciones y puesta en marcha. Mantenimiento de planta se encargará de cerrar las OTs y de regresar algún material que haya sobrado. Programación deberá actualizar el historial de los equipos para futuras reparaciones.

Al igual que la OT anterior si lele veto lo amerita se formara una comisión multidisciplinaria para analizar la causa raíz y como líder estará el Jefe de Inspección. De esta forma tanto Operaciones como Mantenimiento son consientes de las fallas funcionales o potenciales de manera que se coordinará adecuadamente para ver la mejor solución y que no ocurra una falla mayor que pueda afectar la operación considerablemente. Se elegirá el mejor tipo de reparación y el tiempo que este pueda tomar de manera que el tiempo medio entre este tipo de fallas se incremente para darle una mayor confiabilidad al equipo y a la operación. Realizando el análisis de la fallas mayores con un equipo multidisciplinario se detectaran las condiciones generadoras de las fallas y se revisaran las condiciones de operación que pudieran estar causando los problemas o ver la mejora tecnológica del material de los repuestos para que soporten las condiciones nuevas a las que estará sometido de manera que disminuyamos el número de paradas por unidad de tiempo. Esto le dará confiabilidad al equipo. A continuación mostramos un diagrama propio de nuestra organización con algunas mejoras que creemos según lo aprendido en el curso puede mejorar las administración del mantenimiento. Como es la comunicación activa con Operaciones y la formación de Comisiones multidisciplinarias para los análisis de fallas.

Operaciones Inspección Operador

Detección de Falla

Inspecciones Operador

Inspección

Programación

Crítico Inspección

Inspecciones Rutinarias

Almacén

Gestión del Back Log Actualización de Historial del Equipo

Programación de Trabajos

Recomendación de Inspección

Disponibilidad de Repuestos

Reuniones de Coordinaci ón Mto – Oper.

Máximo Cambio de Estado de OT

Comisión Identificación de Problema & Plan de Acción

Análisis de Falla Informe de Reparación

Cumple

Informe de Operaciones

No Crítico

Orden de Trabajo

Inspección Rutinaria

Recome ndación

Producción

Maquina Operativa

Control de Calidad

No Cumple

Cierre de OT

Reparaciones Programadas y No Programadas

Mantenimiento de Planta

Mantenimiento de Quemador de Horno 02H2 A. MANTENIMIENTO PREVENTIVO Producción - Operación En la planta de Destilación primaria II se encuentra el Horno 02H2. Este equipo consta de dos cabinas radiantes, una convectiva y en el interior de las cabinas el techo, paredes y piso se encuentran recubiertos de refractario. En el interior también se encuentra los tubos serpentines (dentro de estos tubos circula el petróleo crudo) que son calentados (reciben calor) por 24 quemadores a una temperatura constante de 500 °C por 24 horas del día y 365 días al año durante 4 años continuos. Máquina operativa: CARACTERISTICAS: Tiene 03 cabinas Circulación en el interior Presión de diseño Temperatura de diseño

Radiación Petróleo Crudo

Convección Petróleo Crudo

Recalentado vapor de 17 kg/cm2

21 kg/cm2 427

21 kg/cm2 509

7.03 kg/cm2 371

Presión de operación Presión de diseño

21 °C 21.00 kg/cm2

Temp. De Operación Volumen

418 °C 1977 °C

Detención imprevista:  Durante el funcionamiento del Horno hay fallas imprevistas la que son detectadas por Inspección o son reportadas a Inspección por Operaciones, como las que se mencionamos a continuación.

Inspección del operador: El horno antes del mantenimiento preventivo, está sometido a 4 años continuos de funcionamiento. Dentro de este tiempo ocurren las siguientes anomalias:  Los tubos de los Serpentines se encuentran recibiendo 418 °C de temperatura durante 04 años continuos y al tomar la temperatura de piel de tubos, esta temperatura baja o sube fuera de su rango de operación.  Llamas demasiadas altas o demasiadas bajas.  Se apaga el quemador y el combustible (Fuel Oil) sale por los orificios de las toberas y fuga hacia el piso.  Fuga de vapor por los deshollinadores y orificios atorados.  Orificios pasantes en las paredes techos o pisos exteriores del horno.  Fuga en empaquetadura en brida de entrada y salida al horno  Caída del material refractario.  Durante el funcionamiento del Horno nuestro operador en adición a sus funciones se encuentra la de hacer una inspección al inicio, durante y final de la jornada y lo reporta en su parte diario las fallas funcionales. (Llamas altas o bajas, quemadores chorreados de combustible, etc) Producción Hrs. Operacionales:  La Operación lleva el control de las horas hombres, horas maquinas de los operadores y paralizaciones del Horno. Información Diaria Operaciones:  Operaciones informa diariamente a su Gerencia todas las incidencias ocurridas en el día del Horno. Para que se efectúe una correcta planeación, programación y control. Reportes de Producción disponibilidad, Utilización:  La Operación efectúa los reportes de producción para que se pueda hacer los reportes de Disponibilidad y Utilización. B. MONITOREO DE CONDICIONES Ejecución de PMs y Backlogs Campo: Inspección:  Las fallas imprevistas son derivadas a Inspección las cuales son analizadas y de acuerdo a sus Resultados si no son relevantes OK o se reparan en el sitio Reparación de campo entonces la maquina (Horno) recupera su operatividad. Taller:  En caso contrario ira al taller Inspecciones diarias de mantenimiento:  Las Inspecciones diarias del operador con las de Inspección y los resultados derivados al Taller son analizados y se consideran fallas funcionales (No Crítica) irán para su Planeamiento y Programación. C. ADMINISTRACION DE BACKLOGS En caso sea la Falla Crítica (falla potencial) se DETIENE LA MÁQUINA se efectúa la Planeación Se origina una Orden de Trabajo que se va a las áreas de mantenimiento de planta aquí en la detención de la máquina se realizan las Reparaciones, Programadas y No programadas (Backlogs), se efectúa los controles y pruebas programados respectivos Control de Calidad (Pruebas hidrostáticas de tubos serpentines, pruebas de funcionamiento de deshonilladores y

quemadores, curado de refractarios), Se hace la retroalimentación en caso no cumpla. Luego del cumplimiento se efectúa la entrega del equipo se Cierra la Orden de Trabajo se Actualiza la Historia de Equipos de la ejecución de trabajos, costos, logística, recursos humanos etc. En caso contrario la Falla sea NO crítica (falla funcional) se programa la falla (backlog) Planeación  Se efectúa la planeación de los Backlogs y su Programación para su posterior ejecución en los Mantenimientos Preventivos (Paradas)  Con la información Diaria de Operaciones en planeación hará Tendencias, Pruebas y Rendimientos y Controlará los backlogs se cruzara información con el historial de equipo y con toda esta información se efectuara los Reportes de Administración de Equipos luego toda esta información pasara a Programación para el historial del equipo. D. ADMINISTRACION DE REPARACIONES COMPONENTES ANTES DE LA FALLA.  la Administración de (Backlogs), Se analizara la información, se identificara los problemas y el plan de acción a tomar.  Los backlogs (son tratados en las reuniones de coordinación de mantenimiento desarrolladas todas las semanas con Inspección y Mantenimiento (Equipos Estáticos, Mecánica, Programación, Oficios, Electricidad, Instrumentación) que tienen Programación se les efectuara una Orden de trabajo para su taller. E.

ADMINISTRACION DE PROBLEMAS PMO. Para fallas críticas y relevantes se implementa una comisión multidisciplinaria para evaluar el problema y buscar las causas raíz y elaborar un plan de acción de inmediata atención.

F.

DIAGRAMA: Vamos a simular la fuga de aceite combustible por uno de los quemadores del 02H2.

Operaciones Producción: Barriles de crudo procesado

Horno 02H2

Inspección Operador

Detección Imprevista: Se detecta fuga de Fuel Oil

Operador Inspección Diaria

No Crítico

Orden de Trabajo

Inspección Rutinaria

Inspección Recome ndación

Programación

Inspección: Revisión en Campo 02H2: Reparación de boquilla por fug add/mm/aa

Gestión del Back Log: Bajar quemador para limpieza y cambio de boquilla

Programa semanal de Equipos Estáticos

Recomendación: Bajar quemador para limpieza y cambio de boquilla

Comisión Evaluación con proveedor de otro tipo de material más resistente para la boquilla

Cumple

Informe de Operaciones

Prueba de boquilla con con vapor

La boquilla cuenta con Stock.

Reunión: Parada de equipo para reparación.

Máximo Cambio de Estado de OT

Operaciones excedió las condiciones en los parámetros

Boquilla quemada y desbocada. No Cumple

Almacén

Cierre de OT Retiro de quemador, limpieza y cambio de boquilla

Mantenimiento de Planta