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• Gerardo Sangüeza

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CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

En este capitulo se encontraran diversos aspectos que serán las bases que representaran el soporte inicial de la investigación a través de diversos conocimientos que permitirán estudiar y entender el problema, así como también el material de otras investigaciones que guardan relación con esta.

Antecedentes de la Investigación GAUNA, Yosandra y VASQUEZ, Rosalyn ( UNERMB) 2004 en un trabajo de investigación titulado RESIDEÑO DE LOS PLANES DE MANTENIMIENTO DE LA GABARRA DE INYECCION ALTERNA DE VAPOR C-7089 DE LA EMPRESA PERFORACIONES DELTA C.A. Como trabajo de grado para optar al titulo de Ingeniero de Mantenimiento Mecánico en la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. El propósito de la investigación es el rediseño de un plan de mantenimiento de esta embarcación. La investigación fue de tipo descriptivo, no experimental y de tipo transeccional correlacional. El diseño consistió en analizar 54 modos de fallas mediante la filosofía AMEF él cálculo de criticidad y la relación costo-beneficio para determinar la rentabilidad de las tareas de mantenimiento propuestas.

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Como resultado se determino un beneficio económico entre 35,6 MMBs – 89,9 MMBs para el sistema de suministro de gas, 7,2 MMBs – 21,2 MMBs para el sistema de compresores de aire y por ultimo 5,6 MMBs – 10,6 MMBs para el sistema de alimentación de agua. En conclusión se tiene que con la implementación de un plan de mantenimiento a esta unidad se logran beneficios económicos para la empresa. Esta investigación tiene relación con la que se está realizando por cuanto se tiene como objetivo entre las actividades del SNUBBING produzcan beneficios económicos a la empresa y que estos no se vean disminuidos por fallas operacionales por la falta de implementación de un plan de mantenimiento adecuado y también nos permitió sustentar sobre la metodología del AMEF. ROJAS, José y ROBERTY, Ramón (UNERMB) 2005 en un trabajo titulado SISTEMA DE MANTENIMIENTO PARA RETROEXCAVADORAS BASADO EN EL ANALISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF). Como trabajo de grado a optar al titulo de Ingeniero de Mantenimiento Mecánico en la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Su objetivo fundamental diseñar un sistema de mantenimiento para retroexcavadoras, basada en el análisis de modo y efecto de fallas (AMEF) pertenecientes a la empresa TALLER LAS PALMAS C.A. La investigación fue de tipo descriptivo, de campo y aplicada sobre una población de 11 unidades de retroexcavadoras para la recolección de datos se estableció un registro de maquinas, describiéndose el estado actual y las condiciones además se utilizaron como herramientas el análisis de criticidad el cual sirvió para seleccionar el sistema mas critico de las maquinas.

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Como resultado se obtuvo la clasificación de los elementos de las unidades en atención a su criticidad y un registro de las fallas más comunes. En conclusión se tiene que mediante el análisis de criticidad y del AMEF permiten la visualización de cada uno de los sistemas que conforman las retroexcavadoras y esto a su vez los modos de fallas con sus consecuencias. La relación de esta investigación con la que se lleva adelante esta en la determinación de los elementos críticos en cuanto a su importancia operacional y del análisis de las fallas de los mismos de puede determinar las consecuencias más adversas en cuanto a las actividades de las operaciones. GOMEZ, Jolimar y W, Jhoncarlo (LUZ) 2005, en un trabajo de investigación titulado “ANALISIS OPERACIONAL DE LAS UNIDADES HIDRAULICAS

(SNUBBING)

EN

LA

REHABILITACION

DE

POZOS

PETROLEROS” para optar al titulo de Ingeniero Mecánico en la Universidad del Zulia. Su objetivo fundamental es realizar un estudio sobre la rehabilitación de pozos con unidades hidráulicas para determinar un rendimiento operacional en la instalación/retiro de sistemas de bombas electrosumergibles (BES). El estudio se fundamento en una metodología estadística conformada por 28 trabajos de instalación/retiro de sistemas (BES). La muestra estuvo conformada por 12 pozos petroleros y como resultado se obtuvo que para obtener una reducción de riesgos, así como el incremento de la participación activa del personal en la planificación de trabajos más eficientes, se debe tener un correcto conocimiento del funcionamiento de los componentes de la unidad.

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La relación de esta investigación con la que se lleva adelante esta en determinar el correcto conocimiento del funcionamiento de cada uno de los componentes que conforman la unidad (SNUBBING).

EMPRESA NAVIERA DE OCCIDENTE C.A (NAOCA)

Reseña Histórica Fue fundada en 1996 bajo el capital y visión de Reinaldo Morales y Richard Morales, venezolanos y emprendedores empresarios. Se inicia en el área de servicios lacustre con la adquisición de dos unidades (lanchas), para el transporte de personal y equipos, en función del crecimiento de la empresa se capitaliza con la adquisición de tres barcazas y un Lift-boat, denominado M / V Toltec para las actividades de servicios a pozos y mantenimientos de estos.

Principal Línea de Actividad Naviera de Occidente, C.A. es una empresa dedicada al servicio lacustre, alquiler de equipos y personal, dirigidos a la industria petrolera, con la mayor eficiencia y el mejor respaldo por la excelencia de nuestro recurso humano y normas operacionales.

Visión

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Hacer de la empresa Naviera de Occidente, C.A. ser reconocida nacionalmente e internacionalmente por su alta calidad de servicio y competitividad en las actividades de transporte marítimo, apoyada en la excelencia de la gente y en la incorporación permanente de tecnología con el desarrollo del mercado nacional e internacional.

Misión. Garantizar la ejecución de los servicios requeridos por los clientes, atendiendo a estrictos criterios de calidad, seguridad, rentabilidad y competitividad.

Valores Los

valores

son

creencias

en

las

cuales

basamos

nuestro

comportamiento personal, profesional y empresarial; orientado nuestras actividades bajo una filosofía de estándares compartidos por todos. Los valores que guían el funcionamiento de Naviera de Occidente, C.A. Es la forma de desarrollar nuestras labores mediante un espíritu participativo, de colaboración; de respeto y de apertura en la búsqueda de optamos resultado. Los valores que guían el funcionamiento de Naviera de Occidente, C.A. son:

•

La Responsabilidad.

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Es el compromiso de la empresa y de cada uno de sus trabajadores, por el cumplimiento cabal de todas sus obligaciones y por la atención a las consecuencias que de ellas se deriven.

•

La Excelencia. Es la aplicación de altos niveles de experiencia en la búsqueda de la

perfección en la realización del trabajo, por cuanto esta es la base para el desempeño óptimo de la empresa. Se manifiesta en la realización eficiente de los trabajos encomendados para el mejoramiento permanente de los procesos y modalidades de gestión que estimulan la competitividad y el liderazgo de la empresa.

•

La Ética. Es una manera desempeñarse, enmarcada en un conjunto de reglas de

comportamiento y de forma de vida, a través de las cuales las personas tienden a resaltar la importancia de lo bueno y de lo justo.

Políticas de Calidad. Naviera de Occidente, C.A. esta comprometida a obtener la satisfacción de nuestros clientes al prestar nuestros servicios cumpliendo con las necesidades y exigencias del mercado, manteniendo la competitividad a través del mejoramiento continuo que integre a todos los trabajadores y preserve el medio ambiente.

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Para logra nuestra Política de Calidad, se establecen los siguientes objetivos:



Proporcionar Servicios para satisfacer las necesidades de nuestros clientes dentro de un marco de respeto y cordialidad.

 Formar a los trabajadores

para que desarrollen

habilidades y

conocimientos que permitan mejora la calidad de los servicios prestados.

ESTRUCTURA ORGA NIZACIONAL NAVIERA ORGANIZACIONAL NAVIERA DE OCCIDENTE, C.A PRESIDENTE

GERENCIA

RECURSOS HUMANOS

ADMINISTRACION

ANALISTA ADMINISTRACION

OPERACIONES Y MTTO

PROCURA, COMPRAS

SSA

SUPERVISOR OPER. Y MTTO. ASISTENTE MTTO. COORDINADOR MARINA

PROTECCION Y PERDIDAS

CAPITANES

TIMONELES

JEFE DE MAQUINAS

MARINOS

COCINEROS AYUD. DE COCINA

PERSONAL OCASIONAL

Figura Nº 1. Estructura Organizacional de la Empresa Naviera de Occidente C.A. Fuente: Naviera de Occidente C.A.

BASES TEÓRICAS MANTENIMIENTO “Es el conjunto de actividades controladas y evaluadas que a través de la utilización de recursos tanto físicos, humanos y técnicos permiten mejorar

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la eficiencia del sistema de producción al menor costo disminuyendo fallas imprevistas, para obtener una mejora en la confiabilidad de los equipos y garantizar la seguridad al personal y sus recursos físicos” (Velázquez E. 1992,Pág.1).

Objetivos del Mantenimiento. “El objetivo básico del mantenimiento, es garantizar la producción necesaria en el momento oportuno con el mínimo costo integral, obteniendo el máximo beneficio para la empresa”. Navarro (1997).  Dirigir la división de mantenimiento para obtener costos totales mínimos de operación.  Mantener

las

instalaciones

y

equipos

en

buenas

condiciones

operacionales.  Mantener las operaciones y equipos operando en un porcentaje óptimo de tiempo. (LUZ, 1995; Pág.4). Se puede concluir que el principal objetivo del mantenimiento es mantener y conservar todos los equipos y servicios, reduciendo a su mínima expresión

las

disminuyendo

fallas costos,

imprevistas, en

un

incrementando

ambiente

la

seguro para

productividad, los

operarios,

contribuyendo así al mejoramiento de la eficiencia de la empresa.

Funciones del Mantenimiento. Las funciones del mantenimiento involucran un trabajo sistemático con el fin de planificar y a su vez seleccionar los objetivos que determinan las

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normas, programas y procedimientos que se van a usar para llevar a cabo los objetivos específicos seleccionados. Las principales funciones del mantenimiento son:  Planeación, desarrollo y ejecución de las políticas y programas de mantenimiento para los equipos de la empresa.  Selección, instalación, operación, conservación y modificación de los servicios de la planta.  Selección y control de lubricantes.  Asesoría en selección y compras de equipos para reposición.  Coordinación de los programas de mantenimiento, limpieza y orden en la empresa.  Selección de personal idóneo para las labores de mantenimiento.  Manejar el presupuesto asignado para los servicios de mantenimiento. (Velázquez; Pág. 21).

Tipos de mantenimiento. El mantenimiento a medida que ha ido evolucionando a través del tiempo ha dado origen a diversas modalidades de éste, como consecuencias de las exigencias y expectativas que han ido surgiendo, así como también el desarrollo de nuevos conocimientos. Entre ellos se tiene los tres tipos básicos: el correctivo, el preventivo, y el predictivo. Mantenimiento Correctivo.

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“Comprende todas aquellas actividades de mantenimiento programadas y no programadas de reparación, cambio, ajustes de piezas, partes y componentes que presentan fallas o discrepancias en las fases de operación, inspección y prueba.” (CIED, 1999). Este tipo de mantenimiento se limita a hacer reparaciones solo en caso de necesidad, es decir, se reparan o sustituyen los equipos únicamente cuando fallan. Mantenimiento Preventivo. “Consiste en establecer programas de inspecciones periódicas con el fin de conservar

el

equipo

en condiciones de operación adecuadas,

permitiendo de esta forma determinar las posibles fallas que puede tener un equipo y prevenir una falla o deterioro mayor en él. Básicamente es la inspección periódica que se le realiza a un equipo para detectar sus necesidades antes de que el daño sea grave”. (Velázquez; Pág.24). Mantenimiento Detectivo. Es otra variante del mantenimiento preventivo y surge con la concepción de los nuevos enfoques sobre la preservación de las funciones. Este mantenimiento se basa en la búsqueda de fallas ocultas para disminuir el riesgo de fallas múltiples, mediante la verificación periódica de los dispositivos cuya función es necesaria eventualmente como es el caso de los equipos de respaldo a los de seguridad. La búsqueda se establece según el nivel deseado de disponibilidad de la función y fiabilidad del elemento. (PEQUIVEN, “Mantenimiento Centrado en Confiabilidad”.1998). Mantenimiento Predictivo.

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“Consiste en la inspección periódica del comportamiento de las máquinas, con el fin de detectar en forma precoz las fallas. La información suministrada a partir de mediciones y análisis de vibraciones, ruido, temperatura y otros fenómenos dinámicos existentes sirven de base para planear y programar cambios de piezas con un alto grado de certidumbre y confiabilidad.” (Nava J.1996).

Costos asociados al mantenimiento Costo de Mantenimiento Es la sumatoria en términos monetarios, de los recursos humanos y materiales, asociados a la gestión de mantenimiento. La ejecución de estos se transforma en gastos. La clasificación de los costos es de la siguiente manera: Por su Origen. •

Directos: Constituyen el componente de los costos de producción, que es cargado directamente al producto (materia prima, mano de obra directa, servicios comprados y otros).

•

Indirecto y Distribuidos: Son aquellos costos de producción que se cargan al producto a través de cuentas o centros de costos de servicios (servicios de mantenimiento y otros)

Por su Función. •

Fijos: Son aquellos costos que se caracterizan por ser independiente del volumen de producción.

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•

Variables: Son aquellos costos ligados, dependientes del volumen de producción.

Confiabilidad operacional. La confiabilidad operacional, es la capacidad de una instalación o sistema el cual esta conformado por procesos, tecnologías y gente, para cumplir su función dentro de los límites de diseños y bajo un contexto operacional especifico. Es de suma importancia señalar que en un programa de optimización de confiabilidad operacional, se requiere del análisis de cuatro factores que la integran

como son: Confiabilidad Humana,

Confiabilidad de los Procesos, Mantenibilidad de los Equipos y Confiabilidad de los Equipos; en donde la alteración de uno o varios de estos factores afectara el comportamiento total de una determinada instalación o sistema, tal como se muestra en la figura Nº 2:

• •

CONFIABILIDAD DEL PROCESO: Operación dentro de las condiciones de diseño. Compresión del proceso y los procedimientos.

CONFIABILIDAD HUMANA: • Involucramient o. • Sentirse Dueño. • Motivación.

CONFIABILIDAD OPERACIONAL

• •

CONFIABILIDAD DE EQUIPOS: • Estrategia de Mtto. • Efectividad del Mtto. • Extensión del TPEF.

24

MANTENIMIENTO DE EQUIPOS: Confiabilidad incorporada desde la fase de diseño. Reducción del TPPR.

Figura Nº 2. Aspectos que involucra la Confiabilidad. Fuente: Jornadas de Mantenimiento Clase Mundial, (2004) Los aspectos que involucran la confiabilidad operacional persiguen como fin fundamental establecer planes óptimos de mantenimiento basado en una perfecta armonía proceso – gente – tecnología, que garantice el nivel requerido de confiabilidad operacional. ♦ Confiabilidad del proceso (Excelencia en sus procesos medulares): se parte del principio que el esfuerzo por alcanzar y mantener un nivel de excelencia debe concentrarse en los procesos medulares de la empresa, es decir, en su razón de ser. ♦ Confiabilidad de Equipos (Máxima disponibilidad – Producción requerida – Máxima seguridad): La meta del negocio debe centrarse en obtener el nivel de disponibilidad que satisfaga y oriente las actividades hacia los niveles de producción que realmente son requerida con elevados estándares de seguridad. ♦ Mantenibilidad de Equipos (Calidad

y Rentabilidad de los

productos): los productos que se generan deben ser de la mas alta calidad, con una estrategia orientada a la mayor relación costo – beneficio que garantice la máxima rentabilidad. ♦ Confiabilidad Humana (Motivación y Satisfacción del Personal): el personal que labora en la empresa debe estar altamente motivado e identificado, es decir, sentirse dueño. Asimismo, tanto el personal como los clientes deben estar satisfechos con el nivel de servicio y/o la gestión que se les brinda. Beneficios de la aplicación del mco:

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Los beneficios que se pueden obtener con la aplicación del MCO a nivel corporativo, se pueden mencionar: •

Aumento de los ingresos por continuidad en la producción.

•

Reducción del tiempo y optimización de las frecuencias de paradas programadas y no programadas.

•

Optimización de la frecuencia de mantenimiento.

•

Mejora la efectividad del mantenimiento.

•

Solución definitiva de problemas, al identificar y enfocar los esfuerzos en su causa – raíz.

•

Mejora en la calidad de los procesos y servicios.

•

Aumento de las expectativas de la producción.

Equipo natural de trabajo (ENT). “Un equipo natural de trabajo, se define como un conjunto de personas de diferentes funciones de la organización que trabaja juntas en un periodo de tiempo determinado en un clima de potenciación de energía, para analizar problemas comunes de los distintos departamentos apuntando al logro de un objetivo común” (CIED 1999). Un equipo de trabajo se puede conformar por: Un ingeniero de procesos (Visión global del proceso, Facilitador (Asesor Metodológico), Mantenedor (Expertos en reparación y mantenimiento de sistemas y equipos), Programador (Visión sistemática de la Actividad), Operador (Expertos en el manejo y operabilidad de sistemas y equipos), Especialistas (Expertos en áreas especificas).

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Análisis de criticidad. Es un estudio que permite identificar las áreas sobre las cuales se tendrá una mayor atención del mantenimiento en función del proceso que se realiza. La información recolectada en este estudio podrá ser utilizada para: •

Priorizar ordenes de trabajo bajo operaciones y mantenimiento.

•

Priorizar proyectos de inversión.

•

Diseñar políticas de mantenimiento.

•

Seleccionar una política de manejo de repuesto y materiales.

•

Dirigir las políticas de mantenimiento hacia las áreas o sistemas más críticos.

Metodología a seguir para aplicar un análisis de criticidad. Para realizar un análisis de criticidad se debe tomar en cuenta lo siguiente:  Definir un alcance y propósito para el análisis.  Establecer criterios de importancia.  Seleccionar un método de evaluación para jerarquizar la selección de sistemas objeto del análisis. Los criterios a tomar en cuenta para la elaboración del análisis son siguientes: Seguridad, Ambiente, Producción, Costos (operacionales y mantenimiento), Frecuencia de Fallas y Tiempo Promedio para Reparar, como mínimo.

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Parámetros propuestos para definir la criticidad. Los parámetros empleados para realizar el cálculo de los resultados del análisis en donde se definirá el nivel de criticidad son los siguientes:



Frecuencia de Fallas: representa las veces que falla cualquier componente del sistema que produzca la pérdida de su función, o sea, que implica una parada, en un periodo de año.



Nivel de Producción: representa la producción aproximada por día de instalación y sirve para elaborar el grado de importancia de la instalación a nivel económico.



Tiempo Promedio para Reparar: es el tiempo promedio por día empleado para repara la falla, se considera desde el activo pierde su función hasta que este disponible para cumplir nuevamente su función. El TPPR, mide la efectividad que se tiene para restituir la unidad o unidades del sistema en estudio a condiciones óptimas de operabilidad.



Impacto

en

Producción:

representa

la

producción

aproximada

porcentualmente que se deja obtener (por día), debido a las fallas ocurridas

(diferimiento

de

la

producción).

Se

define

como

la

consecuencia inmediata de la ocurrencia de la falla, que puede representar un paro total o parcial de los equipos del sistema estudiado y al mismo tiempo el paro del proceso productivo de la unidad.



Costo de Reparación: se refiere al costo promedio por fallas requerido para restituir el equipo a condiciones óptimas de funcionamiento, incluye la labor, materiales y transporte.

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

Impacto en la Seguridad Personal: representa la posibilidad de que sucedan eventos no deseados que ocasionen daños a equipos e instalaciones y en los cuales alguna persona pueda o no resultar lesionada.



Impacto Ambiental: representa la posibilidad de que sucedan eventos no deseados

que ocasionen

daños o equipos e instalaciones

produciendo la violación de cualquier regulación ambiental, además de ocasionar daños a otras instalaciones. Para evaluar cada uno de estos parámetros se utiliza una guía de ponderación, par obtener una puntuación de cada parámetro y luego se utiliza la ecuación de criticidad que viene dada de la siguiente forma:

CRITICIDAD=

Impacto Ambietal)} Frecuencia * Consecuencia

A través de los factores antes mencionados, se observa la gran utilidad del Análisis de Criticidad, de allí su importancia. Este análisis permite obtener una jerarquización valida de todos los procesos/sistemas lo cual permitirá: •

La utilización optima del recurso humano y económico dirigido hacia sistemas claves de alto impacto.

•

Potencializar adiestramientos y desarrollo de habilidades en el personal, basado en la criticidad de sus procesos y sistemas.

•

Priorizar la ejecución / detención de oportunidades perdidas, MCC y Análisis Causa Raíz.

•

Facilitar / centralizar la implantación de un programa de inspección basada en riesgos.

29

MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (MCC) La aplicación adecuada de nuevas técnicas de mantenimiento, bajo el enfoque MCC, permite la forma eficiente, optimizar los procesos de producción y disminuir al máximo los posibles riesgos sobre la seguridad del personal y el ambiente, que traen consigo la falla de los activos en contexto operacional especifico. El Mantenimiento centrado en la Confiabilidad es una metodología utilizada para determinar sistemáticamente, que debe hacerse para asegurar que los activos físicos continúen haciendo lo requerido por el usuario, en el contexto operacional presente. CIED (1999). El MCC sirve de guía para identificar las actividades de mantenimiento con sus respectivas frecuencias a los activos más importantes de un contexto operacional. Esto no es una formula matemática y su éxito se apoya principalmente en el análisis funcional de los activos

de un determinado contexto

operacional, realizado por un equipo de trabajo multidisciplinario. 30 El MCC busca, definir estrategias de mantenimiento que:



Mejoren la seguridad.



Mejoren el rendimiento operacional de los activos.



Mejoren la relación costo / riesgo – efectividad de las tareas de mantenimiento.



Sean aplicables a las características de una falla.



Sean efectivas en mitigar las consecuencias de las fallas, es decir, un mantenimiento que funcione y sea costo – efectivo.



Sean documentados y auditables.

30

Sobre la base de esta teoría, se puede extraer que un equipo multidisciplinario de trabajo

se encarga de maximizar la confiabilidad

operacional de un sistema, identificando los requerimientos necesarios de mantenimiento según la importancia y criticidad de los activos en su actual contexto operacional, y finalizando con el análisis del posible efecto o consecuencia. De igual manera se puede establecer que la metodología del MCC, propone un procedimiento que permite identificar las necesidades reales de mantenimiento de los activos en su contexto operacional, a partir del análisis de las siguientes preguntas básicas: 1. ¿Cuál es la función del activo? 2. ¿De que manera pueden fallar? 3. ¿Qué origina la falla? 4. ¿Qué pasa cuando falla? 5. ¿Importa si falla? 6. ¿Se puede hacer algo para prevenir la falla? 7. ¿Qué pasa si no podemos prevenir la falla? Implementación del mantenimiento centrado en la confiabilidad. Para la puesta en marcha del MCC, es conveniente cumplir con ciertas pautas, con el fin de poder ir registrando y detectando información. La creación del expediente, también llamado dossier es un documento que contiene la información que se va obteniendo del análisis MCC. Es la declaración acordada sobre la cual pueden desarrollarse los planes óptimos que harán coincidir las necesidades de los programas tanto de la unidad como de sus equipos. Debe ser preparado para cada uno de los niveles de análisis necesarios para realizar el trabajo en determinando proyecto.

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Este expediente debe contener:



Planos de inventario.



Diagramas de entrada y salida de alto nivel de la unidad.



Diagrama funcionales de alto nivel de la unidad.



Impacto de la falla total de la unidad.



Listas de sistemas para cada elemento del diagrama funcional de alto nivel.



Medición de la criticidad de los elementos del diagrama funcional de alto nivel.



Análisis costo – beneficio.

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLA (AMEF) El AMEF junto con el árbol lógico de decisiones constituyen las herramientas fundamentales que utiliza el MCC para responder las siete preguntas básicas. Es

una

herramientas

que

permite

identificar

los

efectos

o

consecuencias de los modos de falla de cada activo en su contexto operacional (a partir de esta técnica se obtienen las respuestas a las siguientes preguntas 1, 2, 3, 4, 5) de los pasos de la aplicación del MCC. La mejor manera de ejecutar un proceso de AMEF es a través de un Equipo Natural de Trabajo (ENT), el cual debe ser integrado por personal familiarizado y conocedor del activo (planta, proceso, sistema, equipo, componente) objeto de análisis, y por el facilitador, especialista en la

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aplicación de la metodología del AMEF, y quien conducirá el análisis para garantizar que se cumplan con éxito cada una de las etapas. El AMEF permite identificar sistemáticamente para un sistema y/o activo, los siguientes activos:



Funciones: deben estar enfocadas a lo que se desee que realicen los activos. Se dividen en primarias y secundarias. Su descripción esta constituida por un verbo, un objeto y el estándar de desempeño deseado.



Fallas Funcionales: se presentan cuando una función no se cumple, cuando incluso se pierde cualquiera de los estándares de desempeño. Para definir una falla funcional solo se requiere escribir la función en sentido negativo, es decir, negar la función.



Modos de Fallas: son las razones que dan origen a las fallas funcionales. Son las condiciones que se presentan, como desgaste, fractura, perdida de calibración, suciedad, rupturaobstrucción, entre otras, es decir, lo que hace que el activo no realice la función deseada. Cada falla funcional puede ser originada por más de un modo de falla. Cada modo de falla tendrá asociado ciertos efectos, que son básicamente las consecuencias de que dicha falla ocurra.



Efectos de Falla: son simplemente los eventos o hechos que pueden observarse si se presenta un modo de falla en particular. La descripción de un efecto de falla debe cumplir con: 1.

Tener

información

necesaria

para

determinar

consecuencias y tareas de mantenimiento. 2.

Debe describirse como si no estuviera haciéndose algo

para prevenirlos. 3.

Debe considerarse que el resto de los dispositivos y

procedimientos operacionales funcionan o se llevan a cabo.

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La descripción del efecto debe dar respuesta a las siguientes interrogantes: •

¿Cómo se evidencia la falla?

•

¿Cómo afecta la seguridad y el medio ambiente?

•

¿Cómo afecta el proceso?

•

¿Ocasiona daños físicos a los activos?

•

¿Qué tiempo se requiere para restablecer la función?

•

¿Cuáles son los costos de penalización y reparación? La ejecución de toda aplicación AMEF tiene asociado tres etapas, tal

como se muestra en la figura. El análisis AMEF permite:



Responder las cuatro preguntas básicas iniciales del MCC.



Realiza un análisis de confiabilidad, generando suficientes datos sobre causas y frecuencias de fallas.



Obtener una profunda visión desde el sistema hasta sus componentes.



Descubrir y documentar problemas de diseño. El análisis AMEF debe basarse en:



Experiencia de operadores y mantenedores.



Reportes de análisis de fallas y acciones correctivas.



Archivos de trabajos realizados.



Mantenimiento de rutina.



Data de ingeniería

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

Data de construcción.

AUDITORIA (GERENCIA DE PLANTA)

ANALISIS (EQUIPO NATURAL)

SI

PLANIFICACIÓN (GERENCIA DE PLANTA)

NO

EJECUCION (CUSTODIO DE PLANTA)

Figura Nº 3. Etapas para la realización de un AMEF. Fuente: Jornadas de Mantenimiento Clase Mundial.(2004)

Definición de snubbing.

Según Ordóñez (2004), el término se refiere al proceso de introducir o retirar artículos tubulares (tubo o tubería enrollada) dentro o fuera de un pozo bajo presión. Esta definición se refiere tanto a las operaciones de

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Rectificación como de Snubbing. Es el movimiento de tubería en contra de la presión ejercida por el pozo. En otras palabras, la presión de fondo es mayor que el peso de la tubería en el pozo. La Unidad Hidráulica debe forzar la tubería al interior del pozo y ser capaz de mantenerla contra la presión de formación, de lo contrario, la presión forzaría la salida de la tubería del pozo. Figura Nº 4. Procesos de Snubbing y Rectificación. Fuente: Ordóñez (2004). Stripping. Basados en HWC, el stripping es la técnica de controlar las fuerzas involucradas en el proceso de inyectar o extraer tubulares dentro o fuera de un pozo a través de un elemento de caucho con o sin presión de superficie. Stripper.

Rectificación, La presión de la tubería excede la presión del cabezal del pozo.

“Snubbing” La presión del cabezal del

pozo excede el peso de la tubería.

El stripper es un dispositivo de elastómero resistente usados para efectuar un sello en el anular. Según Martínez (2003), este se usa principalmente para aislar presión del pozo de la atmósfera cuando se inyecta o se extrae la tubería de un pozo.

Rehabilitación de pozos. Según Madriz (2004), el reacondicionamiento de pozos se refiere a todos los trabajos efectuados en un pozo, que involucran actividades en la zona productora después de su completación original.

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Rehabilitación sin taladro. Ordóñez (2004), expone que la rehabilitación sin taladro es el conjunto de actividades que se ejecutan en pozos de petróleo, agua, gas o inyectores, para establecer o mejorar su capacidad de producción/inyección y/o aumentar su potencial sin cambiar su completación original. Tipos de unidades hidraulicas (snubbing). Muchas variaciones de unidades Hidráulicas han sido desarrolladas desde la década de los veinte. Mieles (2003), expone que las tres clases principales que son usadas comúnmente con la tecnología de hoy son enumeradas en el orden de su desarrollo:  Unidades de “ayuda con perforador” (Rig assit) o convencionales (perforador de fuerza motriz.  Unidades Hidráulicas múltiples de cable de cilindro sencillo o múltiple de carrera larga (longstroke)  Unidades de jack hidráulico carrera corta – “Shortstroke” de cilindro sencillo o múltiple (unidad hidráulica asistida) Unidad hidráulica de snubbing convencional. Las Unidades Convencionales de Snubbing, fueron las primeras desarrollarse y utilizarse, pero se usan muy poco hoy en día, también se denominan unidades mecánicas, de cable o asistida por aparejo. Según Mieles (2003), al contrario de las unidades hidráulicas independientes, las unidades convencionales utilizan la energía, los preventores de reventones y el apoyo del aparejo de perforación.

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Debido a que las Unidades convencionales de Snubbing no están equipadas con un sistema de tubo guía, la tubería no apoyada podría deformarse. Para evitarlo, al comienzo del trabajo se utilizan secciones pequeñas de tubería y se aumenta progresivamente el tamaño.

Torre de sondeo Bloque de montaje del perforador Cable “Snub” principal

Montaje de cabeza móvil

Cuña móvil

Contrapeso Llave Hidráulica

Contrapeso

Sistema de control de cuñas Cuñas Estacionarias

Cesta de trabajo Gabillas rotatorias

Montaje de cabeza estacionaria

Consola de control Consola de evita-reventón Perforaciones

Figura Nº 5. Unidad Hidráulica Snubbing Convencional. Fuente: Mieles, D (2003). Unidad hidráulica snubbing jack. La unidad hidráulica de Snubbing, es una unidad autocontenida montada sobre remolque o sobre patín que se transporta fácilmente en un flotador, barco de carga o barco de trabajo de 12 metros. Los componentes

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modulares, se adaptan fácilmente a las restricciones de espacio y pueden instalarse con rapidez en cualquier cabezal de pozo en tierra o costa afuera. Es la Unidad más usada, esto se debe a su capacidad para manejar una mayor variedad de problemas en pozos a presiones de superficies de moderadas a altas. Pueden operar con o sin montaje de taladro convencional o de reacondicionamiento para pozos.

Unidad hidráulica snubbing de carrera larga. En principio y operación, la Unidad de carrera larga, es similar a la Unidad de “Snubbing” Tipo Jack. Mieles (2003) expresa que las diferencias Poste grúa entre los dos sistemas son las habilidades mayores en la velocidad del

movimiento de la tubería y el manejo del ensamblaje de fondo para el sistema de carrera larga versus las capacidades de mayor levantamiento y Cilindro levantador

empuje (Snub) de la unidad tipo Jack. Este tipo de unidades pueden ser clasificados según su uso en Marina Montaje del Mástil y Terrestre, representadas en las Figuras 6 y 7 respectivamente. Caja de herramientas Fuente de

Contrapeso

energía

Cesta de trabajo

Tanque de combustible

Cesta de manguera

Calza

Aguja aseguradora de mástil

39 Cilindro Levanta-mástil

Vasija Koening

Poste grúa

Figura Nº 6.

Montaje de mástil

Unidad Hidráulica Snubbing de Carrera Larga Marina. Fuente de energía

Fuente: Mieles, D (2003)

Cilindro levantador

Tanque de aceite

Tanque de combustible

Cesta de manguera Vasija Koening

Contra-peso

Soporte de tope

Cesta de trabajo

Aguja aseguradora de mástil

Trailer Caja de herramientas

Estabilizador Válvula de control del trailer

40 Cilindró telescópico Subestructura

Cilindro levantamástil

Figura Nº 7. Unidad Hidráulica Snubbing de Carrera Larga Terrestre. Fuente: Mieles, D (2003) Unidad hidráulica snubbing de carrera corta/gato hidráulico. El tipo predominante de unidades de inserción es la de Gato Hidráulico o de Carrera Corta, la misma que fue desarrollada en la parte final de la década de 1950 tiene una carrera de 8-14 pies (244-427m), un excelente sistema de guías de tuberías y puede manejar presiones hasta 20000 psi (1379 bar), las unidades de gato pueden desarrollar hasta 600000 PSI (272158 kg/m2 ) de fuerzas de elevación y 300000 PSI (136077 kg/m2) de fuerza de inserción, pudiendo manejar tuberías de revestimiento de hasta 13 5/8 de pulgada (34608 mm). Puede manejar diámetros de tuberías hasta 5 ½ de” (139.7 mm) y tiene una capacidad máxima de tracción de 170000 PSI (77112 kg/m2) y una fuerza de inserción de 94000 PSI (42638 kg/m2). La máxima longitud de la carrera es de 10 pies (3.05 m), y puede desarrollar velocidades de funcionamiento de 138 pies/min (42.06 m/min) hacia arriba y de 110 ft/min

41

(33.53 m/min) hacia abajo. (La máxima longitud de la carrera y las velocidades de funcionamiento, dependen de la configuración y el alcance). Clasificación de las unidades hidráulicas snubbing. HWC, expone que las unidades hidráulicas se clasifican de acuerdo a su máxima capacidad de tracción y está diseñado para operaciones de Snubbing específicas. Los tipos de Unidades de acuerdo a su capacidad de tracción (en miles de libras; K = 1000) son las siguientes: Tabla Nº 1 Unidad Snubbing de 150K  150K libras de capacidad de tracción. UNIDAD 150 K • • • • • • • • • • • • • • • • •

POTENCIA EN HP 235 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 150.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 60.000 MÁXIMO TORQUE DE O R TARIA LBS-PIE 1.500 / 3.000 STROKE 10 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) 8-1/2” VELOCIDAD BAJA 9 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA 4,5 SEG / CICLO POW ER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO): 5’ ANCHO X 8’ LONG X 7’ 6” ALTURA, 8.000 LBS-PESO GATO: 3’ 2”ANCHO X 14’ LONG X 3’ 6” ALTURA, 7.900 LBS-PESO CESTA DE TRABAJO: 8’ ANCHO X 9’ LONG X 4’ 9” ALTURA, 3.000 LBS-PESO GIN POLE: 1’ 2” ANCHO X 26’ LONG X 1’ 2” ALTURA 650 LBS-PESO CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: 4’ ANCHO X 8’ LONG X 6’ ALTURA 5.200 LBS-PESO CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG 1’ 6” X ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 150K 225 LBS C/U TRAILER DE HERRA M IENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG 3’ 8” ALTURA 5.000 LBS-PESO

Fuente: HWC. (2003) Tabla Nº 2 Unidad Snubbing de 300K. UNIDAD 300 K •

POTENCIA EN HP

•

MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS

• • • • • • • • • • • •

BORE (DIÁMETRO IN TERNO) (13” EN VENTANA) VELOCIDAD BAJA VELOCIDAD ALTA POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO): GATO: CESTA DE TRABAJO: GIN POLE: CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 42 TANQUE DE GAS OIL: CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG X ENSAMBLAJE DE CUÑAS 300 K TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG X

• 225K deDEcapacidad MÁXIMAlibras CAPACIDAD TENSIÓN LBS de tracción. MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE •• 300k libras de capacidad de tracción. STROKE

380 300.000 150.000 8.000 10 PIES 11” 17 SEG / CICLO SEG / CICLO

4.000 LBS-PESO 1’ 6” ALTURA 3’ 8” ALTURA

225 LBS-PESO 225 LBS C/U 5.000 LBS-PESO

Fuente: HWC, (2003) Tabla Nº 3 Unidad Snubbing 340K  340K libras de capacidad de tracción. UNIDADDEREACONDICIONAMIENTOHIDRÁULICO340KTIPOJACK C aballosdeFuerza..… ..… … … … … .… … … … … … … ..… … … .… … .318/634hp C apacidadM axim adeLevantam iento… … … … … … … ...… … … … .340.000lbs C apacidadM axim adeem puje"Snub"… … ..… … … … ...… … … … ...180.000lbs M axim oTorquedelaR otaria… … … .… … … … … .… … … ..… … … .5500pies.lbs C arrera… … … … … … .… … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… ...10pies 1/16

Taladro… … … … … … … ...… … … … … … … … … … … … … … … … … ....11 VelocidadM inim a… … … .… … ...… … … … … .… … … … … … … … … ..10seg/ciclo VelocidadM axim a… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .5,5seg/ciclo Componentes:

D imensión

(anchoxlargoxalto)

Peso(Lbs)

FuentedeE nergía(M otor yCalzaHidráulica)

64" x118" x 92"

G atoH idráulico

51" x15' 3" x50"

12000

C estadetrabajo

8' x 10' 2" x47"

4300

P osteG rúa(G inpole)

8900(M ojado)

14" x26' x18"

C estadeM anguera TanquedeC om bustible

1600

6' x 6' x27"

400lbss/m ang.4000lbsc/m ang.

4' x8' x 5'

1 500lbs(seco) 5200lbs(Mojado)

H erram ientasparalevantar Tubería

29" x41" x 28"

900c/u

E nsam blajedeC uñas

29" x41" x 28"

1325c/u

Ventanadetrabajode13

5/8"

Ventanadetrabajode10"

48" cuadradas

x9' x 13

48" cuadradas

x9' x11

5/8 1/16

IDtaladro IDtaladro

6500 4800

Fuente: HWC, (2003) UNIDAD 460 K

• POTENCIA Tabla Nº 4 EN HP • • • • • • • • • • • • • • • • • •

550 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 460.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 180.000 MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE 5.500 / 18.000 STROKE 10 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) 11-1/16” VELOCIDAD BAJA 10 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA 5.5 SEG / CICLO POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO) 2 EA: 5’ 4” ANCHO X 8’ LONG X 7’ 8” ALTURA, 8.000 LBS-PESO GATO: 7’ ANCHO X 15’4” LONG X 6’ ALTURA, 17.000 LBS-PESO CESTA DE TRABAJO: 8’ ANCHO X 13’ LONG X 6’ 8” ALTURA, 7.500 LBS-PESO GIN POLE: 5’ 10” ANCHO X 40’ LONG X 1’ 10” ALTURA 4.480 LBS-PESO CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: 4’ ANCHO X 8’ LONG X 6’ ALTURA 5.200 LBS-PESO 2 VENTANA DE TRABAJO: 4 PIE X 9’ LONG X 11-1/16” 11.200 LBS-PESO 43 BORE CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG X 1’ 6” ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 600 K 1.525 LBS C/U TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG X 3’ 8” ALTURA 8.000 LBS-PESO

Unidad Snubbing de 460K

 460K libras de capacidad de tracción.

plg

Fuente: HWC, (2003) Tabla Nº 5 Unidad Snubbing 600K.  600K libras de capacidad de tracción. UNIDAD 600 K • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

POTENCIA EN HP 550 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 750.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 350.000 MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE 9.000 STROKE 8 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) 13-5/8” VELOCIDAD BAJA 13 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA 6.5 SEG / CICLO POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO): 6’ 4” ANCHO X 22’ 5” LONG X 6’ ALTURA, 27.000 LBS-PESO GATO: 6’ 9” ANCHO X 19’ LONG X 4’ 2” ALTURA 26.400 LBS-PESO CESTA DE TRABAJO: 8’ 11” ANCHO X 13’ 7” LONG X 4’ 2” ALTURA, 5.000 LBS-PESO GIN POLE: 2’ 20” ANCHO X 40” LONG X 1’ 10” ALTURA 10.000 LBS-PESO CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: 4’ ANCHO X 8’ LONG X 6’ ALTURA 5.200 LBS-PESO 2 VENTANA DE TRABAJO: 4 PIEX 9’ LONG X 13-5/8” BORE 9.500 LBS-PESO CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG 1’X6” ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 600 K 1.525 LBS C/U TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG3’X8” ALTURA 8.000 LBS-PESO

Fuente: HWC, (2003) Partes de las unidades de inyección hidráulica. Las unidades de inserción hidráulica comparten equipos en común. Estas unidades de inserción, pueden estar auto-contenida, o montadas en

44

patines. Los componentes son modulares para lograr facilidad de transporte y armado. Las unidades hidráulicas de inserción, están compuestas por:  Conjunto de gato hidráulico: Es una serie de uno o más cilindros hidráulicos, que viajan en dirección hacia arriba y hacia abajo, para mover la tubería dentro o fuera del pozo. Para lograr mayor fuerza de elevación o de inserción se usan más cilindros hidráulicos. Cuando se requieren más cilindros hidráulicos, la velocidad de la unidad disminuye.  Tubo-Guía: La función de un tubo-guía es la de evitar el pandeo o alabeado de la cañería. Se colocan en el interior del gato y se conecta debajo de las cuñas viajeras. El tubo-guía viaja hacia arriba y hacia abajo junto con el conjunto viajero para evitar el movimiento lateral de la cañería. Usualmente se tienen varios tamaños de tubos guías disponibles en la unidad. La selección de la guía adecuada para la tubería, se logra simplemente usando las más pequeñas que permitan las roscas de unión de herramientas de las tuberías para pasar a través de la misma. Los tubos guías mayores a los necesarios, podrían permitir que la cañería se enrosque o se pandee. El tubo-guía debe usarse en todo tiempo cuando están teniendo lugar las operaciones de inserción.  Ventana: Las ventanas están situadas en la base del gato, debajo de las cuñas estacionarias y encima del stripper. Su propósito es de proveer un exceso al cambio o instalación de herramientas que tengan un diámetro exterior demasiado grande para el tubo-guía. Las líneas de maniobras, las llaves de cadena, llaves hidráulicas y otros equipamientos, son de uso común para enroscar y desconectar equipamientos en el área de la ventana. Puesto que esta es generalmente un área reducida, es esencial realizar una planificación apropiada antes de iniciar el trabajo.

45

 Guía de ventana: la guía de ventana tiene una función idéntica a la del tubo guía. Evita el pandeo sobre el eje principal de la sarta en la ventana. La guía de ventana debe instalarse y estar asegurada en todo tiempo.  Cuñas Viajeras: Las cuñas viajeras o insertadores

(snubbers) están

ubicadas en el conjunto viajero y se mueve junto con el mismo. Están cuñas sujetan las cañería y transmiten fuerzas para levantar las cañería fuerza del pozo, o para forzarla hacia abajo. Pueden usarse dos o más juegos de cuñas para levantar y para insertar. Usando dos o más juegos de cuñas viajeras, se gana una ventaja de tiempo al no tener que invertir un solo juego cuando se llega al punto de equilibrio. Sin embargo, si se sujetan los dos simultáneamente podría hacerse difícil desengancharlos de la cañería.  Cuñas Estacionarias: las cuñas estacionarias están sujetas a la base del gato. Con ellas se sujetan la cañería cuando las cuñas viajeras no están enganchadas. La unidad típica tiene dos juegos opuestos de cuñas estacionarias, uno para inserción (para prevenir que la tubería viaje hacia arriba en la posición de cañerías livianas), y una en la posición de cañería pesada (para evitar que la cañería viaje hacia abajo). Si las presiones del pozo son altas y se requiere una gran fuerza de inserción, el segundo juego debe estar en la posición de cañería liviana y usarse como un respaldo al juego primario de cuñas estacionarias.  Mesa Rotatoria: La mesa rotatoria esta conectada al conjunto viajero. Le da a la unidad de inserción la capacidad de efectuar tareas de perforación y de fresado. Su fuerza motriz es hidráulica, así como su regulado. La velocidad de rotación en RPM, debería de controlarse por el volumen de fluido (en contraposición con presión hidráulica).

46

 Llave Hidráulica: Se usan llaves con fuerza motriz hidráulica para enroscar o desconectar conexiones en cañerías de diámetros mayores. Están instaladas en la canasta.  Canasta de Trabajo: La canasta de trabajo o canasta viajera es la plataforma de trabajo de la unidad de inserción. Esta ubicada encima de los gatos hidráulicos. En toda canasta de trabajo, debe tenerse como equipo de norma una válvula de seguridad de apertura plena.  Contrapesos: Los contrapesos acoplados con un poste-grua telescópico se controlan desde la canasta de trabajo. Su principal función es la de elevar o bajar la cañería a la canasta de trabajo, o hasta donde los ayudantes a nivel del suelo.  Tablero de Control: Los controles para el gato, las cuñas estacionarias y viajeras, el contrapeso y el preventor de reventones (BOP), están ubicados en la canasta de trabajo. Típicamente, los controles están divididos en tableros, uno para el operador de la unidad y uno para su ayudante. El operador controla las operaciones de las cuñas y de la dirección del gato. Este tablero esta equipado con un indicador de peso que muestra la carga de inserción o de elevación que soporta el gato. En algunas unidades, la presión hidráulica pueden regularse desde estos tableros. Los cambios de la presión hidráulica deben ser reportados al supervisor de la unidad.  Unidad de Potencia y Accesorios: La unidad de potencia consiste en bombas hidráulicas y una fuente de poder, normalmente un motor diesel provee la presión hidráulica para la operación del gato, lo preventores de reventones, la mesa rotatoria el contrapeso y las llaves hidráulicas.

47

La unidad de potencia esta provista de manómetros que muestran la presión hidráulica de los diferentes circuitos, tales como los del gato y los preventores de reventones.  Mangueras

Hidráulicas:

las

mangueras

hidráulicas

contienen

y

transportan fluido hidráulico a presión. Una vez que están armadas, estas mangueras deben someterse a prueba con la máxima presión, tanto en la posición de extendida como en la de retraídas de la unidad. Esta hará que toda la línea y accesorios de la unidad de gatos, reciban la máxima presión hidráulica.  Sistema de Circulación: las bombas, la manguera Kelly y el cabezal giratorio conforman la mayor parte de los componentes del sistema de circulación. Las bombas son generalmente de alta presión y bajo volumen. Deben tener la capacidad y la posibilidad de manejar las presiones máximas de circulación o de superficie que se anticipen para el trabajo. La manguera Kelly es la conexión entre la bomba y el cabezal giratorio de circulación. (Pueden también usarse líneas Chicksan). Si se usa nitrógeno la manguera Kelly debe estar calibrada para servicio con nitrógeno. El cabezal giratorio esta enroscado en la tubería sirve como el punto de conexión para la manguera Kelly o Chicksan. Debería usarse una válvula de apertura completa entre la manguera Kelly y el cabezal giratorio de circulación. De esta manera el cabezal giratorio y la manguera Kelly pueden cambiarse si fuera necesario.  Columna de Preventores de Reventones: La columna de preventores de reventones para Snubbing puede armarse sobre muchas cosas, como por ejemplo encima de una columna de preventores de reventones existente en un cabezal de pozo, en un árbol de producción, la tubería de

48

revestimiento o la cañería. El diámetro de la columna como regla no es mayor al requerido para efectuarla tarea. Entre los componentes que integran la columna se incluyen: Arietes, Circuitos de igualación de Presiones, Líneas de Venteos, Carretes espaciadores, Carretes de Salidas, Líneas de Estrangulación y de ahogo. Aplicaciones de las operaciones petroleras con unidades hidráulicas. Según Martínez (2003), las unidades hidráulicas pueden realizar operaciones de reacondicionamiento a pozos, tales como:  Limpieza de arenas o tapones de lutita en tubería o tubos de fondo con N2, espumas o fluidos.  Lavado de material de fractura.  Acidificación y lavado.  Colocación de tubería de perforación en el fondo cuando un pozo presenta un “Amago de reventón”.  Perforación de cemento, tapones intermedios y tapones de arena.  Inyección de cemento o retaponamiento.  Control de presión y control del pozo.  Abandono de pozos costa afuera.  Inyección de inhibidores de corrosión.  Pesca o fresado en tubería de producción o tubería de revestimiento.  Extracción de tapones de cemento y tapones puente por taladro.  Colocación

o

remoción

de

tapones

intermedios

empacadura bajo presión para tratamiento selectivo.  Circulación de los lodos pesados o fluidos.  Retiro de sarta.  Introducción de herramientas de registro y perforación.

49

recuperables

y

 Reposición del peso en las empacaduras.  Transporte de sustancias corrosivas a la formación sin tener que someter a los tubulares de la producción a sustancias corrosivas.  Reacondicionamientos con altas presiones adaptándose a la situación del pozo.  Empaque con grava, convencional y bajo presión.  Aislamiento y tratamiento de zonas.  Cementación.  Limpieza de asfáltenos, parafina, escama, entre otros.  Fracturas y frac packs.  Completaciones de pozos, mono, dual y triple.  Estimulación o desplazamiento con N2.  Servicios de instalación de gas lift o bombeo mecánico.  Extracción e inserción de líneas de control.  Recuperación de tubería de revestimiento.  Sacar/meter tuberías de producción.  Conexión, abandono y re-entrada al pozo.  Bajar o sacar bombas electro sumergible.  Fresar sobre obstrucciones dentro del hoyo del pozo.  Trabajos de pesca bajo cualquier condición del pozo.

Beneficios/desventajas del uso de unidades hidráulicas. Las unidades hidráulicas, comúnmente llamadas “Snubbing” ofrecen suficientes beneficios cuando la productividad del pozo es lo más importante; ya que son más eficientes que otros sistemas de reacondicionamiento en muchas formas.

50

Según Madriz y Mieles, estos beneficios, se mencionan a continuación:  Se evita matar el pozo: Ya que posee la habilidad de llevar a cabo muchas tareas rutinarias de servicio a pozos activos, en esta forma se reduce o elimina la utilización de fluidos de control, así como costos del equipo de bombeo.  Se minimiza el daño a la formación del pozo: Reacondicionamientos a presión evitan el riesgo de daño a la formación, ya que como no se necesitan fluidos para controlar el pozo, se minimizan la incompatibilidad química de fluidos hidrostáticos a formaciones productoras que pueden ocasionar filtraciones y además resultados de registros inexactos para evaluaciones de pozos.  Eficiencias en tiempo y economía: En algunas situaciones, una unidad hidráulica

puede

ser

movilizada,

llevar

a

cabo

tareas

de

reacondicionamiento en un pozo, y puede ser desmovilizada antes de que un montaje de reacondicionamiento convencional esté ni siquiera, completamente habilitado.  Tubulares convencionales con habilidad de rotación: Muchos problemas en el servicio de pozos son solucionados al utilizar sistemas de tubería enrollada (Coiled Tubing), pero cuando se necesita la utilización de un martillo de mayor diámetro el uso de las unidades hidráulicas produce la ventaja de llevar a cabo tareas con tuberías de trabajo con diámetros mayores, que varían desde una pulgada hasta cinco pulgadas (tuberías de perforación) y que son comúnmente usados para trabajar en pozos horizontales, empaque de fresado, extraída de válvulas de seguridad atoradas, colocación de empaque, etc.

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 Equipo fácilmente transportado: Las ventajas de reducción de tamaño, peso, y capacidad de mejor empaque, reducen los costos de transporte. La mayor parte de los tornos de sondeo convencionales, tales como trenes de drenaje para arrastrar por cable y bidón y varios cojinetes de eje, mecanismos, enlaces, correas, cadenas, aparejo de poleas, son eliminados. Los problemas de mantenimiento y lubricación relacionados también son evitados.  Control de precisión hidráulico: Una de las principales características de seguridad de un sistema hidráulico es el control preciso de la fuerza debido a la incompresibilidad del líquido (Fluido hidráulico). Las principales ventajas son: ♦ Manipulación precisa de herramienta: Los sistemas Hidráulicos son rápidos y precisos en el tiempo en que responden. Cualquier flujo en el cambio de presión a través de manipulación de válvulas de control hidráulicas producen una reacción casi instantánea en cualquier parte del sistema. ♦ Protección de sobrecarga: Una característica de seguridad importante en la hidráulica, es que las válvulas de escape de presión protegen contra daños por sobrecarga. Esta protección, se logra al enviar la entrega de la bomba al modo de desviación cuando las cargas exceden la regulación de las válvulas. Las regulaciones de estas válvulas están de acuerdo con las capacidades de las herramientas dentro del pozo u otros componentes, o simplemente las limitaciones de seguridad del trabajo de los tubulares usados. Esta característica de seguridad evita la posibilidad de “Error humano” en exceder las limitaciones de los tubulares.

52

♦ Las posibilidades de exceder la fuerza tensil estimada de los tubulares, el sobre apretar de las uniones dobles, o el serpenteo de la tubería de trabajo son reducidas a un mínimo debido a que la presión hidráulica máxima es colocada con un factor de seguridad incluido que limita la fuerza suministrada por el sistema a una cantidad menor que la necesaria para generar daño a los tubulares de la tubería de trabajo.  Consideraciones sobre el Personal: El número de personas de operación es reducido, ya que los controles son diseñados ergonómicamente en las unidades; por lo tanto; esto reduce el número de personas necesarias para dirigir una operación de Reacondicionamiento. Es importante resaltar que una cuadrilla de “Snubbing” hace el mismo trabajo eficientemente que el asignado a una cuadrilla de trabajadores y perforadores en una unidad de Reacondicionamiento convencional.  Maneja presiones superficiales hasta 20.000 psi y pesada carga de ganchos hasta 600.000 PSI, Permitiendo manejar trabajos que no pueden manejarse con equipos convencionales en forma tan eficiente y segura cuando se trabaja bajo presión.  La variación de la altura del equipo es posible, permitiendo el uso de otros BOP para incrementar el control del pozo y un área de Lubricación extendida del BHA. Las desventajas que presenta la Unidad hidráulica son:  Relativamente lenta.  Se instala sobre el cabezal del pozo o el conjunto preventor de reventones.

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 El área de trabajo está elevada y sobre el cabezal del pozo y el conjunto preventor de reventones.  La fuerza de empuje principal se aplica sobre el cabezal del pozo.

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS Actividad Es el esfuerzo de trabajo en el que se involucra el tiempo, el material. y esfuerzo humano para determinar alguna tarea especifica. (CIED, 1999. P. 224). Activo El MCC define activo, como la planta, el sistema, el equipo o la parte, que cumple una función o varias funciones en un contexto operacional. (CIED, 1999, P.2-42). AMEF Análisis de Modo y Efecto de Falla. (CIED, 1999. P. 2-42). Área de Sección Transversa Es una sección del área de la superficie de un tubular. (HWC, 1993, P. 9). BOP Siglas de (blowout prevente), o sea evita reventón. (HWC, 1993, P. 9).

Componente

54

Elemento físico que integra un sistema. (Diccionario Enciclopédico Hispánica 2000. P. 235). Confiabilidad Se define como la probabilidad de que un elemento del equipo o sistema opere sin falla por un determinado periodo de tiempo bajo unas condiciones de operación establecidas. (CIED, 1999. P.1-21). Disponibilidad Es

la

probabilidad

de

que

un

equipo

(sistema,

sub-sistema,

componente, entre otros) se encuentre en condiciones de cumplir su misión en un instante cualquiera. (CIED, 1999. P. 1-21). Eficiencia Tiempo provisto de realizar un determinado trabajo. Es un consciente de lo que entra y sale. (Ángel Díaz Matalobos. 1992. P. 40). Equipo Es aquel considerado como principal y critico en las operaciones de la empresa, y cuya programación del mantenimiento se realiza por horas de operación. Su influencia es directa en la producción. (Ángel Díaz Matalobos. 1992. P. 40). Facilitador Es el líder del equipo natural de trabajo. Su finalidad es organizar todos los aspectos relacionados con el análisis, saber responder las preguntas que el grupo no puede resolver y prepara el informe final sobre las recomendaciones de mantenimiento a tomar a su aprobación por parte de la gerencia. (CIED, 1999, P. 1-21). Falla

55

Evento inherente al equipo, que impide que este cumpla con su función. (CIED, 1999, P. 2-44). Función Es el propósito o misión de un activo en un contexto operacional especifico (cada activo puede tener mas de una función en el contexto operacional). (CIED, 1999, P. 2-42). Inspección Es la acción de observar y examinar el estado físico y el buen funcionamiento del equipo y sus componentes. (CIED, 1999, P. 1-32). Jerarquización Inclusión de una rutina o bloque de datos en el interior de una rutina o bloque de datos mayor. (Enclopedia Salvat, P, 456). Mantenibilidad Es la probabilidad de que un equipo pueda ser reparado en un determinado tiempo, cuando el mantenimiento es ejecutado de acuerdo a procedimientos preestablecidos. (CIED, 1999, P. 2-46). MCO Mantenimiento de Confiabilidad Operacional. (CIED, 1999, P. 2-42). Operador Es la persona física que tiene conocimientos y autorización para manejar y operar directamente el equipo. (www.construaprende.com, 2004).

Optimización

56

Es la búsqueda de la mejor forma para realizar una tarea. (CEPET, 1993, P. 30). Políticas Son normas que limitan las acciones generales y que puedan ser escritas o simplemente sobreentendidas. (Ángel Díaz Matalobos. 1992. P. 48). Sistema Conjunto de elementos relacionados interrelacionados, entre los que existe cierta unidad de propósito. (CEPET. 1993, P. 22).

SISTEMA DE VARIABLES Según Bavaresco, A (1997) las variables representan las diferentes condiciones, cualidades características o modalidades que asumen los objetivos en estudio desde el inicio de la investigación. Vinculando el concepto, la variable objeto de estudio esta referida a Plan de Mantenimiento. Definición Conceptual “Una definición conceptual define el termino o variable con otros términos”. (Sampieri, 1997). Plan de mantenimiento

Definición Conceptual

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Es un conjunto de actividades orientadas a que los activos cumplan la función para los cuales fueron requeridos. Todo plan debe incluir tanto recursos humanos como materiales necesarios para la ejecución de las actividades. (Huerta R, 2002). Definición Operacional El plan de mantenimiento para la Unidad Hidráulica para la Rehabilitación de Pozos Petroleros, permitirá tener un registro/formato que presenten los posibles modos de falla que se puedan presentar en sus componentes

con mayor grado de criticidad así como su efecto

consecuencia, indicando la programación de las tareas de mantenimiento requerida. A continuación se ilustra la operacionalización de las variables de la investigación:

Cuadro 1.

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Operacionalización de las variables del test. OBJETVOS ESPECIFICOS.

VARIABLES.

Identificar los principales componentes que confirman a la unidad hidráulica para la rehabilitación de pozos de la empresa NAOCA. Determinar los componentes con mayor grado de criticidad de la unidad hidráulica par la rehabilitación de pozos.

DIMENSIONE S.

INDICADORES.

COMPONENTE.

ELEMENTOS.

1-2

FRECUENCIA DE FALLAS.

3-4

.

ANALISIS DE CRITICIDAD

IMPACTO EN LA PRODUCCION.

PLAN DE MANTINIMIENTO.

Proponer el Plan de Mantenimiento a la Unidad Hidráulica para la rehabilitación de pozos.

Calcular los costos de aplicación del Plan de Mantenimiento.

ANALISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF).

ANALISIS DE COSTO / BENEFICIO.

Fuente: Ríos y Rodríguez (2006)

59

ITEM

• • • • •

FUNCION. FALLA FUNCIONAL. MODO DE FALLA. EFECTO DE FALLA. ACTIVIDAD O TAREA DE MANTENIMIENTO.

COSTO TOTAL Y ANUAL DEL PLAN.

5-6

7 8 9

10