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COMO DETERMINAR EL RENDIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION ROCKDRILL

El presente trabajo describe el sistema desarrollado para determinar el rendimiento del equipo rockdrill, evaluando las diferentes actividades dentro de las operaciones con la finalidad de optimizar la utilización del mismo.

Ing. Romulo Mucho Junio 2011

DISTRIBUCION DE TIEMPOS EN UN TURNO DE TRABAJO Un turno/guardia de perforación (Tg) se divide en tres: • Tiempo Productivo (Tprod) • Tiempo Improductivo (Timp) • Tiempo en refrigerio reglamentario (Tfef)

𝐓𝐠 = 𝐓𝐩𝐫𝐨𝐝 + 𝐓𝐢𝐦𝐩 + 𝐓𝐫𝐞𝐟

TIEMPO PRODUCTIVO • Se define al periodo durante el cual la actividad es netamente productiva, está constituido por los tiempos en operaciones auxiliares y el tiempo en el ciclo de perforación. Durante este tiempo el operador realiza una serie de actividades para crear el hueco de perforación.

TIEMPO IMPRODUCTIVO • Está constituido por el tiempo en demoras no operativas (Tdno), el tiempo en demoras operativas (Tdo) y el tiempo en demoras externas (Tde).

DEMORAS NO OPERATIVAS (Tdno)

• Denominadas también ”Demoras Fijas”, el es tiempo que se pierde de una manera fija y predecible durante el tiempo programado, y son establecidas por la supervisión o situación para el trabajador. En su mayoría es responsabilidad imputable al operador, es el elemento ocioso durante el cual no se realiza trabajo útil, ya que durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación. Las demoras no operativas pueden ser de dos clases: • Ociosidad o Inactividad Obligada – ocurre cuando el operador de la misma máquina permanece inactivo por razones ajenas a su voluntad. • Ociosidad o Inactividad Verdadera – es el elemento que ocurre por voluntad del operador.

CAUSAS QUE LA ORIGINAN: • Cambio de ropa al ingreso o salida de la guardia. • Demora en ingreso al iniciar la guardia. • Trasladar personal al lugar de trabajo (movilización en carro y a pie en algunos casos). • Recibir ordenes. • Distribución de trabajo. • Marcación de tarjeta en algunos casos. • Demora en reinicio del trabajo después del refrigerio. • Retiro antes de finalizar la guardia (parada de máquina antes de concluir la guardia). • Desplazamiento del equipo a la zona de parqueo antes de concluir la guardia • Elaboración de reporte,etc.

DEMORAS OPERATIVAS (Tdo) • Es aquel periodo de tiempo ocurrido dentro de la operación o en funcionamiento del equipo, durante el cual por alguna razón no es posible continuar con la operación. Estas demoras dependen de la organización del trabajo, del sistema o condición de trabajo y del grado de tecnificación del proceso productivo. Durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación. Las demoras operativas pueden ser de dos clases • Demora Evitable – puede ser evitada mediante algún cambio • Demora Inevitable – tiende a permanecer en su condición de demora sin poder hacer nada por el momento para evitarla.

CAUSAS QUE LA ORIGINAN • • • • • • • • • • • • • • • •

Recepción de orden de trabajo al inicio de guardia Ausencia del operador Paradas por fallas en los accesorios de perforación Demoras en el cambio de brocas Dificultad en la operación Suspensión de la perforación para proceder a la voladura Retirarse para el desate de rocas Accidentes Derrumbes Falta de limpieza frente al trabajo Falta de repuestos Falta de herramientas para reparación Obstrucción de pase del equipo operativo al área de trabajo Pago de personal Charla de seguridad (parada de máquina) Stand by por falta de frente al trabajo, etc.

ESTUDIO DE TIEMPOS DE OPERACION El estudio de tiempos consiste en la determinación de los tiempos de duración de las etapas de perforación, duración del ciclo de perforación y rendimientos. La medición de tiempos se realiza con el propósito de: • •

Medir el trabajo que desarrolla el equipo y e operador durante toda una guardia Medir el ciclo de operaciones unitarias, subdividiéndose en sus diferentes componentes

DEFINICION DE TERMINOS TIEMPO PROGRAMADO (Tp)

Es el tiempo total planeado que el equipo puede operar, es decir el tiempo de duración de una guardia de trabajo, sin considerar el tiempo del refrigerio reglamentario. Este tiempo es calculado por Operaciones.

𝐓𝐩 = 𝐓𝐠 − 𝐓𝐫𝐞𝐟 Donde : Tg = Tiempo total de una guardia Tref = Tiempo de refrigerio reglamentario

MANTENIMIENTO PREVENTIVO (MP) Es el tiempo planificado para el mantenimiento preventivo de naturaleza mecánica que se le hace al equipo. Durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación. DEMORAS MECANICAS (Tdm) Es el tiempo de paradas o demoras que se producen durante el tiempo programado (Tp), debido a los siguientes motivos:

• Reparación por fallas mecánicas • Mantenimiento correctivo • Durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación

TIEMPO DISPONIBLE (Td) Es el tiempo programado menos el tiempo en mantenimiento preventivo y demoras mecánicas

𝐓𝐝 = 𝐓𝐩 − (𝐌𝐏 + 𝐓𝐝𝐦)

TIEMPO DE TRABAJO (Tt) Es el tiempo disponible sin considerar las demoras no operativas (Tdno), imputables al trabajador. 𝐓𝐭 = 𝐓𝐝 − 𝐓𝐝𝐧𝐨 El tiempo de trabajo está conformado por los tiempos en operaciones auxiliares (Taux), tiempo efectivo de trabajo (Tef) y el tiempo en demoras operativas (Tdo).

𝐓𝐭 = 𝐓𝐚𝐮𝐱 + 𝐓𝐞𝐟 + 𝐓𝐝𝐨

OPERACIONES AUXILIARES (Taux)

Es el tiempo perdido por situaciones o causas intrínsecas al equipo que se encuentra operativo. Son las siguientes causas: • • • • • • • • •

Preparación de la zona de trabajo Desplazamiento al primer taladro Desplazamiento de la máquina de una labor a otra Traslado de equipo para operar en una nueva zona de perforación Instalación para el inicio de la operación Ajuste y limpieza del equipo Chequeo del equipo y puesta en funcionamiento Preparación del equipo al final de la guardia Arranque de compresora e instalación de equipos y accesorios (caso de Trackdrill Neumático)

TIEMPO EFECTIVO DE TRABAJO (Tef)

𝐓𝐞𝐟 = 𝐓𝐭 − 𝐓𝐝𝐨 − 𝐓𝐚𝐮𝐱

El tiempo efectivo de trabajo en el caso de trabajos de perforación se denomina también “Tiempo del Ciclo de Perforación” y se puede expresar de la siguiente forma: 𝐓𝐞𝐟 = 𝐓𝐦𝐚𝐧 + 𝐓𝐧𝐩

Donde:

Tman = Tiempo en maniobras Tp = Tiempo neto de perforación propiamente dicho

Tiempo en Maniobras Comprende trabajos tales como: Limpieza del taladro Retiro de barra de perforación Tiempo en maniobra y desplazamiento de un traslado a otro 𝐓𝐦𝐚𝐧 = 𝐓𝐚𝐜𝐨 + 𝐓𝐝𝐞𝐬 + 𝐓𝐛𝐚𝐫 + 𝐓𝐭𝐫𝐚

Donde: Taco = Tiempo en acoplamiento. Tdes = Tiempo en desacoplamiento. Tbar = Tiempo en barrido y rectificación de taladro. Ttra = Tiempo en traslado de un taladro a otro.

FACTORES DEL CALCULO DE RENDIMIENTOS

Los principales factores de rendimiento son: El Factor de Disponibilidad Mecánica (DM), el Factor de Demora No Operativa (Fdno) y el Factor de Eficiencia Operativa (Fef). FACTOR DEMORA NO OPERATIVA (Fdno) 𝐅𝐝𝐧𝐨 =

𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐝𝐞 𝐓𝐫𝐚𝐛𝐚𝐣𝐨 (𝐓𝐭) 𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐃𝐢𝐬𝐩𝐨𝐧𝐢𝐛𝐥𝐞 (𝐓𝐝)

FACTOR DE EFICIENCIA OPERATIVA (Fef)

𝐅𝐞𝐟 =

𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐄𝐟𝐞𝐜𝐭𝐢𝐯𝐨 𝐓𝐫𝐚𝐛𝐚𝐣𝐨 (𝐓𝐞𝐟) 𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐝𝐞 𝐓𝐫𝐚𝐛𝐚𝐣𝐨 (𝐓𝐭)

DISPONIBILIDAD DEL EQUIPO La disponibilidad del equipo se mide por medio de tres factores principales DISPONIBILIDAD MECANICA (DM) Es la relación entre el tiempo disponible (Td) y el tiempo programado (TP) 𝐃𝐌 =

𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐃𝐢𝐬𝐩𝐨𝐧𝐢𝐛𝐥𝐞 (𝐓𝐃) 𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐏𝐫𝐨𝐠𝐫𝐚𝐦𝐚𝐝𝐨 (𝐓𝐏)

La Disponibilidad Mecánica mide la disponibilidad del equipo, exceptuando las pérdidas de tiempo por razones netamente mecánicas (reparaciones, mantenimiento correctivo y/o mantenimiento preventivo programado). Es decir:

donde:

Tp = Tiempo Programado Mp = Mantenimiento Preventivo Programado Tdm = Demoras Mecánicas

Es recomendable que la disponibilidad mecánica durante el tiempo programado sea del 100%, porque para programarse el equipo debe encontrarse en estado operativo.

DISPONIBILIDAD FISICA (DF)

• La Disponibilidad Física mide la disponibilidad del equipo, exceptuando todas las pérdidas de tiempo no operativas incluyendo las mecánicas. Es decir : 𝐃𝐅 =

𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐝𝐞 𝐓𝐫𝐚𝐛𝐚𝐣𝐨 (𝐓𝐭) 𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐏𝐫𝐨𝐠𝐫𝐚𝐦𝐚𝐝𝐨 (𝐓𝐩)

De donde: 𝐃𝐅 =

𝐓𝐩 − (𝐌𝐏 + 𝐓𝐝𝐦 + 𝐓𝐝𝐧𝐨) 𝐓𝐩

UTILIZACION EFECTIVA (UE) • Es el reconocimiento neto de la operatividad del equipo, exceptuando todas las pérdidas de tiempo incluyendo las mecánicas. Se expresa de la siguiente manera:

𝐔𝐄 =

𝐓𝐩 − (𝐌𝐏 + 𝐓𝐝𝐦 + 𝐓𝐝𝐧𝐨 + 𝐓𝐝𝐨 + 𝐓𝐚𝐮𝐱) 𝐓𝐩

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION El cálculo de rendimiento del equipo de perforación se calcula en función de los diferentes parámetros de comparación, tomando como datos los resultados obtenidos en el estudio de tiempos en operación, con el propósito de establecer el trabajo que se desarrolla el equipo y el operador durante la guardia. Se puede diferenciar dos tipos de rendimientos: RENDIMIENTO TECNICO Se determina como promedio ponderado en condiciones concretas de utilización de los equipos de perforación, considerando: demoras en el arranque, levantamiento del castillo o pluma, cambio de barras, perforación propiamente dicha y traslado de taladro a taladro.

EFICIENCIA DE PERFORACION El rendimiento o eficiencia de perforación se puede calcular mediante la relación:

𝐄𝐟𝐢𝐜𝐢𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 =

𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐍𝐞𝐭𝐨 𝐝𝐞 𝐩𝐞𝐫𝐟𝐨𝐫𝐚𝐜𝐢ó𝐧 (𝐓𝐧𝐩) 𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐄𝐟𝐞𝐜𝐭𝐢𝐯𝐨 𝐝𝐞 𝐭𝐫𝐚𝐛𝐚𝐣𝐨 (𝐓𝐞𝐟)

VELOCIDAD DE PERFORACION NETA (Vpn) 𝐕𝐩𝐧 =

𝐌𝐞𝐭𝐫𝐨𝐬 𝐏𝐞𝐫𝐟𝐨𝐫𝐚𝐝𝐨𝐬 (𝐦) 𝐓𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐍𝐞𝐭𝐨 𝐏𝐞𝐫𝐨𝐟𝐫𝐚𝐜𝐢ó𝐧 (𝐦𝐢𝐧)

El Tiempo Neto de Perforación es el “Tiempo de Perforación propiamente dicho” RENDIMIENTO DE EXPLOTACION Se determina tomando en consideración además de las demoras mencionadas en el rendimiento técnico, el tiempo de organización y paradas independientemente del tipo de perforadora que se utilice. RENDIMIENTO POR HORA PROGRAMADA (Rhp) 𝐑𝐡𝐩 = 𝐕𝐩𝐧 𝐱 𝟔𝟎 𝐱 𝐃𝐅 (𝐦/𝐇𝐫)

RENDIMIENTO POR GUARDIA (Rg) El cálculo de rendimiento de perforación por guardia se determina mediante la siguiente expresión 𝐑𝐠 = 𝟔𝟎 𝐱 𝐕𝐩𝐧 𝐱 𝐓𝐩 𝐱 𝐃𝐌 𝐱 𝐅𝐝𝐧𝐨 𝐗 𝐅𝐞𝐟 𝐃𝐅 (𝐦/𝐠𝐮𝐚𝐫𝐝𝐢𝐚) 𝐑𝐠 = 𝟔𝟎 𝐱 𝐕𝐩𝐧 𝐱 𝐓𝐩 𝐱 𝐕𝐩𝐧 (𝐦/𝐠𝐮𝐚𝐫𝐝𝐢𝐚)