Ingeniería Eléctrica · 2023
Diseño de un plan de mantenimiento preventivo/predictivo para los precipitadores electrostáticos de la central Termoguajira Gecelca S.A. E.S.P
El presente trabajo de grado tiene como propósito diseñar un plan de mantenimiento preventivo y predictivo para los precipitadores electrostáticos instalados en la central termoeléctrica Termoguajira, con el objeto de disminuir los mantenimientos correctivos y prolongar el óptimo funcionamiento del activo. En primera instancia se presenta la revisión de diversos estudios, donde se exponen distintos métodos estadísticos y técnicas de mantenimiento para mejorar la confiabilidad de los activos en la industria con miras en seleccionar un método a implementar en el desarrollo de este trabajo de grado. Se inicia con la obtención de información de las fallas reportadas en el historial de mantenimiento de los precipitadores electrostáticos contenido en un software de mantenimiento asistido por computadora (CMMS) de Termoguajira llamado Mainsaver, para luego ser filtrada y ordenada. Posteriormente se emplea el método de Duane a los datos para establecer un panorama del mantenimiento actual mediante la interpretación del resultado de acuerdo a criterios que estipula el método. Después, se aplican tres distribuciones estadísticas (Normal, Weibull 2P y Log Normal) para describir el comportamiento de los tiempos de reparación de los precipitadores electrostáticos, determinando las funciones de confiabilidad correspondientes a cada distribución y mediante las pruebas de ajuste de bondad (Chi-Cuadrado y K-S) se selecciona el modelo más compatible con los datos estudiados. Por último, se implementa la estrategia de mantenimiento PMO y con los resultados obtenidos se determinan las actividades de mantenimiento preventivo/predictivo y tiempo recomendado de ejecución de las mismas.
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Contenido
- Introducciónp. 12
- Generalidades del trabajo de gradop. 13
- Descripción del problemap. 13
- Justificación para solucionar el problemap. 14
- Objetivosp. 15
- Objetivo generalp. 15
- Objetivos específicosp. 15
- Alcancep. 16
- Delimitación para el desarrollo del trabajo de gradop. 16
- Limitacionesp. 17
- Estado del artep. 18
- 2.2p. 18
- distribución Weibullp. 18
- Plan de Mantenimiento de Precipitadores Electroestáticos de una Planta de Celulosap. 21
- Análisis estadístico de confiabilidad para equipos de elevación tipo Manliftp. 22
- Los precipitadores electrostáticos y su contexto operacionalp. 23
- Principio de funcionamientop. 25
- Componentesp. 26
- Análisis estadístico de confiabilidadp. 29
- Crow Amsaa o crecimiento de la confiabilidadp. 33
- Función de densidad de probabilidadp. 36
- Modelos estadísticosp. 38
- Distribución normalp. 38
- Función de densidad de probabilidad Normal (PDF) f(t)p. 39
- Función de probabilidad de falla (Desconfiabilidad) Normal F(t)p. 40
- Función de confiabilidad de Normal R(t)p. 41
- Función Hazard o Tasa de riesgo Normal h(t)p. 42
- Tiempo medio entre reparaciones MTTRp. 43
- Distribución de Weibull de dos parámetrosp. 44
- Mínimos cuadradosp. 45
- 4.2.2.1.1 Calculo de la variable xp. 45
- 4.2.2.1.2 Cálculo variable yp. 45
- 4.2.2.1.3 Regresión linealp. 46
- Función de densidad de probabilidad de Weibull (PDF) f(t)p. 48
- Función de probabilidad de falla (Desconfiabilidad) de Weibull F(t)p. 49
- Función de confiabilidad de Weibull R(t)p. 50
- Función Hazard o tasa de riesgo de Weibull h(t)p. 51
- MTTR tiempo medio entre reparacionesp. 52
- Distribución Log normalp. 54
- Función de densidad de probabilidad de Log normal (PDF) f(t)p. 55
- Función de probabilidad de falla (Desconfiabilidad) Log normal F(t)p. 56
- Función de confiabilidad Log normal R(t)p. 57
- Función Hazard o tasa de riesgo Log normal h(t)p. 58
- MTTR tiempo med io entre reparacionesp. 59
- Pruebas de bondad de ajustep. 60
- Prueba Chi-cuadradop. 60
- Prueba de Kolmogorov-Smirnovp. 62
- PMOp. 65
- Paso 1: Recopilación de tareasp. 66
- Paso 2: Análisis de Modos de Falla (FMEA)p. 66
- Paso 3: Racionalización y Revisión del FMAp. 67
- Paso 4: Análisis funcionalp. 67
- Paso 5: Evaluación de consecuenciasp. 67
- Paso 6: Determinación de las políticas de mantenimientop. 67
- Paso 7: Agrupación y revisiónp. 68
- Paso 8: Aprobación e implementaciónp. 68
- Paso 9: Programa de vida y mejoramiento continuop. 69
- Implementación del PMOp. 69
- Paso 1: Recopilación de tareasp. 66
- Paso 2: FMEAp. 73
- Paso 6: Determinación de las actividades de mantenimientop. 83
- Tarea de mantenimiento predictivas:p. 84
- Tareas de mantenimiento preventivasp. 85
- Estructura contenedora (Casing)p. 86
- Aisladores y sistema de calefacción (Resistencias)p. 87
- Parrillas de distribución de gases (entrada/salida/deflectoras)p. 88
- Electrodos de emisiónp. 28
- Sistema de golpeop. 28
- Placas colectorasp. 28
- Tolvasp. 82
- Sistema Air Flushingp. 93
- EPIC IIIp. 94
- Conclusionesp. 95
- Referencias Bibliográficasp. 97
- Tabla 1 Eficiencia teórica de los campos 1 y 4p. 26
- Tabla 2 Función de los componentes principales de los PESp. 27
- Tabla 3 Interpretación del Método de Daunep. 34
- Tabla 4 Muestra de los 21 primeros datos calculados con las variables del método de Duanep. 35
- de Termoguajirap. 37
- Tabla 6 Valores estipulados de Chi Cuadradop. 61
- Tabla 7 Valores estipulados de K-Sp. 63
- Tabla 8 Descripción de las actividades de mantenimiento realizadas a precipitadoresp. 72
- Tabla 9 Análisis de modos de falla de la Estructura contenedora o Casingp. 76
- Tabla 10 Análisis de modos de falla del Sistema de distribución de gasesp. 77
- Tabla 11 Análisis de modos de falla del sistema de calentamientop. 78
- Tabla 12 Análisis de modos de falla del sistema de golpeo del sistema de emisión y colectap. 79
- Tabla 13 Análisis de modos de falla del sistema de emisiónp. 80
- Tabla 14 Análisis de modos de falla del sistema de colectap. 81
- Tabla 15 Análisis de modos de falla de las tolvasp. 82
- Tabla 16 Análisis de modos de falla del sistema Air flushingp. 83
- Tabla 17 Actividades de mantenimiento propuestas para el Casingp. 86
- Tabla 19 Actividades de mantenimiento propuestas para parrillas de distribución de gasesp. 88
- Tabla 20 Actividades de mantenimiento propuestas para los electrodos de emisiónp. 89
- Tabla 21 Actividades de mantenimiento propuestas para el sistema de calefacciónp. 90
- Tabla 22 Actividades de mantenimiento propuestas para las placas colectorasp. 91
- Tabla 23 Actividades de mantenimiento propuestas para las tolvasp. 92
- Tabla 24 Actividades de mantenimiento propuestas para el sistema Air Flushingp. 93
- Tabla 25 Actividades de mantenimiento propuestas para el EPIC IIIp. 94
- Figura 1 Precipitador electroestático ALSTOM POWER instalado la Unidad I de Termoguajirap. 24
- Figura 2 Datos en Mainsaver del equipo en las unidades I y IIp. 29
- Figura 3 Datos de Mainsaver exportadosp. 32
- Figura 4 Método de Daunep. 36
- Figura 5 Histograma de densidad de frecuencia acumuladap. 38
- Figura 6 Función f(t) de la distribución Normalp. 40
- Figura 7 Función F(t) de la distribución Normalp. 41
- Figura 8 Función R(t) de la distribución Normalp. 42
- Figura 9 Función h(t) de la distribución Normalp. 43
- Figura 10 Representación de MTTR para cada función de densidadp. 44
- Figura 11 Regresión lineal de Weibullp. 47
- Figura 12 Función f(t) de Weibullp. 49
- Figura 13 Función F(t) de Weibullp. 50
- Figura 14 Función R(t) de Weibullp. 51
- Figura 15 Función h(t) de Weibullp. 52
- Figura 16 Representación de MTTR para cada función de densidadp. 53
- Figura 17 Función f(t) de la distribución Log Normalp. 55
- Figura 18 Función F(t) para la distribución Log Normalp. 56
- Figura 19 Función R(t) para la distribución Log Normalp. 57
- Figura 20 Función h(t) para la distribución Normalp. 58
- Figura 21 Representación de MTTR para cada función de densidadp. 59
- Figura 22 Función PDF de las 3 pruebas realizas Vs curva de los datos realesp. 64
- Figura 23 Función de confiabilidad R(t) Vs la curva de los datos realesp. 65
- Figura 24 Interfaz de software IRCMp. 74