Ingeniería Mecánica · 2010
Plan de mantenimiento basado en un estudio de confiabilidad para las válvulas de seguridad de las plantas de polietileno i y ii de la refinería Barrancabermeja Ecopetrol S.A.
Este proyecto parte de la necesidad de elaborar un plan de mantemiento preventivo confiable para las válvulas de seguridad de las plantas de polietileno | y Il de la refinería de Barrancabermeja. La implementación de los Índices CD (Confiabilidad y Disponibilidad), se hizo con el objetivo de determinar el estado actual de funcionamiento de las válvulas de seguridad y optimizar la estrategia de mantenimiento que se tiene para ellas en las plantas de polietileno | y II. La metodología que se siguió para la implementación de los índices CD, fue el cálculo de indicadores (tiempo medio entre fallas) por medio de la distribución Weibull, ya que brinda gran flexibilidad en el análisis gracias sus parámetros “Factor de forma” y “Factor de Escala”. Para facilitar el cálculo de estos indicadores se diseñó e implementó una herramienta software que se llamó VAR-Calculator, la cual permite la estimación rápida y eficaz de índices de rendimiento (CD) para las válvulas de seguridad de la refinería de Barrancabermeja ECOPETROL S.A, teniendo la flexibilidad de realizar estos cálculos para cualquier planta deseada. Además de esto brinda la posibilidad de obtener los comentarios realizados durante la reparación de los equipos; información sumamente valiosa en el momento de planear acciones de mantenimiento. El resultado es una estrategia para la gestión del mantenimiento, que sigue los estándares internacionales de medición de Confiabilidad y Disponibilidad, los cuales ubicarán a ECOPETROL S.A. como una empresa de energía y petroquímica de clase mundial altamente competitiva.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- 1. OBJETIVOSp. 16
- 2. JUSTIFICACIONp. 18
- 3. VALVULAS DE ALIVIO Y SEGURIDADp. 19
- 3.1 VALVULAS DE ALIVIO DE PRESIONp. 19
- 3.1.1 Funcionamientop. 19
- 3.1.2 Clasificaciónp. 20
- 3.2 VALVULAS DE SEGURIDADp. 20
- 3.3 VALVULAS DE ALIVIOp. 21
- 3.4 VALVULAS DE SEGURIDAD Y ALIVIOp. 22
- 3.5 VALVULAS DE ALIVIO DE PRESION PILOTADASp. 22
- 3.6 TERMINOLOGIA ASOCIADA A LAS VALVULAS DE ALIVIO DE PRESIONp. 23
- 3.6.1 Presión de disparop. 23
- 3.6.2 Contrapresiónp. 23
- 3.6.3 Contrapresión constantep. 23
- 3.6.4 Contrapresión variablep. 24
- 3.6.5 Contrapresión variable desarrolladap. 24
- 3.6.6 Contrapresión variable superimpuestap. 24
- 3.6.7 Sobrepresiónp. 24
- 3.6.8 Blowdownp. 24
- 4 GESTION DE MANTENIMIENTOp. 25
- 4.1 MODOS DE GESTIONp. 25
- 4.1.1 Mantenimiento de clase mundialp. 26
- 4.2 INDICADORES DEL MANTENIMIENTOp. 26
- 4.2.1 Confiabilidadp. 27
- 4.2.2 Mantenibilidadp. 26
- 4.2.3 Disponibilidadp. 33
- 4.3 CONFIABILIDADp. 27
- 4.3.1 Indicadores de Confiabilidadp. 28
- 4.3.2 Curva de confiabilidadp. 30
- 4.3.3 Curva de Davies o de la bañerap. 31
- 4.4 DISPONIBILIDADp. 33
- 4.5 DISTRIBUIONES MAS UTILIZADAS EN EL CALCULO DE CMDp. 34
- 4.5.1 Distribución Exponencialp. 34
- 4.5.2 Distribución Normalp. 34
- 4.5.3 Distribución Weibullp. 35
- 5. DISEÑO DEL SOFTWARE VAR-Calculatorp. 37
- 5.1 CALCULOS WEIBULLp. 38
- 5.1.1 Descarga de datosp. 38
- 5.1.2 Cálculosp. 41
- 5.1.3 Entregablesp. 46
- 5.2 ADQUISICION DE COMENTARIOS DE REPARACIONESp. 48
- 5.2.1 Adquisición de datosp. 48
- 5.2.2 Entregablesp. 48
- 6. INSTRUCTIVO DE USO DE VAR CALCULATORp. 49
- 6.1 EJECUTAR LAS FUNCIONES PARA UNA SOLA VÁLVULA DE SEGURIDADp. 49
- 6.2 EJECUTAR LAS FUNCIONES PARA TODAS LAS VALVULAS DE SEGURIDAD DE UNA PLANTAp. 50
- 7. ESTUDIO DE CONFIABILIDADp. 16
- 7.1 DESCARGA DE HISTORIAL DE MANTENIMIENTOp. 55
- 7.2 ANALISIS DE CALIDAD DE LA INFORMACION DESCARGADAp. 56
- 7.3 CALCULOS DE CONFIABILIDADp. 56
- 7.4 ANALISIS DE INFORMACION Y PARAMETROS CALCULADOSp. 62
- 7.5 RECOMENDACIONES EMITIDASp. 63
- 8. CONCLUSIONESp. 64
- 9. RECOMENDACIONESp. 66
- BIBLIOGRAFIAp. 67
- ANEXOSp. 68
- Tabla 1. Tipos de Disponibilidadp. 33
- Tabla 2. Parámetro de forma de la distribución de Weibull asociado a la curva de la bañerap. 36
- Tabla 3. Registro de OT´s para la Válvula V3C2204p. 55
- Tabla 4. Duración de OT’s y tiempos entre fallasp. 55
- Tabla 5. Números de evento y tiempos entre fallasp. 56
- Figura 1. Corte seccional de una válvula de alivio de presiónp. 19
- Figura 2. Válvula de Seguridad FARRIS Series 2600S para gas y vaporp. 20
- Figura 3. Válvula de Alivio FARRIS Series 1890/1896Mp. 21
- Figura 4. Válvula de Seguridad y de Aliviop. 22
- Figura 5. Válvula de alivio de presión pilotada FARRIS Series 3800p. 23
- Figura 6. Tipos de Mantenimientop. 25
- Figura 7. Perfil de funcionalidadp. 28
- equipop. 29
- Figura 9. Dos curvas típicas de confiabilidadp. 31
- Figura 10. Curva de Davies o de la bañerap. 32
- Figura 11. Interfaz de VAR-Calculatorp. 37
- Figura 12. Diagrama de bloques de funcionamiento del softwarep. 38
- Figura 13. Tabla MSQ620 de ELLIPSEp. 39
- Figura 14. Ventana de especificaciones de reparaciónp. 40
- Figura 15. Listado de datos descargados por VAR-Calculator de la planta Polietileno Ip. 41
- Figura 17. Hoja creada por VAR-Calculator para la los cálculos de Weibullp. 43
- Figura 18. Tabla de transformaciones para Weibullp. 44
- Figura 19. Curvas de Confiabilidad y No Confiabilidad en el tiempop. 45
- Figura 20. Curva de Tasa de Fallas en el tiempop. 46
- Figura 21. Resumen de Válvulas Estudiadas y Parámetros Calculadosp. 47
- Figura 22. Data sheet válvulas del compresor C2204p. 54
- Figura 23. Función de No Confiabilidadp. 57
- Figura 24. Curvas de Confiabilidad y No Confiabilidad de Weibull válvula V3C2204p. 61
- Figura 25. Curva de Tasa de Fallas de Weibull válvula V3C2204p. 61
- V3C2204p. 62
- ANEXO A. PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LAS VALVULAS DE SEGURIDAD DE POLIETILENO Ip. 68
- ANEXO B. PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LAS VALVULAS DE SEGURIDAD DE POLIETILENO IIp. 73