Maestría en Gerencia de Mantenimiento · 2021
Evaluación diseño y aplicación de prueba de indicador de salud para las calderas del departamento de servicios industriales de la refinería de Barrancabermeja
El presente trabajo tiene como objetivo realizar un método para determinar los índices de salud de los activos en las calderas del Departamento de Servicios Industriales Refinería, los cuales son fundamentales para la generación de vapor y el suministro al interior de la refinería para sus procesos. Estos activos (calderas) llevan una delicada gestión y para esto es necesario conocer los síntomas en sus componentes y así tener una predicción para la prevención de fallas y que acciones ejecutar para mantener el control sobre estas. Es bajo estas condiciones que diferentes métodos, técnicas y filosofías se han visto desarrolladas, buscando monitorear de forma constante diferentes variables en los activos. Se parte de una reseña bibliográfica de las metodologías utilizadas en los activos de la industria, la historia de la gestión y las políticas de gestión y mantenimiento de activos dentro de la empresa, para así desarrollar una tesis de las últimas prácticas del Asset Health Management desde un punto de vista integral. En función de estas, y de las recomendaciones de diferentes autores y normativas, se desarrolló una metodología que busca normalizar un proceso lógico de pensamiento, que no sea robusto y considere la experiencia a cualquier activo que se desee analizar, que, tenga en consideración la sintomatología de falla, y como esta puede ser evaluada con las herramientas ya implementadas en la empresa, logrando establecer modelos de gestión de falla. Se expone el Caso de Estudio a las Calderas del Departamento de Servicios Industriales Refinería, la parte de los componentes estáticos del equipo analizado al detalle bajo la metodología propuesta. Finalmente se concluye estudiando la posibilidad de expandir la metodología a cualquier tipo de activo y las ventajas que tendría la integración con nuevas tecnologías en Plantas de Generación Térmica, presentando las ventajas y desventajas de la metodología propuesta.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 13
- 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 15
- 1.1 HIPÓTESISp. 18
- 2. OBJETIVOSp. 19
- 2.1 OBJETIVO GENERALp. 19
- 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 19
- 3. JUSTIFICACIÓN DEL PLAN PROPUESTOp. 20
- 4. ANÁLISIS DE LA LITERATURA RECOPILADAp. 22
- 4.1 MARCO TEÓRICOp. 22
- 4.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓNp. 22
- 5. MARCO CONCEPTUALp. 27
- 5.1 QUÉ ES LA GESTIÓN DE ACTIVOSp. 27
- 5.1.1 Beneficios del Sistema de Gestión de Activosp. 28
- 5.1.2 Elementos de un sistema de gestión de activosp. 29
- 5.2 INDICADORES DE LA SALUD DE ACTIVOSp. 30
- 5.2.1 Utilidad de índice de saludp. 31
- 5.2.2 Formulación del índice de saludp. 34
- 5.2.3 Indicadores de salud y la gestión de activosp. 36
- 6. METODOLOGÍAp. 38
- OPERACIONALESp. 40
- 7.1 DESCRIPCIÓN DEL ACTIVOp. 40
- VAPOR Y SUS MECANISMOS DE DAÑOp. 41
- 7.2.1 Hogarp. 64
- 7.2.2 Precalentador de airep. 42
- 7.2.3 Calentador de airep. 84
- 7.2.4 Súper-calentador o sobre-calentadorp. 43
- 7.2.5 Deshollinadoresp. 43
- 7.2.6 Tambor de vaporp. 53
- 7.2.7 Tambor de lodosp. 57
- 7.2.8 Quemadoresp. 59
- 7.2.9 Identificación de mecanismos de deterioro y modos de fallas en calderasp. 45
- 7.3 MECANISMOS DE FALLAp. 46
- 7.3.1 Oxidación a alta temperaturap. 46
- 7.3.2 Termofluencia o Creepp. 47
- 7.3.3 Corrosión por formación de H2SO4p. 49
- 7.3.4 Corrosión Steam Blanketingp. 50
- 7.3.5 Corrosión por CO2p. 51
- 7.3.6 Depósitos en el lado de aguasp. 52
- 7.3.7 Incrustaciones en calderasp. 52
- 7.4 DIAGNÓSTICO EN CALDERASp. 59
- 7.4.1 Ultrasonidop. 59
- 7.4.2 Termografíap. 75
- 7.4.3 Ensayos y controles no destructivosp. 60
- 7.4.4 Medidor de espesorp. 60
- 7.4.5 Replica Metalográficasp. 61
- 7.4.6 Inspecciones visualesp. 61
- 7.4.7 Inspecciones boroscópicasp. 61
- 7.4.8 Corrientes Eddyp. 62
- 7.4.9 Método de líquidos penetrantesp. 62
- 7.4.10 Partículas magnéticasp. 63
- 7.5 FUENTES DE INFORMACIÓNp. 64
- CONDICIONES FÍSICAS PARA CALCULAR EL INDICADOR DE SALUDp. 65
- INDICADOR DE SALUDp. 76
- 8.1 SELECCIÓN PARÁMETROS Y PESOS DEL INDICADORp. 76
- 8.2 APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍAp. 87
- 8.3 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SALUD Y ANÁLISIS DE RESULTADOSp. 93
- 8.3.1 Cálculo del índice salud finalp. 93
- 8.3.2 Resultados de la evaluaciónp. 93
- 8.4 RESULTADOSp. 94
- 9. CONCLUSIONESp. 96
- 10. RECOMENDACIONESp. 98
- BIBLIOGRAFÍAp. 100
- Figura 1. Diagrama general del proceso de generaciónp. 16
- Figura 2. Cálculo del índice de saludp. 34
- Figura 3. Esquema de la calderap. 41
- Tabla 1. Datos de diseño Calderasp. 40
- oxidación a alta temperatura para diferentes materialesp. 47
- Tabla 3. Muestra los valores de temperatura límite para diferentes materialesp. 49
- Tabla 4. Mecanismos de fallas y sus causasp. 53
- Tabla 5. Técnicas de inspección según el tipo de dañop. 63
- Tabla 6. TAG’S de monitoreo de variablesp. 64
- Tabla 7. Parámetros de monitoreop. 65
- Tabla 8. Variables operativas de controlp. 74
- Tabla 10. Definición de pesos del indicador para cada componentep. 79
- Tabla 11. Criterio específico del síntomap. 87
- Tabla 12. Resultado de análisis del componente Tubería del hogarp. 88
- Tabla 13. Definición cualitativa del Índice de Salud por componentesp. 94