UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERIADIVISION DE POSTGRADO

PROGRAMA GERENCIA DE MTTOCATEDRA: OPTIMIZACION DEL MANTEIMIENTO

Tema2:CONFIABILIDAD

REALIZADO POR:Ing. Wuilliana Pachano

Ing. Margiex Sánchez

Profesor: Ing. Jofran Garcia

Confiabilidad

Es la probabilidad de que un producto realice su función prevista sin la ocurrencia de fallas por un periodo de tiempo determinado y bajo condiciones específicas

C (t) = Riesgo x Consecuencia

Surge durante la segunda guerra mundial debido a la necesidad de lograr una alta confiabilidad en el material bélico, con la finalidad de disminuir las fallas de los equipos.

Parámetros de confiabilidad

Tiempo Para la Falla (TPF)

Es el período de tiempo que

transcurre desde el instante en que el equipo inicia su operación hasta

que deja de operar a consecuencia de

una falla

Cuando los eventos que ocasionan paros son solo fallas al tiempo promedio entre eventos de paro (TPEEP) se le llama tiempo promedio para fallar (TPPF)

Probabilidad de Falla – F(t)

Es la probabilidad de que un componente, falle o deje de realizar lo que del mismo se requiere, en un intervalo de

tiempo determinado. La probabilidad de falla F(t) de un componente en un intervalo de

tiempo tm viene dado por la expresión:

Rata de Falla

Parámetros de confiabilidad

La tasa de interrupciones λi; toma el nombre de tasa de fallas (λ)

Up-Time y Down – Time

Reparables

Un activo reparable es aquel que acepta reparaciones y le pueden ser restauradas sus funciones mediante el uso de cualquier método de reparación diferente al reemplazo del sistema completo.

Parámetros de confiabilidad

No reparablesUp-Time y Down – Time

Se define como activos no reparables, aquellos que tienen las siguientes características fundamentales:• Su condición operativa no puede ser restaurada después de una falla.• Su vida termina con una “única” falla y debe ser reemplazado.

Tiempo que transcurre el equipo operando desde el

arranque hasta que se detiene a causa de una falla

Tiempo que transcurre desde el arranque hasta que el equipo

se detiene para ejecutarle algún mantenimiento

planificado

Tiempo en operación desde la

última falla

Los ciclos de vida se encargan de cuantificar la totalidad de los gastos (directos o indirectos, fijos o variables) pagados a lo largo de su vida útil.

Ciclos de Vida

Distribución Exponencial

La distribución exponencial es una de las más utilizadas en fiabilidad, lo cual es debido a su simplicidad y al hecho de que proporciona un modelo con tasa de fallo constante

Es una distribución de variables aleatorias continuas, La distribución de Weibull se relaciona con una serie de otras distribuciones de probabilidad; en particular, se interpola entre la distribución exponencial y la distribución de Rayleigh.

La distribución de Weibull es muy utilizada en la teoría de fiabilidad. Ello se debe a la gran flexibilidad que presenta esta distribución, mediante la cual es posible modelar cada una de las tres etapas típicas de la curva de la bañera.

Distribución Weibull

Ejemplo practico: Distribución WeiBull

La tabla que se muestra a continuación, muestra los valores de “Vibración Radial” medidos durante 02 años en un Compresor Centrifugo de Gas Natural.

Vibración Radial en Compresor Centrifugo

0,1610,1120,1490,1690,110,2070,1460,1310,1210,1790,1610,1970,1960,1490,0820,1030,1680,0860,230,210,1340,1540,1960,1110,1340,1690,1530,0960,1760,1770,1090,1830,1450,0650,160,2080,1940,1830,0770,149

Distribución de Poisson Es una distribución de variables aleatorias discretas, la cual describe la probabilidad como un acontecimiento fortuito ocurrido en un tiempo o intervalo de espacio bajo las condiciones que la probabilidad de un acontecimiento ocurre es muy pequeña, pero el número de intentos es muy grande.

Ejemplo practico: Distribución de Poisson

Portafolio de Opciones

En el Oriente del País se tiene prevista la Instalación de una Planta Eléctrica con una Capacidad Inicial de 8866.9 KW para la primera fase del Proyecto, la cual entrara en Operación a principios del año 2014 y en una segunda fase de ampliación se requiere llegar a una Capacidad de 17357.3 KW para el año 2015, esta potencia fue definida con base en los requerimientos de consumo eléctrico de la Población. Adicionalmente, se exige cumplir con un objetivo mínimo de Disponibilidad del 95%.

Para la instalación de la Planta Eléctrica se requiere seleccionar el mejor modelo de Equipo (Driver), para lo cual el grupo de Ingenieros de Equipos Rotativos apoyo preseleccionando tres posibles alternativas con los datos técnicos necesarios según tabla anexa:

Turbina Modelo B Num Esp Fallas Titan 130 Año 1Num Esp Fallas Titan 130 Año 2Num Esp Fallas Titan 130 Año 3Num Esp Fallas Titan 130 Año 4Num Esp Fallas Titan 130 Año 58760 17520 26280 35040 43800

Año 1 2 3 4 5Media 0,9705 0,9970 0,9974 0,9953 0,9949

DS 0,0179 0,0046 0,0042 0,0056 0,0066Distribución 0,9686 0,9950 0,9955 0,9933 0,9924

Mínimo 1 1 1 0 0Mas probable 5 5 5 5 5

Máximo 10 10 12 9 9Distribución 5 5 5 5 5

Disponibilidad del Sistema

Número Esperado de Fallas por Sistema

Confiabilidad de Sistemas

El sistema es todo conjunto de componentes, equipos, sub-sistemas, procesos y recurso humano que interactuando en conjunto y delimitado como un volumen de control genera un producto

Confiabilidad de Sistemas

A B CA B C

Sistema en serie

A

C

B

A

C

B

Sistema en paralelo

Control de la Confiabilidad

El control interno comprende el plan de organización en todos los procedimientos coordinados de manera coherente a las necesidades de la empresa, para proteger y resguardar sus activos.

Análisis de Fallas Es un evento indeseable, cuantificable o no en la operación de un equipo que conlleva a un impacto negativo sobre las personas, equipos, ambiente y producción.

Clasificación

Análisis de Fallas

De acuerdo a la tasa de fallas, la vida de un equipo se puede dividir en tres etapas:

En el contexto de la recolección de datos de fallas se puede distinguir en:

Análisis de Fallas

Análisis de Fallas

Análisis de Fallas

Análisis de Fallas

Análisis de Fallas Herramientas

Diagrama de ParetoEs una representación gráfica de los datos obtenidos sobre una falla, que ayuda a identificar y seleccionar los aspectos prioritarios que hay que tratar. “El 80% de los problemas que ocurren en cualquier actividad son ocasionados por el 20% de los elementos que intervienen en producirlos”.

Ejemplo: Averías encontradas en un conjunto de bombas centrífugas

HerramientasAnálisis de Fallas

Conclusiones: Controlando los tipos de Fallos A, B y C (Cierre mecánico, Cojinetes y Anillos de Desgaste) se está controlando el 87,3% del importe anual de reparaciones de bombas centrífugas

Diagrama de Pareto

Análisis de Fallas Herramientas

Diagrama de Ishikawa

Es una representación gráfica de las relaciones lógicas existentes entre las causas que producen un efecto bien definido. Sirve para visualizar, en una sola figura, todas las causas asociadas a una avería y sus posibles relaciones.

HerramientasAnálisis de Fallas

Ejemplo: El Diagrama de Ishikawa para el fallo de un rodamiento

Herramientas

Análisis de modo y efecto de falla

Análisis de Fallas

Es un procedimiento por el cual se analiza cada modo de falla posible de cada elemento desde un nivel de jerarquización más bajo al más alto para determinar los efectos en el sistema y para clasificar a cada modo de falla potencial de acuerdo con la gravedad de su efecto.

Ejemplo practico: Distribución de Frecuencia

Para La tabla que se muestro anteriormente, en los que se mostraban los valores de “Vibración Radial” medidos durante 02 años en un Compresor Centrifugo de Gas Natural. Se tiene la distribución Weibull en su forma de frecuencia o acumulada directa.

Ejemplo practico: Análisis de Fallas

Análisis de Criticidad

El análisis de criticidad es una metodología de análisis riesgo, que busca determinar una figura de merito de riesgo denominada “Criticidad”. Esta metodología que permite establecer una jerarquía o prioridades de los ISED Instalaciones, Sistemas, Equipos y Dispositivos, mediante el estudio de la frecuencia o probabilidad de falla y las respectivas consecuencias en seguridad, higiene, ambiente y en producción.

AMEF: Análisis de Modo y Efecto de Falla

Ejemplo practico: Análisis de Fallas

ACR: Análisis Causa Raíz

Ejemplo practico: Análisis de Fallas

Fallas recurrentes del sistema de transferencia de propano Raíz Humana

Raíz física

Raíz Latente

Problema

Modo de FallaRuido en bomba

Alta vibración en motor eléctrico

Ruido en motor eléctrico

Alta temperatura en rodamientos y devanado del motor eléctrico

Desgaste en bujes

Daños en impulsores

Daños en rodamientos de la cajera

Malas practicas de procedimientos operacionales

Falta de un plan para el refrescamiento en la

aplicación de procedimientos operacionales

Fatiga del material

Falla en lubricación

Holgura excesiva

Selección inadecuada del

rodamiento

Indisponibilidad de la marca

recomendada en el mercado

Rodamiento inadecuado

Baja presión de succión

Cavitación Formación de hidratos

Malas practicas de procedimientos operacionales

Falta de un plan para el refrescamiento en la

aplicación de procedimientos operacionales

Fallas recurrentes del sistema de transferencia de propano Raíz Humana

Raíz física

Raíz Latente

Raíz Humana

Raíz física

Raíz Latente

Problema

Modo de Falla

Problema

Modo de FallaRuido en bomba

Alta vibración en motor eléctrico

Ruido en motor eléctrico

Alta temperatura en rodamientos y devanado del motor eléctrico

Ruido en bomba

Alta vibración en motor eléctrico

Ruido en motor eléctrico

Alta temperatura en rodamientos y devanado del motor eléctrico

Desgaste en bujes

Daños en impulsores

Daños en rodamientos de la cajera

Malas practicas de procedimientos operacionales

Falta de un plan para el refrescamiento en la

aplicación de procedimientos operacionales

Fatiga del material

Falla en lubricación

Holgura excesiva

Selección inadecuada del

rodamiento

Indisponibilidad de la marca

recomendada en el mercado

Rodamiento inadecuado

Baja presión de succión

Cavitación Formación de hidratos

Malas practicas de procedimientos operacionales

Falta de un plan para el refrescamiento en la

aplicación de procedimientos operacionales