El Mantenimiento Proactivo (Preventivo y Predictivo) Pte I/III

El Mantenimiento Proactivo (Preventivo y Predictivo) y las Auditorías eléctricas; factores esenciales en el Mejoramiento del Sistema Eléctrico y la Calidad Productiva de las empresas.

Ing. Octavio Fonseca.

Introducción

Antes de iniciar la materia objeto del presente escrito, es importante discernir sobre el significado de la palabra proactivo, de su origen y el significado que realmente tiene ven el mantenimiento eléctrico. Tradicionalmente, la palabra mantenimiento había sido aplicada un sin número de actividades tendientes a preservar y/o recuperar las condiciones de un equipo. En la actualidad, el mantenimiento se enfoca hacia la preservación de las características de un determinado equipo y de los subsistemas que lo componen y la reparación se asocia más con la recuperación de las condiciones; anteriormente denominada como mantenimiento correctivo.

Debido a que ahora este nuevo concepto del mantenimiento eléctrico se disocia de la reparación, entonces el significado del mantenimiento correctivo se transfirió a la actividad de reparación. Volviendo  con el concepto de mantenimiento, tenemos dos grandes vertientes de interés: Mantenimiento Preventivo y Mantenimiento Predictivo.

Tratemos de ilustrar los conceptos con simples ejemplos cotidianos: El aceite que Usted usa en el vehiculo es reemplazada basado en una base estadística de tiempo , tipo de aceite y severidad del uso del vehiculo, tradicionalmente la gran mayoría de las personas lo reemplaza a los 5.000 Km. basado en las estadísticas ya mencionadas pero no realizamos ningún tipo de análisis del aceite ara determinar su estado, este ejemplo representa de manera sencilla el concepto del mantenimiento preventivo, basado estadísticamente en intervalos de tiempo que se asumen sean inferiores a los tiempos entre fallas, es decir cambiar el aceite del vehiculo a los 5,000 Km. me aseguraría que el reemplazo se efectúa antes de que el aceite pierda sus propiedades y dañe el motor del vehiculo. Ahora bien, todo el mantenimiento lo debo realizar basado en estadísticas de tiempos entre fallas, la respuesta es que si podría pero tendería a ser ineficiente ya que habrían muchos reemplazos de partes eléctricas que no serían necesarias realizar ya que su estado todavía me permite que sigan funcionando. En este momento es donde aparece el concepto de la predicción, es decir el mantenimiento predictivo, que no es mas que el uso de tecnologías normalmente no invasivas para determinar estado de los subsistemas básicos del equipo y/o componente monitoreado, permitiéndome concluir de manera decisiva si el equipo eléctrico  puede seguir en la línea de producción de manera segura y confiable.

Como un ejemplo muy común de lo anterior podemos mencionar en el campo de la electricidad a la termografía infrarroja, ultrasonido, análisis predictivo de motores eléctricos...etc. entre un gran número de tecnologías aplicables exitosamente al mantenimiento eléctrico. En los análisis predictivos, se estudia la condición del equipo y de todos los subsistemas que definen su integridad física a fin de visualizar si eran aptos para seguir operando y ver cuan alejados se encuentran de sus condiciones nominales. La fusión del concepto de mantenimiento eléctrico preventivo y mantenimiento eléctrico predictivo crea el nuevo concepto del mantenimiento proactivo que no es más que la utilización de ambas tecnologías sobre un mismo equipo para optimizar el uso de los recursos y poder definir más claramente la funcionalidad del equipo eléctrico.

Una vez comprendido el significado de los conceptos básicos nos toca ahora analizar estos dos puntos que hacer y cuando hacerlo. Realizar mantenimiento y en particular el eléctrico dista bastante de comprar un producto o equipo. Para aclarar Este unto vamos a presentar un ejemplo cotidiano; cuando Usted va a un supermercado a comprar una lata de margarina de una determinada marca  calidad usted ya sabe que es lo que quiere por lo que el punto determinante seria el de encontrar un supermercado con el precio mas bajo del producto deseado, pero cuando Usted va a realizar mantenimiento a un equipo eléctrico no puede simplemente realizar una requisición al Dpto. de compras  y colocar la frase :Realizar mantenimiento eléctrico al determinado grupo de equipos sino que debe  escribir claramente las especificaciones del oque quiere para que se logre el objetivo de mantenimiento deseado. Por lo general as especificaciones de mantenimiento eléctrico predictivo y predictivo ha sido un punto que las empresas han manejado de manera muy subjetiva ya que cada empresa de servicios tiene un concepto distinto de que pruebas hacer. Muchas veces los ingenieros de mantenimiento por desconocimiento ó por falta de tiempo liberan requisiciones de servicios carentes totalmente de especificaciones. Esto ha representado durante mucho tiempo una de las “trampas” más peligrosas a las que se expone una empresa ya que la evaluación de los servicios ofrecidos por las empresas, al ser tan diversos en sus contenidos pueden perfectamente conducirnos a comparar ofertas con contenidos totalmente disímiles y también se da le caso que terminamos contratado servicios cuyo contenido carece de la esencia de las pruebas e inspección requeridas por su equipo. Esto se observará finalmente con fallas intespectivas de equipos que en teoría fueron evaluados pero dicha evaluación no fue conducida de manera correcta.

Esta situación asociada con el mantenimiento eléctrico no ha estado solo presente en Venezuela y en países industrializados como los Estados Unidos de America fue muy común este escenario hasta que se creó desde hace más de 15 años una organización sin fines de lucro conocida por sus iniciales de NETA (International Electrical Testing Association) que se ha encargado desde ese entonces a generar especificaciones de inspecciones de Mantenimiento eléctrico, dividiendo cada inspección en varias secciones: Inspección Visual y Mecánica, Inspección Eléctrica, Pruebas y análisis de resultados. Los objetivos de NETA han sido el de normalizar las actividades que requiere cada tipo de equipo, sin distinción de marca, para que cada ente evaluador realmente realice el trabajo que se requiere y  no quede bajo la discrecionalidad de un ingeniero de campo el que pruebas realizar.

 En cuanto a la frecuencia del mantenimiento eléctrico, NETA presenta una tabla tipo baremo donde interviene 2 variables modificando una base periódica anual. La primera variables es la condición  previamente evaluada del equipo y la otra variable es el requerimiento de confiabilidad del equipo en el sistema eléctrico. Una vez que se determinan ambos valores se procede a ubicar el multiplicador deseado.(ver figura 1)

Figura 1 Matriz de frecuencia del mantenimiento

Por lo general NETA establece frecuencias bases de mantenimiento de 1 año y en algunos casos de hasta 2 años. Este valor base deberá Ser modificado por las 2 variables anteriormente mencionada: condición del equipo y requerimiento de confiabilidad del equipo. Por ejemplo un equipo cuya frecuencia base es de 1 año pero tiene una condición pobre y un alto requerimiento de confiabilidad en la línea de producción, requería que la frecuencia de las inspecciones predictivas se realicen cada 3 meses y no anualmente como estaba previsto originalmente.

Usted puede llevar a cabo sus programación del mantenimiento eléctrico de manera manual ó automatizada usando uno de los software de alto desempeño que actualmente están disponibles en le mercado pero si no maneja con claridad y absoluta objetividad los conceptos entonces tendrá una gran herramienta de trabajo utilizada parcialmente.

Que Inspecciones y actividades son recomendadas?

A continuación les detallaremos una lista de Inspecciones de Mantenimiento Eléctrico, elementos de auditoría eléctrica, evaluaciones energéticas, adiestramiento…etc. que toda empresa debe realizar periódicamente, esto si realmente desea elevar su empresa a un nivel alto de rendimiento.

Las actividades más recomendadas se listan en el siguiente orden:

-        Revisión detallada del diagrama unifilar.

-        Creación de base de datos y generación de planos en Autocad.

-        Evaluación de la calidad de energía eléctrica  (Load Profile & Power Quality).

-        Estudios al Sistema Eléctrico.

-        Evaluaciones Proactivas ( predictivas y preventivas) de acuerdo a NETA de todos los componentes primarios del sistema eléctrico.

-        Inspecciones Predictivas primarias : Termografía, Ultrasonido y Análisis de Motores: MCA, MCSA, VA MTHA, LPQA..etc.

-        Evaluación de los niveles de Seguridad eléctrica

-        Estudio de operación del Sistema Eléctrico. Análisis de la eficiencia de trabajo de los equipos y del sistema eléctrico.

-        Evaluación predictiva de los sistemas de puesta a tierra.

-        Adiestramiento Técnico del personal.

El diagrama unifilar. Para  que nos sirve?

El diagrama unfilar, como su nombre lo indica, es una representación en una sola línea del sistema de distribución eléctrica de 3 ó 4 hilos, por sencillez  solo se representa un hilo.

Un diagrama unifilar actualizado, es una gran herramienta desde el punto de vista técnico y de seguridad ya que proporciona una información confiable y rápida de como se encuentran los equipos conectados entre sí. El riesgo que se corre al utilizar información desactualizada tanto en casos cotidianos como de de emergencia, es muy alto, representa un alto riesgo innecesario  para los operadores y mantenedores. En la actualidad se utilizan equipos y programas que permiten rastrear circuitos confusos y determinar correctamente  sus conexiones. También hay programas que crean bases de datos interactivas que les permiten a los usuarios mantener actualizados sus diagramas en dichas bases de datos, procurando de forma periódica vaciar la información en los planos y registrar. Siempre información actualizada.

 

 

 

 

 

 

 

  

 

Figura 2 Diagrama unifilar típico  &  Figura 3  Pantalla de base de datos

 

Evaluación de la calidad de energía eléctrica  (Load Profile & Power Quality).

La calidad de la energía eléctrica que utilizan los equipos eléctricos, es tan importante como la calidad de los propios equipos. Partiendo del concepto básico de mantenimiento eléctrico de mantener a los equipos dentro de sus valores nominales, incluye primordialmente a los valores nominales de la energía eléctrica que los alimenta. Por ejemplo un equipo operando con un valor bajo de voltaje de alimentación con una carga severa como un compresor acoplado al eje, tenderá a sobrecargarse más allá de lo permitido al no poseer torque suficiente para manejar a la carga, con la consecuente pérdida prematura del equipo. Así tenemos varias variables eléctricas que debemos observar continuamente y poder con seguridad conocer sobre la calidad del servicio que alimenta al os equipos.

En el régimen permanente tenemos las siguientes variables y eventos de interés:La calidad de la energía eléctrica que utilizan los equipos eléctricos, es tan importante como la calidad de los propios equipos. Partiendo del concepto básico de mantenimiento eléctrico de mantener a los equipos dentro de sus valores nominales, incluye primordialmente a los valores nominales de la energía eléctrica que los alimenta. Por ejemplo un equipo operando con un valor bajo de voltaje de alimentación con una carga severa como un compresor acoplado al eje, tenderá a sobrecargarse más allá de lo permitido al no poseer torque suficiente para manejar a la carga, con la consecuente pérdida prematura del equipo. Así tenemos varias variables eléctricas que debemos observar continuamente y poder con seguridad conocer sobre la calidad del servicio que alimenta al os equipos.

 Kw., KVA, KVAR, Voltaje, frecuencia, desbalances de voltaje y corriente, armónicos..etc. Un motor operando con un desbalance de voltaje del 5% deberá ser disminuido en su capacidad en un 25%.La reducción de torque producido por el torque negativo contrario al sentido de giro del motor produce una disminución efectiva de la potencia del motor, exigirle la potencia de placa equivaldría a someterlo a una sobrecarga del 25%.

 La inclusión de equipos tales como los variadores de velocidad  (VDF´s), arrancadores suaves, UPS..etc. generan en su condición de cargas no lineales, una gran cantidad de armónicos de distintos ordenes que no solo afectan el desempeño de motores y transformadores sino que crean un problema verdadero al tratar de compensar reactivos en un ambiente contaminado de armónicos y mas aun cuando están por encima de lo establecido en el Std. IEEE 519.

  En el régimen transitorio tenemos las siguientes variables y eventos de interés:

 

 Sags, swells y armónicos de muy corta duración

Voltage at PCC	Individual Component Voltage Distortion	Total Voltage Distortion (THDF)
V [69 kV	3.0 %	5.0%
69 kV < V [161 kV	1.5%	2.5%
V > 161 kV	1.0%	1.5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 4  Tabla base IEEE Std 519  &  Figura 5  Programacion e instalación de un  Power Quality   Analyze