En este proyecto de graduación se propone un plan de mantenimiento de un nuevo sistema de calefacción que será utilizado por la empresa de tambores Mundial en el proceso de renovación de tambores utilizados para almacenar y transportar diversas sustancias. Finalmente, se creará un manual de mantenimiento que Mundial de Tambores utilizará para mantener su nuevo sistema de calefacción.
GENERALIDADES DEL PROYECTO
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
PREGUNTA PROBLEMA
JUSTIFICACIÓN
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
DISEÑO METODOLÓGICO
En esta fase se continúa con la implementación de la documentación de mantenimiento, que define las pautas de trabajo a seguir, fundamentales para la adecuada organización y control del plan de mantenimiento. Establecer recomendaciones de seguridad de obligado cumplimiento, basadas en el conocimiento intrínseco conocido sobre el nuevo diseño, que se utilizarán para manipular la máquina para evitar riesgos durante el proceso, y proporcionar un modelo para utilizar la máquina para lograr el rendimiento deseado2.
MARCO REFERENCIAL
MARCO TEÓRICO
- Historia del Mantenimiento
- Evolución del Mantenimiento
- Tipos de Mantenimiento
- Mantenimiento Correctivo
- Mantenimiento Preventivo
- Mantenimiento Predictivo o a Condición
- Metodologías de Mantenimiento Para Ayudar a Crear Planes y Programas
- Metodología TPM (mantenimiento productivo total) en el mantenimiento
- Metodología RCM (mantenimiento centrado en la confiabilidad) en el
- Mecanismos de Falla
La disponibilidad de un dispositivo depende de la probabilidad de que pueda funcionar cuando sea necesario. El principal objetivo de implementar el Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad o RCM en una instalación industrial es aumentar la disponibilidad y reducir los costos de mantenimiento. Efecto de falla: Es la descripción de lo que sucede cuando ocurre una falla funcional.
Consecuencia de falla: clasificación del efecto de una falla en una de las siguientes cinco categorías: seguridad, ambiental, operativa, no operativa y oculta. Al establecer una revisión obligatoria de las consecuencias de cada modo de falla en relación con las categorías antes mencionadas, integra los objetivos operativos, ambientales y de seguridad de la función de mantenimiento. El proceso de evaluación de consecuencias también desplaza el énfasis de la idea de que todo fracaso es negativo y debe prevenirse.
NPR (Número de prioridad de riesgo): Luego se puede crear una escala para medir las consecuencias de la falla para cada modo de falla. Por lo tanto, el diagrama RCM ayuda a identificar el tipo de acción de mantenimiento que mejor controla cada modo de falla. Los modos de falla de un sistema dependen de la disposición funcional de sus componentes y de su naturaleza.
MARCO CONCEPTUAL
La duración de los componentes mecánicos es constante durante su vida útil y aumenta después de superar el nivel de uso, dependiendo de cada componente individual. Vida restante: la cantidad de tiempo que le queda a un componente para completar su vida útil. Vida útil: El intervalo de tiempo total que tiene un componente antes de necesitar ser reparado o reemplazado.
DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO
DISEÑO CONCEPTUAL DEL EQUIPO
En este cuadro se presenta una matriz de comparación conceptual para decidir el tipo de fuente de energía primaria. Con base en lo anterior, se determina que la electricidad se utilice a partir de fuentes renovables como el sol y el viento, factibles en nuestra región. El análisis procede luego a una conversión de la energía solar o eólica en electricidad que fluirá a través de una resistencia eléctrica o un grupo de ellas, con una potencia por determinar, además de otras características eléctricas como voltaje, corriente y tipo de flujo ( alterna o continua). ).
Para elegir entre energía solar y eólica se ha creado la Tabla 3, que es una matriz de comparación que ayudará en la toma de decisiones. A partir del cuadro 3 se puede concluir que la opción con mejor perfil visto a la luz de los criterios establecidos es la energía solar (32 puntos, frente a 20 de la energía eólica). Para elegir entre las dos variantes propuestas se crea la matriz de comparación que se muestra en la Tabla 4.
Donde la energía solar directa se refiere al aprovechamiento de la luz solar sin convertirla en otro tipo de energía.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
El proceso de filtración hacia la opción de mejor perfil técnico ha llevado a la decisión de proponer un diseño de un sistema de calefacción basado en energía solar, con un módulo de almacenamiento para estabilizar las variaciones del recurso energético primario. El sistema de calefacción descrito corresponde a un proceso de diseño desarrollado por un grupo, en paralelo a este proyecto, que complementa la fase de diseño con la fase de operación y mantenimiento. En la Figura 5 se puede observar paso a paso el esquema funcional del sistema, donde se destaca el uso de paneles solares como principal fuente de energía, para lograr el propósito general del sistema que es el calentamiento de agua con gas. .
La función general del sistema de calefacción que se muestra en la Figura 5 es convertir la energía solar en energía eléctrica, elevando y controlando así la temperatura de una mezcla de agua y soda cáustica. A continuación, en las figuras 5 y 6 se muestra el diagrama funcional, donde se visualizan los diferentes módulos y componentes que debe tener el sistema para realizar la función global prevista a partir del proceso de diseño. La energía solar se tomará mediante un sistema solar fotovoltaico que consta de una serie de elementos como paneles solares que se encargan de recolectar la energía solar para luego enviarla al regulador que se encarga de enviar energía eléctrica continua. por un lado, cargar el acumulador, que se encarga de almacenar la energía eléctrica para utilizarla en momentos en que el consumo energético sea mayor al generado, y por otro lado, mantener un flujo de corriente eléctrica estable para facilitar el control operativo.
Luego de elegir el tipo de energía a utilizar, se procede a disolver el agua con la sosa cáustica para luego encender el equipo para iniciar el proceso de calentamiento, el cual tendrá una temperatura máxima de 95°C y mínima de 90°C, y que estará regulado por el controlador Autonics TK4L el cual tiene un tiempo de muestreo de 5ms (milisegundos), lo que permite tomar una mayor cantidad de datos.
COMPONENTES Y SUS FUNCIONES EN EL SISTEMA
- Suministro Eléctrico
- Sistema de Control
Se encarga de recibir energía DC de los paneles y su regulación, que luego es enviada a la batería controlada. Es responsable de la acumulación de electricidad CC de los paneles y el regulador. Se trata de energía procedente de la red eléctrica de la empresa, en caso de corte de energía solar fotovoltaica.
Se encarga de seleccionar la energía a utilizar y corregir la corriente alterna para enviarla al regulador. Es el encargado de alcanzar los parámetros deseados para realizar el control de temperatura, y controla la intensidad de la energía eléctrica desde el acumulador hasta las resistencias eléctricas. La fuente de energía utilizada en el sistema es la energía solar fotovoltaica, la cual se encarga de calentar las resistencias eléctricas para luego seguir teniendo el producto final, que es la sosa cáustica a alta temperatura.
Este es el sistema encargado de mantener regulada la temperatura necesaria para realizar el calentamiento de la sustancia (sosa cáustica) utilizada para realizar el proceso de limpieza de las barricas a reacondicionar.
ANÁLISIS TPM Y RCM DEL SISTEMA CALENTADOR
PLAN DE MANTENIMIENTO
- Plan de Mantenimiento Preventivo
- Sistema de Paneles Solares Fotovoltaicos
- Regulador
- Acumulador
- Sistema de Control
- Resistencias Eléctricas
Los paneles solares forman el sistema de energía eléctrica del sistema de calefacción. Por lo que se deben seguir una serie de actividades para mantenerlos en óptimas condiciones y así facilitar el correcto funcionamiento del sistema. Los paneles son los elementos fundamentales del sistema solar fotovoltaico. Su misión es captar energía solar para luego generar electricidad. Leer y aplicar las recomendaciones de seguridad, manipulación y limpieza proporcionadas por el fabricante del panel en su manual.
La limpieza de los paneles debe realizarse preferentemente fuera de las horas centrales del día, para evitar cambios bruscos de temperatura y así evitar choques térmicos y provocar daños irreparables. Lavar los soportes metálicos de los paneles con el chorro de agua y observar si se inician procesos de corrosión. Teniendo en cuenta lo anterior se procede a definir el plan de mantenimiento de control.
Afortunadamente, el costo es uno de los más bajos de todos los componentes y aún debe mantenerse en stock.
DOCUMENTACIÓN DE MANTENIMIENTO
- FICHA TÉCNICA
- SOLICITUD DE SERVICIO
- ORDEN DE TRABAJO (CÁLCULOS DE MTBF, MTTR Y DISPONIBILIDAD)
- PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO
- CONTROL DE LA MANTENIBILIDAD (INSTRUMENTACIÓN)
- MANUAL DE MANTENIMIENTO
- REFERENTE ECONOMICO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO
Con los aspectos antes mencionados se controla la mantenibilidad y confiabilidad, garantizando una alta disponibilidad operativa y control de los costos de operación y mantenimiento. Por ejemplo, en el caso del mantenimiento de resistencias eléctricas, el criterio preventivo es limpiarlas periódicamente, todos los días al inicio de las operaciones, trabajo realizado por el mismo operador. Aquí, el coste de la acción de mantenimiento es completamente nulo, ya que sólo se utiliza una rasqueta, herramienta que ya existe en la empresa, y unos cinco minutos de tiempo del operador, que se cubren con el coste de la jornada laboral.
Así, el criterio que se utilizará para decidir esta acción de mantenimiento y otras acciones propuestas, definido por los investigadores es "la acción de mantenimiento preventivo en términos económicos se implementa siempre que su costo sea menor que el costo de falla correctiva de los propios controles, más el resultante lucro cesante”. Por tanto, se justifica el plan de mantenimiento propuesto, guiado por los dos criterios expuestos (técnico y económico), con una ventaja económica para la empresa, siendo flexible a las necesidades de la empresa, con una salvedad final, En cuanto a los componentes electrónicos, son de tipo modular, aunque se puede hacer una estimación de los costos de mantenimiento que incurre por parte del operador, tomando en cuenta el salario que gana.
En el cuadro nro. 13 describe la frecuencia de mantenimiento de los elementos calefactores, mostrando los materiales necesarios para el mantenimiento.
CONCLUSIONES
Nunca pruebe el estado de las baterías cortocircuitando sus dos terminales, ya que podría provocar una explosión o dañar las baterías. Por tanto, el resto de horas de sol, seis horas de media, deja cinco horas para trabajar directamente con el flujo de los paneles sin necesidad de utilizar el acumulador. El acumulador siempre envía corriente continua al interruptor que normalmente debería conectar la fuente del panel.
La energía almacenada está calculada para funcionar un día completo sin cargar los paneles. Para el montaje de cada uno de los componentes se deberán seguir las recomendaciones del respectivo fabricante. Pero también es muy probable que los componentes electrónicos del sistema sufran daños.
En base a las características de cada uno de los elementos dadas por el fabricante y su tiempo de funcionamiento, la vida útil de cada uno de los elementos pertenecientes al sistema será:.
