UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
TESIS
PRESENTADA POR:
EDISON HUGO BASTIDAS QUISPE
Para optar el título de Ingeniero Mecánico
HUANCAYO – PERÚ 2013
MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONFIABILIDAD PARA MEJORAR LA DISPONIBILIDAD MECANICA DE LOS GRUPOS ELECTROGENOS OLYMPIAN GEP110-4
EN EL PROYECTO FLOWLINE LOTE 56 DE LA
EMPRESA SERPETBOL PERU SAC.
ASESOR:
Ing. Alejandro Benjamín García Ortiz
DEDICATORIA
El presente trabajo está dedicado a mis padres por el esfuerzo realizado en apoyarme incondicionalmente a lo largo de mi formación profesional y también a los docentes de la facultad de ingeniería mecánica que gracias a ellos aprendí los conocimientos de la ingeniería para lograr mis objetivos como profesional.
INDICE GENERAL
ASESOR ... ii
DEDICATOIA ... iii
INDICE GENERAL... iv
INDICE DE FIGURAS ... viii
INDICE DE TABLAS ... x
INDICE DE FORMULAS ... xii
RESUMEN ... xiii
ABSTRAC ... xv
INTRODUCCIÓN ... xvii
Capítulo 1: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ... 1
1.1 PROBLEMA DEL PROBLEMA ... 1
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ... 2
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ... 2
1.3.1 OBJETIVO GENERAL ... 2
1.3.2 JUSTIFICACION ... 2
1.3.3 LOGROS ALCANZADOS ... 3
1.3.4 IMPORTANCIA ... 4
Capítulo 2: MARCO TEORICO ... 5
2.1 ANTECEDENTES ... 5
2.2 BASES TEÓRICAS ... 9
2.3 DEFINICIONES CONCEPTUALES Y OPERACIONALES ... 17
2.3.1 GRUPO ELECTROGENO OLYMPIAN GEP110-4 ... 17
2.3.1.1 SISTEMA DE ADMISION DEL MOTOR ... 18
2.3.1.2 SISTEMA DE REFRIGERACION DEL MOTOR………... 21
2.3.1.3 SISTEMA DE ESCAPE DEL MOTOR ……….……….……….…..…. 23
2.3.1.4 SISTEMA DE COMBUSTIBLE DEL MOTOR ………...…..…………..… 24
2.3.1.5 SISTEMA DE LUBRICACION DEL MOTOR………..….….…….. 25
2.3.1.6 SISTEMA ELECTRICO………...…28
2.3.1.7 SISTEMA DE PROTECCION CON SENSORES Y COMPONENTES ELECTRONICOS………..……….………...……… 30
2.3.1.8 DATOS TECNICOS DEL GRUPO ELECTROGENO ……….……..…. 36
2.3.2 MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONFIABILIDAD(VI)………... 37
2.3.2.1 FUNCIONES……….….….... 39
2.3.2.2 EL CONTEXTO OPERACIONAL………..………...… 42
2.3.2.3 FALLAS FUNCIONALES………... 42
2.3.2.4 MODOS DE FALLA………... 43
2.3.2.5 EFECTOS DE LAS FALLAS………. 44
2.3.2.6 CONSECUENCIAS DE LAS FALLAS………... 46
2.3.2.7 TAREAS PROACTIVAS………... 49
2.3.2.8 ACCIONES "A FALTA DE"……….……….. 60
2.3.2.9 DIAGRAMA DE FLUJO DEL RCM……….... 64
2.3.3 DEFINICIONES OPERACIONALES………... 65
2.3.3.1 DISPONIBILIDAD MECANICA……… 65
2.4 HIPÓTESIS GENERAL ... 66
Capítulo 3: METODOLOGIA ... 67
3.1 CARACTERISTICAS GEOGRAFICAS………. 67
3.2 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACION ... 72
3.2.1 INVESTIGACION DESCRIPTIVA………... 72
3.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ... 72
3.4 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ... 73
3.5 OBJETO DE INVESTIGACIÓN ... 74
3.6 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIÓN ... 75
3.6.1 TECNICAS DE INVESTIGACION………..……….…. 75
3.6.2 INSTRUMENTOS DE INVESTIGACION……… 75
3.6.2.1 LISTA DE VERIFICACION………... 75
3.6.2.2 HOJA DE CONTROL DE EQUIPOS ESTACIONARIOS………. 77
3.6.2.3 CONTROL HISTORICO DE MANTENIMIENTOS………. 78
3.6.2.4 CONTROL DE MANTENIMIENTOS………. 78
3.7 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO DE DATOS ... 79
3.7.1 PROCESO DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS EN LA EMPRESA SERPETBOL... 81
3.7.1.1 RESPONSABILIDADES..………..….……….. 81
3.7.1.2 DESARROLLO………..………….. 82
3.7.1.3 SEGURIDAD, SALUD OCUPACIONAL Y MEDIO AMBIENTE……….... 85
3.7.2 ANALISIS DEL MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONFIABILIDAD………. 87
3.7.2.1 CONTEXTO OPERATIVO DE LOS EQUIPOS………..…… 87
3.7.2.2 SITUACION INICIAL DE LOS GRUPOS ELECTROGENOS………. 88
3.7.2.3 CONTEXTO OPERATIVO DE LOS EQUIPOS………... 94
3.7.2.4TIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS DE LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD……….………. 95
3.7.2.5 INTERVALO DE BUSQUEDA DE FALLA DE LOS DISPOSITIVOS DE
SEGURIDAD……….. 95
3.7.2.6 HOJA DE INFORMACION RCM………..… 96
3.7.2.7 HOJA DE DECISION……….. 97
3.7.2.8 DIAGRAMA DE DECISION………..… 97
3.7.2.9 EVALUACION DE LAS CONSECUENCIAS DE LA FALLA……….. 100
3.7.2.10 FACTIBILIDAD DE TAREAS PROACTIVAS……….. 101
3.7.2.11 LAS PREGUNTAS "A FALTA DE"………...… 103
3.7.3 APLICACIÓN DEL MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONFIABILIDAD………….. 105
3.7.3.1 TABLAS DE INFORMACION Y DECISIONES……….. 105
3.7.3.2 TABLAS DE ACTIVIDADES PREVENTIVAS………... 123
Capítulo 4: ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ... 126
4.1 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN ... 126
4.2 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS ... 127
4.3 PRUEBA DE HIPÓTESIS ... 128
4.4 DISCUSIÓN DE RESULTADOS ... 130
4.5 CONSECUENCIAS TEORICAS………... 131
CONCLUSIONES ... 132
RECOMENDACIONES ... 134
BIBLIOGRAFIA ... 135
ANEXO…....……….… 138
INDICE DE FIGURAS
Figura 2.1Configuracion grupo elecrogeno... 18
Figura 2.2 Sistema de admision ... 19
Figura 2.3 Corte transversal del conjunto turbo alimentador... 20
Figura 2.4 Enfriador de motor Perkins ... 22
Figura 2.5 Toma de la bomba de aceite ... 25
Figura 2.6 Gobernador de bomba de inyección ... 30
Figura 2.7 Ubicación de los sensores en el motor ... 31
Figura 2.8 Panel de control Power Wizard 1.1 instalado en el grupo electrógeno ... 34
Figura 2.9 Las siete preguntas del RCM ... 39
Figura 2.10 Parámetros de funcionamiento ... 41
Figura 2.11 Categorías de modos de fallas ... 43
Figura 2.12 Curva de intervalo P-F ... 50
Figura 2.13 Intervalo P-F neto ... 51
Figura 2.14 El punto de vista tradicional de las fallas………..………... 59
Figura 2.15 Fallas relacionadas con la edad ... 60
Figura 2.16 Diagrama de flujo del RCM……….... 65
Figura 3.1 Mapa político de la provincia de la Convención………...……….….. 68
Figura 3.2 Lista de verificación de grupos electrógenos………..……….………... 76
Figura 3.3 Control de equipos estacionarios……….... 77
Figura 3.4 Control histórico de mantenimiento y/o reparación de equipo…………...……… 78
Figura 3.5 Control de mantenimientos………..……….. 79
Figura 3.6 Procedimiento de investigación……….……….... 80
Figura 3.7 Organigrama de la empresa Serpetbol Perú sac .……….……….... 81
Figura 3.8 Disponibilidad mecánica inicial………..…… 92
Figura 3.9 Confiabilidad inicial………...… 93
Figura 3.10 Diagrama de causa efecto……….… 93
Figura 3.11 Diagramad de decisión RCM ………...… 99
Figura 3.12 Como se registran las consecuencias de falla en la hoja de decisión……….... 100
Figura 3.13 Resumen de las consecuencias de falla………..………...…... 101
Figura 3.14 Criterios de factibilidad técnica……….……… 103
Figura 3.15 Las preguntas “A Falta de"……….………..……….... 104
INDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Datos técnicos del grupo electrógeno ... 36
Tabla 2.2 Datos técnicos del motor ... 37
Tabla 2.3 Datos técnicos del alternador ... 37
Tabla 3.1 Características geográficas de la provincia de la Convención ... 70
Tabla 3.2 Analfabetismo en la provincia de la convención ... 71
Tabla 3.3 Operacionalización de variables ... 73
Tabla 3.5 Registro de generadores... 88
Tabla 3.6 Disponibilidad mecánica y confiabilidad de agosto 2011 hasta agosto 2012 ... 89
Tabla 3.7 Tiempo medio entre fallas de dispositivos de seguridad ... 95
Tabla 3.8 Intervalo de búsqueda de fallas de los dispositivos de seguridad ... 96
Tabla 3.9 Hoja de información RCM ... 96
Tabla 3.10 Hoja de decisión del RCM ... 97
Tabla 3.11 Información del sistema de enfriamiento ... 105
Tabla 3.12 Decisión del sistema de enfriamientoo ... 106
Tabla 3.13 Información del sistema de combustible………..………..… 107
Tabla 3.14 Decisión del sistema de combustible ... 109
Tabla 3.15 Información del sistema de Lubricación……….…... 110
Tabla 3.16 Decisión del sistema de lubricación………..……... 111
Tabla 3.17 Información del sistema de admisión……….. 112
Tabla 3.18 Decisión del sistema de admisión……….. 114
Tabla 3.19 Información del sistema eléctrico………..… 115
Tabla 3.20 Decisión del sistema eléctrico……….………. 116
Tabla 3.21 Información del sistema de escape………..….………. 117
Tabla 3.22 Decisión del sistema de escape ………...………….………... 118
Tabla 3.23 Información del sistema de seguridad……….… 119
Tabla 3.24 Decisión del sistema de seguridad……… 121
Tabla 3.25 Información del alternador………..……….………..… 122
Tabla 3.26 Decisión del alternador………..………... 123
Tabla 3.27 Actividades de mantenimiento diario……….…….……….………....123
Tabla 3.28 Plan de mantenimiento preventivo………..………...…. 124
Tabla 3.29 Búsqueda de fallas……….………...………...… 125
Tabla 4.1 Resultados de la investigación……….………...……….…...… 126
Tabla 4.2 Disponibilidad mecánica antes y después del RCM………...………...…...….. 127
Tabla 4.3 Estadísticos de muestras relacionadas………..…..… 128
Tabla 4.4 Resultados de prueba de muestras relacionadas………...………..…. 129
INDICE DE FORMULAS
formula 2.1 Tiempo medio entre fallas (MTBF) ... 62 Formula 2.2 Disponibilidad mecanica ... 62 Formula 2.3 Intervalos de fallas (FFI) ... 62
RESUMEN
El presente trabajo de investigación consiste en aplicar el mantenimiento basado en la confiabilidad en los grupos electrógenos GEP110-4 que proporcionan energía eléctrica en los campamentos del proyecto flowline del lote 56 de la empresa Serpetbol Perú sac., debido a que la empresa no cuenta con un programa o plan preventivo que le permita mejorar la disponibilidad mecánica de los diez grupos electrógenos Olympian GEP110-4 con series OLY00000ELEW00150, OLY00000CLEW00151, OLY00000TLEW00152, OLY00000PLEW00153, OLY00000KLEW00154, OLY00000CLEW00165, OLY00000PLEW00167, OLY00000KLEW00168, OLY00000JLEW00169, OLY00000JLEW00253. Esta investigación se realiza bajo la modalidad de trabajo de campo y tipo descriptivo para lo cual se empleó una población de diez (10) grupos electrógenos GEP110-4 y una muestra de una (01) grupo electrógeno, se utilizó la observación directa y la lista de
cotejo como instrumentos para la recolección de datos y para la obtención de resultados satisfactorios.
Dentro del concepto de mantenimiento, se han hecho investigaciones durante el pasado y el presente siglo, que han definido distintos estilos o filosofías de mantenimiento, las cuales han facilitado y definido como debe ser la aplicación y la administración de procesos básicos como la reparación, inspección, lubricación y monitoreo de equipos y componentes. Todo esto, enfocado a incrementar la durabilidad y confiabilidad de los anteriores. A través de la gestión del mantenimiento basado en la confiabilidad se pueden desarrollar estrategias y procedimientos para la mejora en la producción de la empresa Serpetbol Perú sac.
Identificando los activos y sus funciones en su contexto operativo, para esto se establecen controles y planes de mantenimiento de mejora continua para la disminución de fallos de los equipos.
El autor
ABSTRAC
present fact-finding work consists in applying the based maintenance in the dependability in the generating sets GEP110-4 that they provide electric energy in the project's camps the lot's Flowlines 56 of the company Serpetbol Peru sac., Because the company does not count on a program or preventive plan that I permit improving to him the ten generating set’s mechanical availability Olympian GEP110-4 with series OLY00000ELEW00150, OLY00000CLEW00151, OLY00000TLEW00152, OLY00000PLEW00153, OLY00000KLEW00154, OLY00000CLEW00165, OLY00000PLEW00167, OLY00000KLEW00168, OLY00000JLEW00169, OLY00000JLEW00253. This investigation accomplishes softly the mode of farm work and descriptive fellow itself stop it as a ten - (10) generating sets population used GEP110-4 and one sign itself (01) generating set, the direct observation and the
comparison list were utilized as instruments for the anthology of data and for the satisfactory aftermaths obtaining.
Inside the maintenance concept, investigations during the past have been done to me and the present century, the fact that they have defined distinct styles or maintenance philosophies, which have made it easy to and definite as it should be the application and the basic- processes administration eat the reparation, inspection, lubrication and I monitor of teams and components. All this, once was focused to increment durability and the previous dependability. Through the based steps of the maintenance in the dependability can develop me strategies and procedures for the improvement in the company's production Serpetbol Peru sac. Identifying the assets and his functions in its context operating, ad hoc controls and improving maintenance plans nonstop for the failures decrease of the teams become established.
The Author
INTRODUCCIÓN
La empresa Serpetbol Perú sac., líder en el rubro de construcción y servicios generales para la industria de hidrocarburos, energética y minera, operando actualmente en el departamento de cusco provincia de la convención, realiza la construcción de una línea de ducto de 50 km de longitud, la empresa utiliza maquinas , equipos, herramientas y dispositivos los cuales son requeridos para lograr su objetivo, con la investigación a realizar se lograra obtener una alta disponibilidad mecánica y funcionamiento confiable procurando que su vida útil sea la máxima posible al mínimo costo, lo cual se logra a través del mantenimiento que actúa como una entidad de servicio a la producción, la manera más fácil de hacer cumplir a los activos es mediante el conocimiento y aplicaciones de herramientas que se relacionan con el mantenimiento concretando dicho trabajo en cinco capítulos que consideramos importantes y necesarios los cuales se detalla a continuación.
En el primer capítulo, se presenta el planteamiento de estudio de investigación y características principales que son propias del plan de tesis, sin ellos no tendríamos una idea clara de lo que pretendemos realizar, no tendríamos un punto de partida, un camino a seguir por ultimo no tendríamos objetivos a trazar.
En el segundo capítulo, se presentara el marco teórico, aquí ubicamos los conceptos básicos que se van a utilizar durante el desarrollo de la tesis pues nos da una base sólida para entender lo que se está estudiando: los principios, recomendaciones y otros alcances. De esta forma se podrá analizar los problemas que se presentan en el desarrollo de la aplicación del mantenimiento basado en la confiabilidad en los grupos electrógenos Olympian GEP110-4, para posteriormente presentar resultados positivos de mejora en la disponibilidad.
El tercer capítulo, se presenta el tipo y nivel de investigación, se presenta la población de diez grupos electrógenos Olympian GEP110-4 y la muestra tomada de un grupo electrógeno, las técnicas e instrumentos que se usaron para obtener datos de principales características y problemas que actualmente se presentan.
El cuarto capítulo, se presenta el análisis e interpretación de los resultados de la investigación realizada, el análisis estadístico de los mismos con la realización de la prueba de hipótesis, concluyendo el trabajo con las debidas conclusiones y recomendaciones
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Serpetbol Perú sac. Se dedica a la prestación de servicios de construcción y de servicios generales para la industria de hidrocarburos, energética y minera, cuenta con un conjunto de máquinas y equipos especializados que facilitan la actividad, el principal problema de la empresa es que no cuenta con una gestión de mantenimiento confiable en el que se programen inspecciones que ayuden a detectar posibles causas de fallas en los equipos, tanto de funcionamiento como de seguridad, ajustes, reparaciones, análisis, limpieza, lubricación, calibración, que deberían llevarse a cabo en forma periódica en base a un plan establecido según la capacidad de cada máquina o equipo y la demanda del servicio.
Serpetbol Perú sac. Requiere realizar el mantenimiento basado en la confiabilidad que le permita identificar fallas en los equipos y proponer la solución de las mismas con la propuesta de una serie de actividades para corregir y prevenir las fallas. Para así obtener una mejora en la disponibilidad mecánica de un aproximado de 0.94% a un 0,99% en los grupos electrógenos Olympian GEP110-4 en el proyecto flowline de la empresa Serpetbol Perú sac.
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo aplicar el mantenimiento basado en la confiabilidad para mejorar la disponibilidad en los grupos electrógenos Olympian GEP110-4 en el proyecto flowline lote 56 de la empresa serpetbol Perú sac?
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Aplicar el mantenimiento basado en la confiabilidad mediante el estudio de métodos actuales para mejorar la disponibilidad mecánica de los grupos electrógenos Olympian GEP110-4 en el proyecto flowline lote 56 de la empresa Serpetbol Perú sac.
1.3.2 JUSTIFICACION
El presente estudio de investigación hace notar que las 10 grupos electrógenos Olympian GEP110-4 de la empresa Serpetbol Perú sac. Que están instaladas en cada campamento a lo largo del flowline sufren paradas imprevistas por las cuales se detienen las actividades en las oficinas de cada campamento deja incomunicado con la central de lima
además de impedir la realización de actividades de la empresa sodexo la cual está encargada de las labores de limpieza en las cuales utiliza maquinas eléctricas y las labores de cocina ya que si no hubiera energía eléctrica perjudicaría en la elaboración de la comida diaria para las cuales se tendría condiciones infrahumanas para laborar en dicho proyecto, las paradas imprevistas hace que afecte la disponibilidad mecánica de los grupos electrógenos Olympian GEP110-4 y por lo consecuente considerables pérdidas económicas en costos de reparación y costos de repuestos, esto es como consecuencia de que el proceso de mantenimiento no es el adecuado en sus diferentes tipos (preventivo y correctivo), por no contar con una exhaustiva documentación de informes de fallas ocurridas y análisis de las mismas, la falta de planificación de actividades de mantenimiento preventivo y rutinario por las que al final trae como resultado no tener equipos operativos lo que perjudica al ciclo de producción. Con el presente trabajo de investigación se va a realizar la aplicación del mantenimiento basado en la confiabilidad con la cual identificaremos todos los tipos de fallas y proponer una solución preventiva para cada uno de ellos con la cual lograremos evitar las paradas imprevistas y consecuentemente mejorar la disponibilidad de los motores.
1.3.3 LOGROS ALCANZADOS
Se logró identificar las posibles fallas que puedan ocurrir en los grupos electrógenos Olympian GEP110-4.
Se logró elaborar un plan de mantenimiento preventivo para evitar las paradas imprevistas de los grupos electrógenos Olympian GEP110-4.
Se logró aplicar el plan de mantenimiento basado en la confiabilidad.
Se logró mejorar la disponibilidad mecánica de los grupos electrógenos Olympian GEP110-4 en el proyecto flowline de la empresa serpetbol Perú sac.
1.3.4 IMPORTANCIA
Este estudio es importante ya que permitirá a la empresa serpetbol Perú sac. Desarrollar una evaluación y su posterior mejora de la disponibilidad de los grupos electrógenos olympian GEP110-4 reduciendo el número de paradas imprevistas. La investigación pretende establecer técnicas y herramientas de análisis de fallas que permitan conocer a las maquinarias mediante sistemas de controles que podrían usarse para documentar todos los imprevistos ocurridos. Se evitaran tener los incomodos cortes de energía eléctrica no programadas las cuales afectan en el trabajo operacional de la empresa.
Capítulo 2:
MARCO TEORICO
2.1 ANTECEDENTES
Aguilera M. 2009, en su trabajo de grado titulado Plan de Mantenimiento Preventivo para las máquinas y equipos de la INTUSER, C.A., presentado ante el Instituto Universitario Santiago Mariño , concluyó que es necesario encontrar soluciones pertinentes que permitan mejorar el rendimiento de los equipos y maquinarias de la empresa, que beneficie el rendimiento de la productividad de cada una y de su ciclo de vida considerando siempre un registro de falla que permita prever futuros inconvenientes. (Aguilera, 2009)1
Paolucci, M., Alexandro, E., (2009).Realizó un trabajo de grado que consiste en un “Diseño de un plan de mantenimiento basado en la
1Aguilera, M. (2009). "plan de mantenimiento preventivo para las maquinas y equipos de la INTUSER, C.A.". Universidad Santiago Mariño, Porlamar.
evaluación de la confiabilidad para los equipos críticos que conforman la planta de Policloruro de Aluminio perteneciente a la empresa LIPESA”, para el desarrollo del objetivo principal se diagnosticó el contexto operacional de los equipos en estudio en la planta, con la ayuda de un software se logró estimar la confiabilidad, se establecieron las funciones, fallas funcionales, modo de fallas y efectos de falla de los equipos críticos con sus respectivas tareas de mantenimiento. Gracias a todos los objetivos se logró que el plan propuesto presentara 46 tareas a condición, 36 de reacondicionamiento cíclico y 11 sustitución cíclica, las cuales representan un 80% de Mantenimiento Preventivo y 20% de Mantenimiento Correctivo y una tarea de rediseño. Finalmente con la evaluación y seguimiento de los indicadores de gestión de mantenimiento de esta investigación se podrá comprobar la eficiencia del plan propuesto, el cual disminuirá la incidencia de falla de los equipos y la contaminación ambiental obteniéndose un aumento en la confiabilidad y productividad. (Paolucci, 2009)2
En 2007, Montaño L., diseñó un plan de mantenimiento para el sistema de medición de gas del Complejo Santa Rosa, PDVSA – GAS, Distrito Social Anaco. Entre sus conclusiones más resaltantes se citan las siguientes: los equipos críticos son la cámara de presión diferencial (DPU), el resorte Bourdon y el reloj, por cuanto tiene la mayor influencia sobre la medición y se obtuvieron tres (3) tareas de reacondicionamiento cíclico, nueve (9) tareas de sustitución cíclica, cuatro (4) tareas de búsqueda de fallo, tres (3)
2Paolucci, A. (2009). "diseño de un plan de mantenimiento basado en la evaluacion de la confibilidad para equipos criticosque conforman la planta de policloruro de aluminio perteneciente a la empresa LIPESA".
de ningún mantenimiento programado y un (1) rediseño obligatorio.
(Montaño, 2007)3
Suárez, E., Isaivi, Del V., (2009). Realizó un trabajo de grado titulado
“Diseño de un plan de mantenimiento preventivo para los equipos rotativos y estáticos que conforman la planta procesadora de sal refinada de la distribuidora sal Bahía.” Tuvo como objetivo fundamental, el diseño de un plan de mantenimiento preventivo ajustado a los equipos estáticos y rotativos a través de la utilización de la filosofía del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC), método que permite formular estrategias de mantenimiento a fin de mejorar la confiabilidad apoyados en la planificación y ejecución de dichas acciones, buscando minimizar la ocurrencia de fallas y los costos de mantenimiento. La descripción de la situación actual de la planta, inventario y recopilación de información de los equipos fue primordial para el estudio, luego estos fueron agrupados en cinco (5) sistemas, la aplicación de la matriz Impacto-Esfuerzo se generó para desviar el estudio hacia el sistema de mayor prioridad. La metodología D.S. para la criticidad, determinó los equipos críticos, los modos y efecto de falla fueron el origen de la determinación de las fallas, se aplicó el Árbol Lógico de Decisión (ALD), para recabar las acciones de mantenimiento a incorporar en el plan, observándose que de un total de 216 tareas, el 75,46%
son preventivas y el 24,53% son correctivas. Con todas las acciones de mantenimiento a ejecutar se diseñó el plan de mantenimiento, según la
3Montaño, L. (2007). "plan de mantenimiento para el sistema de medicion de gas del complejo Santa Rosa, PDVSA-GAS".
frecuencia de aplicación de cada actividad, y por último se formularon algunos indicadores de gestión de mantenimiento ajustados a la organización de la empresa y que permitirán calcular desviaciones en planes de mantenimiento futuros. (Suares, 2009)4
En el año 2007, Calderón W., estableció las tareas de mantenimiento para garantizar la operatividad y la confiabilidad de los equipos rotativos del centro de almacenamiento y transporte de crudo Jusepín PDVSA mediante la aplicación del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC). Los resultados más resaltantes fueron los siguientes: Para las Bombas Principales 29 Tareas de Reacondicionamiento Cíclico, 23 Tareas a Condición, 7 actividades de ningún mantenimiento preventivo programado y 2 Tareas de sustitución cíclica y para las Bombas Booster 13 Tareas de Reacondicionamiento Cíclico, 12 Tareas a Condición, 6 actividades de ningún mantenimiento preventivo programado y 1 Tarea de sustitución.
(Calderon, 2007)5
Salazar, R., Orlando, J., (2008). Realizó un trabajo de grado titulado
“Diseño de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad para las líneas de recepción-secado de maíz, caso: Planta Solagro II Valle de la Pascua estado Guárico.” Tiene como objetivo fundamental el diseño de un plan de mantenimiento que se ajuste a la realidad de la agroindustria
4Suares, E. I. (2009). "diseño de un plan de mantenimiento preventivo para los equipos rotativos y estaticos que conforman la planta procesadora de sal refinada de la distribuidora Sal Bahia".
5Calderon, W. (2007). "Tareas de mantenimiento para garantizar la operatividad y la confiabilidad de los equipos rotativos del centro de almacenamiento y transporte de crudo Jusepin PDVSA mediante la aplicacion del mantenimiento centrado en la confiabilidad (MCC)".
nacional permitiendo formular estrategias de confiabilidad para mejorar la planificación y ejecución del mantenimiento, minimizar la ocurrencia de falla, disminuir los costos de mantenimiento e incrementar la confiabilidad operacional de la planta. Se procedió a describir el contexto operacional de la planta, seguido de un análisis de Impacto- Esfuerzo con el objetivo de priorizar los dos sistemas de recepción-secado y orientar las acciones de mantenimiento a la prioridad más alta, con la ayuda del Análisis de Criticidad, se logró dirigir los esfuerzos de la gestión de mantenimiento a los equipos cuya indisponibilidad tenga mayor impacto en producción, seguridad y medio ambiente, la frecuencia de ejecución de las tareas de mantenimiento, se obtuvieron gracias a las recomendaciones del fabricante del equipo y las sugerencias hechas por el personal que labora en la empresa. Con toda la información, se logró la incidencia de falla de los equipos, obteniéndose un considerable ahorro de recursos económicos y una alta confiabilidad y disponibilidad de las líneas de recepción-secado con un notorio aumento de la producción y una alta calidad en el servicio que garantice la satisfacción de los clientes. (Salazar, 2008)6
2.2 BASES TEÓRICAS
Según Carlos Parra (1996) El RCM, define como un proceso de gestión de mantenimiento, en el cual un tiempo multidisciplinario de trabajo, se encarga de optimizar la fiabilidad operacional de un sistema que funciona bajo condiciones de trabajos definidas. Estableciendo las actividades más efectivas de mantenimiento en función de la criticidad de los activos
6Salazar, R. O. (2008). "Diseño de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad para las lineas de recepcion-secado de maiz, caso: Planta Solagro II Valle de la pascua estado Guardico".
perteneciente a dicho sistema, tomando en cuenta los posibles efectos que originaran los modos de fallos de estos activos, a la seguridad al medio ambiente y las operaciones. (Parra, El RCM, 1996)7
Mantenimiento e ingeniería del mantenimiento: Prando L. Raúl (1996) afirma que el mantenimiento consiste en prevenir fallas en un proceso continuo, principiando en la etapa inicial de todo proyecto y asegurando la disponibilidad planificada o un nivel de calidad dado, al menor costo dentro de las recomendaciones de garantía y uso y, de las normas de seguridad y medio ambiente aplicables; también asevera que el mantenimiento comprende todas aquellas actividades necesarias para mantener los equipos e instalaciones en una condición particular o volverlos a dicha condición;
del mismo modo Luber Alan (2002) define el mantenimiento como todas aquellas acciones necesarias para que un ítem sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer de acuerdo con una condición especificada. Las operaciones de mantenimiento tienen lugar frente a la constante amenaza que implica la ocurrencia de una falla o error en un sistema, maquinaria, o equipo. Así mismo la European Federation of NationalMaintenanceSocieties define mantenimiento como: todas las acciones que tienen como objetivo mantener un artículo o restaurarlo a un estado en el cual pueda llevar a cabo alguna función requerida, estas acciones incluyen la combinación de las acciones técnicas y administrativas
7Parra, C. (1996). El RCM.
correspondientes. (Prando, 1996)8
“Importancia del mantenimiento” Luber Alan (2002), manifiesta que la importancia del mantenimiento se refleja en proveer todos los medios necesarios para la conservación de los elementos físicos de una empresa, para que operen con la máxima eficiencia, seguridad y economía; así mismo añade que en el mantenimiento existen dos objetivos fundamentales, el que se considera más importante es el de conservar el servicio que prestan maquinaria, equipos o instalaciones y en segundo plano la conservación y cuidado de los elementos mismos, y que en la actualidad el mantenimiento ha ido adquiriendo una importancia creciente. los adelantos tecnológicos han impuesto un mayor grado de mecanización y automatización, lo que exige un incremento constante de la calidad, por otro lado, la fuerte competencia comercial obliga a alcanzar un alto nivel de confiabilidad en la administración del mantenimiento, a fin de que este pueda responder adecuadamente a los requerimientos del mercado. (Luber, 2002)9
García Santiago (2009) menciona al respecto que hay que tener en cuenta que lo que se haga en mantenimiento no tiene su consecuencia de manera inmediata, sino que los efectos de las acciones que se toman se revelan con seis meses o con un año de retraso. Hoy se pagan los errores de ayer, o se disfruta de les aciertos. La ocasión perfecta para diseñar un buen mantenimiento programado que consigan una alta disponibilidad y
8Prando, R. (1996). "Mantenimiento e ingenieria del mantenimiento".
9Luber, A. (2002). Importancia del mantenimiento.
fiabilidad, es durante la construcción de ésta cuando la construcción ha finalizado y la planta es entregada al propietario para su explotación comercial, el plan de mantenimiento debe estar ya diseñado, y debe ponerse en marcha desde el primer día que la planta entra en operación. Perder esa oportunidad significa renunciar a que la mayor parte del mantenimiento sea programado, y caer en el error (un grave error de consecuencias económicas nefastas) de que sean las averías las que dirijan la actividad del departamento de mantenimiento; también indica que es muy normal prestar mucha importancia al mantenimiento de los equipos principales, y no preocuparse en la misma medida de todos los equipos adicionales o auxiliares. Desde luego es otro grave error, pues una simple bomba de refrigeración o un simple transmisor de presión pueden parar una planta y ocasionar un problema tan grave como un fallo en el equipo de producción más costoso que tenga la instalación. Conviene, pues, prestar la atención debida no sólo a los equipos más costosos económicamente, sino a todos aquellos capaces de provocar fallos críticos. (Garcia, 2009)10
TIPOS DE MANTENIMIENTO Méndez C. Pablo (2006) en su trabajo de tesis titulado "Propuesta para la aplicación del mantenimiento productivo total (TPM) administrado por el sistema de planificación de los recursos de manufactura II (MRPII, manufacturing resource planning II) en una industria de elaboración de productos de limpieza" manifiesta que existen cuatro tipos reconocidos de operaciones de mantenimiento, los cuales están
10Garcia, S. (2009). "manteninimiento basado en la confiabilidad".
en función del momento en el tiempo en que se realizan, el objetivo particular para el cual son puestos en marcha, y en función a los recursos utilizados, así se tiene: (Méndez P. , 2006)11
a) Mantenimiento correctivo: este mantenimiento también es denominado
"mantenimiento reactivo", tiene lugar luego que ocurre una falla o avería, es decir, solo actuará cuando se presenta un error en el sistema. En este caso si no se produce ninguna falla, el mantenimiento será nulo, por lo que se tendrá que esperar hasta que se presente el desperfecto para recién tomar medidas de corrección de errores. Este mantenimiento trae consigo las siguientes consecuencias: paradas no previstas en el proceso productivo, disminuyendo las horas operativas, afecta las cadenas productivas, es decir, que los ciclos productivos posteriores se verán parados a la espera de la corrección de la etapa anterior, presenta costos por reparación y repuestos no presupuestados, por lo que se dará el caso que por falta de recursos económicos no se podrán comprar los repuestos en el momento deseado, la planificación del tiempo que estará el sistema fuera de-operación no es predecible. (Méndez P. , 2006)
b) Mantenimiento preventivo: este mantenimiento también es denominado
"mantenimiento planificado", tiene lugar antes de que ocurra una falla o avería, se efectúa bajo condiciones controladas sin la existencia de algún error en el sistema. Se realiza a razón de la experiencia y pericia del personal a cargo, los cuales son los encargados de determinar el
11Méndez, C. P. (2006). "Propuesta para la aplicacion del mantenimiento productivo total (TPM) administrado por el sistema de planificacion de los recursos de manufactura II (MPRII)".
momento necesario para llevar a cabo dicho procedimiento; el fabricante también puede estipular el momento adecuado a través de los manuales técnicos. Presenta las siguientes características: se realiza en un momento en que no se está produciendo, por lo que se aprovecha las horas ociosas de la planta, se lleva a cabo siguiente un programa previamente elaborado donde se detalla el procedimiento a seguir, y las actividades a realizar, a fin de tener las herramientas y repuestos necesarios "a la mano", cuenta con una fecha programada, además de un tiempo de inicio y de terminación preestablecido y aprobado por la directiva de la empresa, está destinado a un área en particular y a ciertos equipos específicamente. Aunque también se puede llevar a cabo un mantenimiento generalizado de todos los componentes de la planta, permite a la empresa contar con un historial de todos los equipos, además brinda la posibilidad de actualizar la información técnica de los equipos, Permite contar con un presupuesto aprobado por la empresa. (Méndez P.
, 2006)
c) Mantenimiento Predictivo: consiste en determinar en todo instante la condición técnica (mecánica y eléctrica) real de la máquina examinada, mientras esta se encuentre en pleno funcionamiento, para ello se hace uso de un programa sistemático de mediciones de los parámetros más importantes del equipo. El sustento tecnológico de este mantenimiento consiste en la aplicaciones de algoritmos matemáticos agregados a las operaciones de diagnóstico, que juntos pueden brindar información referente a las condiciones del equipo. Tiene como objetivo disminuir las
paradas por mantenimientos preventivos, y de esta manera minimizar los costos por mantenimiento y por no producción. La implementación de este tipo de métodos requiere de inversión en equipos, en instrumentos, y en contratación de personal calificado. Técnicas utilizadas para la estimación del mantenimiento predictivo: analizadores de Fourier (para análisis de vibraciones), endoscopia (para poder ver lugares ocultos), ensayos no destructivos (a través de líquidos penetrantes, ultrasonido, radiografías, partículas magnéticas, entre otros), termovisión (detección de condiciones a través del calor desplegado), medición de parámetros de operación (viscosidad, voltaje, corriente, potencia, presión, temperatura, etc. (Méndez P. , 2006)
d) Mantenimiento productivo o proactivo: este mantenimiento tiene como fundamento los principios de solidaridad, colaboración, iniciativa propia, sensibilización, trabajo en equipo, de modo tal que todos los involucrados directa o indirectamente en la gestión del mantenimiento deben conocer la problemática del mantenimiento, es decir, que tanto técnicos, profesionales, ejecutivos, y directivos deben estar conscientes de las actividades que se llevan a cabo para desarrollar las labores de mantenimiento. Cada individuo desde su cargo o función dentro de la organización, actuará de acuerdo a este cargo, asumiendo un rol en las operaciones de mantenimiento, bajo la premisa de que se debe atender las prioridades del mantenimiento en forma oportuna y eficiente. El mantenimiento proactivo implica contar con una planificación de operaciones, la cual debe estar incluida en el Plan Estratégico de la
organización. Este mantenimiento a su vez debe brindar indicadores (informes) hacia la gerencia, respecto del progreso de las actividades, los logros, aciertos, y también errores. (Méndez P. , 2006)
Según TECSUP. “Gestión de mantenimiento II”. 2da. ed. Lima Marzo del 2008.en el mantenimiento basado en la Confiabilidad, para encontrar la confiabilidad de maquinaria y equipos se requiere conocer los parámetros de diseño y de actuación, y procesarlos en distintos ambientes. Una segunda respuesta importante es planificar una serie de tareas que deben asignarse a todos los departamentos asociadas con el uso de las facilidades instaladas y su mantenimiento.
En la actualidad en producción no solo se operan los equipos, también se asocian tareas de mantenimiento. Incluyendo revisiones periódicas a maquinaria y equipos de alta confiabilidad, este proceso proporciona la nueva información, la cual se usa en el desarrollo de sistemas (Maquinaria, equipos y productos). La planificación de la confiabilidad exige la comprensión de las definiciones fundamentales.
1) Cuantificación de la confiabilidad en términos de probabilidad. 2) Clara definición de lo que es un buen funcionamiento. 3) Del ambiente en que el equipo ha de funcionar. 4) Del tiempo requerido de funcionamiento entre fallos. 5) Elementos de un programa típico de confiabilidad. 6) Las necesidades de estas acciones provienen del hecho de que los diseños de las maquinarias y equipos son terreno abandonado en la industria y en muchas ocasiones del desconocimiento de la técnica en ellos, provocaron causas de baja
confiabilidad. Un sistema de producción basado la confiabilidad es muy amplio. En aplicaciones militares, las empresas contratadas para realizar algún trabajo, pieza o parte, presentan un programa detallado de confiabilidad como parte de la propuesta para obtener el contrato.
7) Éste detalla la definición de las tareas en la propuesta y contribuye a asegurar que se ha previsto con respeto al contrato una asignación de fondos del programa de confiabilidad. Estas tareas exigen acciones determinadas que deben ser realizadas por todas las funciones que participan en la fabricación del producto. Desde investigación y desarrollo, hasta servicio postventa. (tecsup, 2008)12
2.3 DEFINICIONES CONCEPTUALES Y OPERACIONALES
2.3.1 GRUPO ELECTRÓGENO OLYMPIAN GEP110-4
El grupo electrógeno Olympian GEP110-4, formado por conjunto motor diésel Perkins 1104 y un alternador Olympian LL3014B, montados sobre una bancada metálica común, incorporando los componentes que se describen según sus distintos sistemas.
La función primaria del motor es producir la potencia necesaria para accionar un alternador que abastecerá de energía eléctrica a los diferentes campamentos instalados a lo largo del flowline.
12tecsup. (2008). "gestion del mantenimiento II". lima.
Figura 2.1 Configuración Grupo Electrógeno.
Fuente: hoja de especificación Olympian LEHF0111-00, LEHF0132-0 (04/10)
2.3.1.1 SISTEMA DE ADMISIÓN DEL MOTOR
El conjunto del sistema de admisión de aire es el encargado de suministrar el aire fresco necesario para una combustión eficiente, y barrer todos los gases quemados del interior de los cilindros. El sistema de admisión de aire consta principalmente del turbo alimentador, el interenfriador y los filtros de aire primario y segundario tipo cartucho e Indicador de servicio para cambio de filtro.
Figura 2.2 sistema de admisión
Fuente: Perkins Engines company 2007
Funcionamiento
En el sistema de admisión de aire, figura 2.2 Se fuerza una carga de aire desde el exterior a través de un turbo alimentador, figura 2.3, siendo el aire del exterior filtrado por elementos filtrantes de aire primario y segundario, la masa de aire ingresada es comprimida y conducida hacia el interenfriador para el enfriamiento del aire y a la salida conducida hasta el múltiple de admisión ingresando posteriormente a la cámara de combustión del motor.
Figura 2.3 Corte transversal del conjunto turbo alimentador.
Fuente: Perkins Engines company 2007
El Turbo alimentador está montado en la brida de salida de escape del múltiple de escape del motor. Después de haber arrancado el motor, los gases de escape que fluyen del motor y pasan por la caja de la turbina hacen girar la rueda y el eje de la turbina. La rueda del compresor, la cual está montada en el extremo opuesto del eje de la rueda de la turbina, gira con la rueda de la turbina. La rueda del compresor aspira el aire ambiente a la caja del compresor y lo entrega al motor. Durante la operación el turbo alimentador obedece las demandas de carga del motor reaccionando al flujo de los gases de escape del
motor. A medida que aumenta la potencia del motor, aumenta el flujo de gases de escape y la velocidad y el rendimiento del conjunto giratorio aumenta proporcionalmente, haciendo ingresar más aire al motor.
2.3.1.2 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DEL MOTOR
El agua refrigerante que circula dentro del motor utiliza un anticongelante, es impulsada mediante una bomba centrífuga y transfiere su energía calórica al agua industrial dentro de un intercambiador de calor. Los elementos principales de este sistema son: bomba de agua, termostato, múltiples de agua e intercambiador de calor, Radiador instalado en bancada de grupo, incorporando tanque de expansión. Suministrado con rejilla de protección en descarga de aire, ventilador soplante con protecciones, bomba de agua centrífuga accionada por el motor diésel mediante engranajes, anticongelante para primer llenado de circuito. Para la refrigeración del motor se utiliza el fluido refrigerante marca Akron.
Figura 2.4 enfriador de motor Perkins.
Fuente: Perkins Engines company 2007
Funcionamiento
El refrigerante es recirculado por medio de la bomba de agua del intercambiador de calor y es forzado a través del enfriador del aceite del motor, el bloque de cilindros, las culatas, el múltiple de escape y los múltiples de agua a la caja del termostato.
Una conexión de desvío desde la caja del termostato al lado de la entrada de la bomba de agua permite la circulación del refrigerante por el motor mientras que el termostato está cerrado. Cuando se abren el termostato, el refrigerante puede fluir por el intercambiador de calor y luego, después de haber sido refrigerado, a la bomba de agua del motor para su recirculación.
A temperaturas del agua aproximadamente de menos de 77ºC, las válvulas del termostato permanecen cerradas, bloqueando el flujo del refrigerante por el intercambiador de calor. El refrigerante luego se desvía y no pasa por el intercambiador de calor y fluye regresando por la bomba del agua al enfriador de aceite, el bloque de cilindros, las culatas y otra vez por la caja del termostato. A medida que la temperatura del refrigerante sube a más de 77ºC, la válvula del termostato comienza a abrirse, permitiendo que algo de refrigerante pase hacia abajo por el intercambiador de calor donde se enfría el refrigerante y luego es circulado por la bomba de agua al motor. A medida que a temperatura sigue subiendo, esto permite que más refrigerante pase por el termostato. Cuando la temperatura lega a aproximadamente a los 85ºC, la válvula del termostatos está completamente abierta, dejando que la mayor parte del refrigerante circule por el intercambiador de calor, y de este modo regulen la temperatura del refrigerante.
2.3.1.3 SISTEMA DE ESCAPE DEL MOTOR
El sistema de escape de un motor es el encargado de conducirlos gases quemados producto de la combustión desde el interior de los cilindros hasta el exterior. Los gases quemados son expulsados por el pistón en su carrera ascendente y salen a través de las válvulas de escape y de ahí al múltiple de escape pasando
al turbo para accionarlo, posteriormente pasa por el silenciador con las siguientes características.
• Silenciador residencial de 25 dB(A) de atenuación.
(Suministro suelto).
• Flexible de escape de acero inoxidable.
2.3.1.4 SISTEMA DE COMBUSTIBLE DEL MOTOR
El conjunto del sistema de combustible, es el encargado de suministrar la cantidad adecuada de combustible en la cámara de combustión desde el depósito del mismo. Los elementos principales son: los inyectores, múltiples, bomba de inyección, filtros, bomba de cebado y tubería necesaria.
En el sistema de combustible se usa un filtro separador de combustible/agua, o filtro racor y un filtro de combustible tipo cartucho para retener impurezas del combustible, Tanque en bancada de grupo con capacidad de 250 litros, Indicador de nivel, tapón de llenado con respiradero y filtro, tapón de drenaje, Conductos de alimentación y retorno de combustible.
funcionamiento
El combustible es succionado del tanque de combustible a través de un filtro y entra a la bomba de cebado, por el lado de succión. Al salir de la bomba de cebado bajo presión, el combustible es forzado a través de los filtros, el combustible es dirigido hacia la bomba de inyección rotativa, de donde aumenta la presión de combustible saliendo de ella por los
múltiples de combustible para llegar a los inyectores de cada cilindro del motor. El combustible excedente regresa por el lado de salida de los inyectores a través de los tubos de salida al múltiple de retorno del combustible. El combustible de retorno pasa entonces por la caja de empalme y regresa al tanque de combustible.
2.3.1.5 SISTEMA DE LUBRICACIÓN DEL MOTOR
El sistema de lubricación de un motor, lubrica y al mismo tiempo sirve de refrigerante de los elementos de un motor. El sistema de lubricación consiste de la bomba de circulación de aceite de engranajes accionada por el motor, cárter de aceite, enfriador de aceite, filtro de aceite, válvula reguladora de la presión en la bomba del aceite lubricante y en las canalizaciones principales del aceite del bloque de cilindros.
Figura 2.5 toma de la bomba de aceite Fuente: Perkins Engines company 2007
funcionamiento
La presión del aceite lubricante se mantiene estabilizado dentro del motor a todas las velocidades, no importa cuál sea la temperatura del aceite, por dos válvulas de regulación de presión situadas a los extremos de las galerías verticales del aceite conectadas a la galería principal. Cuando la presión del aceite en la válvula excede 50 psi, la válvula de regulación se abre, descargando el exceso de aceite en el cárter. De la galería principal el aceite fluye bajo presión por un pasaje perforado en cada cojinete de bancada y a través de un pasaje perforado en el cigüeñal pasa a los cojinetes de las bielas, el aceite se dirige a los pasajes perforados con estrías en las bielas al pasador del pistón y a través del pasador del pistón y del portador, rociando por debajo de la cúpula del pistón. El aceite drenado de la cúpula del pistón es salpicado de un lado a otro entre la falda del pistón y la pared del portador, pero una porción de aceite regresa al cárter del cigüeñal a través de dos orificios cerca del fondo del portador. La lubricación es suministrada bajo presión desde la galería principal del aceite a cada cojinete del árbol de levas por pasajes perforados en el bloque de cilindros. De ahí el aceite pasa por orificios diagonales del árbol de levas y se dirige por el pasaje longitudinal del árbol de levas perforado con estrías para lubricar los acoplamientos y los ejes impulsores a los extremos traseros de cada árbol de levas. El mecanismo de
funcionamiento de las válvulas de escape e inyectores recibe su lubricación de las tapas de los cojinetes del árbol de levas.
El aceite lubricante entra al eje del balancín a través de pasajes perforados en las tapas de los cojinetes. De allí el aceite sigue por el eje perforado a cada balancín donde entra en un pasaje perforado que va al tornillo de ajuste de la válvula. El aceite lubricante luego es dirigido a través de otro pasaje perforado en el tornillo de ajuste de la válvula, donde lubrica las superficies de fricción entre la base del tornillo de ajuste y el botón de la válvula.
La superficie de contacto entre los lóbulos del árbol de levas y los rodillos de los balancines es lubricada por surtidores labrados en las tapas delos cojinetes los cuáles rocían el aceite en los rodillos.
El exceso de aceite de los balancines lubrica los vástagos de la válvula de escape. El tren de engranajes es lubricado por el aceite que viene de los pasajes perforados longitudinalmente en los cubos del árbol de levas, los pernos de retención central del engranaje intermedio y por salpicadura de aceite al cárter.
Cierta cantidad de aceite proveniente del cojinete impulsor del soplador y de los cojinetes del engranaje intermedio también se derrama en el compartimiento del tren de engranajes. Los cojinetes del engranaje intermedio son lubricados por aceite proveniente directamente de la galería de aceite del bloque de cilindros. Los engranajes del árbol de levas y los engranajes
intermedios (Tren de engranajes delantero y trasero) están lubricados bajo presión por aceite que viene de la galería de aceite del bloque de cilindros. El aceite que entra a un pasaje perforado longitudinalmente en el perno de retención central del cubo de ambos engranajes intermedios del tren trasero y delantero. Hay un orificio perforado en el costado del perno central que permite que el aceite fluya a través de un pasaje perforado transversalmente en los cubos intermedios donde es circulado alrededor de los cojinetes de rodillos del tren de engranaje trasero y bujes del tren de engranajes delantero.
2.3.1.6 SISTEMA ELÉCTRICO
El sistema eléctrico del grupo electrógeno consiste principalmente de un motor de arranque, un alternador de carga de baterías, baterías, gobernador de bomba de inyección y el alternador del grupo electrógeno.
La batería de plomo y ácido con soporte, cables y botellas de ácido para llenado es un dispositivo electroquímico para la conversión de energía química en eléctrica. Las funciones de la batería son: es la fuente de electricidad para arrancar el motor;
sirve para estabilizar el voltaje del sistema eléctrico y puede por tiempo limitado, suplir corriente cuando los requerimientos eléctricos excedan la capacidad del generador. El motor de arranque de 12 Vcc., montado en el cárter del volante. Al cerrarse el circuito de partida, un piñón impulsor en el eje del inducido del
motor de arranque engrana con los dientes de la corona del volante del motor para girar el cigüeñal. Cuando el motor arranca, es necesario desengranar los piñones impulsores; con ayuda de un embrague; y así evitar la velocidad excesiva del inducido y el daño a los motores de arranque. El alternador de carga de baterías de 65 Amp, está incluido en el sistema eléctrico como fuente de corriente eléctrica para mantener la carga de la batería y suplir corriente suficiente para los demás requerimientos eléctricos, que no excedan la capacidad determinada del generador. El alternador del grupo electrógeno es un componente auto excitado sin escobillas, con un Interruptor automático tetra polar. Compuesto en la parte electrónica por un Regulador de tensión R230 y un aislamiento clase H. El sistema de control del motor es mediante un dispositivo electrónico llamado gobernador el cual regulara a la bomba de inyección de acuerdo a las necesidades y exigencias del tipo de trabajo del motor captadas por el ECM.
Figura 2.6 gobernador de bomba de inyección.
Fuente: Perkins Engines company 2007
2.3.1.7 SISTEMA DE PROTECCIÓN CON SENSORES Y COMPONENTES ELÉCTRONICOS.
a) Sistema Monitor Programable (PMS)
El Sistema Monitor Programable determina el nivel de acción que lleva a cabo el Módulo de Control Electrónico (ECM) como respuesta a una condición que pueda dañar el motor. El ECM identifica estas condiciones a partir de las señales emitidas por los sensores.
b) Ubicación de los sensores
La figura 2.7 muestra las ubicaciones típicas de los sensores y el ECM en el motor. Los motores específicos pueden parecer diferentes de la ilustración debido a las diferencias en las aplicaciones.
Figura 2.7 ubicación de los sensores en el motor Fuente: Perkins Engines company 2007
• Detector de la temperatura del refrigerante (1)
El detector de la temperatura del refrigerante controla la temperatura del refrigerante del motor. La salida del ECM (5) puede indicar una temperatura alta del refrigerante por medio de un relé o de una luz. El ECM utiliza el detector de
la temperatura del refrigerante para determinar el comienzo de la condición de arranque en frío.
Sensor de temperatura del aire del múltiple de admisión (2)
El sensor de temperatura del múltiple de admisión mide la temperatura del aire de admisión. Se envía una señal al ECM (5). El ECM también utiliza el detector de la temperatura del aire de admisión para determinar el comienzo de la estrategia de arranque en frío. Para comprobar la operación correcta del detector, refiérase a Localización y solución de problemas, “Circuito de detector de temperatura del motor - Probar”.
Detector de presión del múltiple del aire de admisión (3) El detector de presión del múltiple del aire de admisión mide la presión en el múltiple de admisión. Se envía una señal al ECM (5).
Detector de la presión del combustible (4)
El detector de la presión del combustible mide la presión de combustible en el múltiple de combustible. Se envía una señal al ECM (5).
Módulo de Control Electrónico (5)
El ECM es la computadora que controla el motor. El ECM suministra la electricidad a la electrónica. El ECM vigila los datos que llegan de los sensores del motor. El ECM actúa como un regulador para controlar la velocidad y la
electricidad del motor y ajusta la sincronización de la inyección y la presión del combustible para obtener el mejor rendimiento del motor, la mejor economía de combustible y el mejor control de las emisiones de escape.
Sensor primario de velocidad/ sincronización (6)
Si el ECM (5) no recibe una señal del sensor primario de velocidad/sincronización, la lámpara de “DIAGNÓSTICO”
indicará un código de falla de diagnóstico que se registrará en la memoria del ECM. Si el ECM no recibe una señal del detector primario de velocidad/sincronización (6), el ECM lee la señal del detector secundario de velocidad/sincronización (7). El ECM comprueba constantemente para determinar si hay una señal de ambos detectores. La avería intermitente de los detectores causa control errático del motor.
Sensor secundario de velocidad/sincronización (7)
La señal del sensor secundario de velocidad/ sincronización se utiliza por el ECM (5) al momento de arrancar el motor para comprobar la carrera de los pistones. El ECM puede utilizar el detector secundario de velocidad/sincronización para operar el motor si el detector primario de velocidad/sincronización está defectuoso. Para comprobar la operación correcta del sensor, vea en Localización y solución de problemas, “Sensor de velocidad/sincronización del motor - Probar”.
Sensor de presión del aceite del motor (8)
El sensor de la presión de aceite del motor es un sensor de presión absoluta que mide la presión de aceite en el conducto principal del aceite. El detector detecta la presión de aceite del motor con propósitos de diagnóstico. El detector de la presión de aceite del motor envía una señal al ECM (5).
Panel de control electrónico (9)
El panel de control electrónico del grupo electrógeno es el encargado de darnos la información de valores de trabajo en las que está funcionando el grupo electrógeno en general y nos permite controlar y manipular las funciones de encendido y apagado del motor.
Figura 2.8 Panel de control Power Wizard 1.1 instalado en el grupo electrógeno.
Fuente: (Olympian, 2010)
