Indice De Condición De Motores

Indice de condición de motores

Colombia

Mario Alberto Santamaría Sarmiento PUBLICADO

22/05/2002

El I.C.M. es una herramienta que se diseñó para establecer en qué condición se encuentra un motor respecto de su estándar, permitiendo pronosticar su vida remanente, facilitando la planeación de mantenimiento del motor, y permitiendo intervenirlo oportunamente.

Cerrejón es la operación de minería de carbón de exportación a cielo abierto más grande del mundo, localizada en la península y departamento de La Guajira, al noreste de Colombia. Los depósitos de carbón se encuentran en una extensión de 69.000 hectáreas. La capacidad actual de producción de carbón se estima en 22 millones de toneladas métricas por año. La vía férrea conecta la mina con el puerto de embarque, para transportar el carbón en trenes hasta de 120 vagones que se cargan en los silos mediante un proceso continuo. Puerto Bolívar es el terminal carbonífero más importante de América Latina y uno de los de mayor tamaño en el mundo. Está localizado 150 kms al norte de la mina sobre el Mar Caribe y recibe barcos hasta de 175.000 tons. de peso muerto.

La operación de 364 días al año y 24 horas diarias, produce diariamente cerca de 1,000,000 toneladas de material esteril y 60.000 ton de carbón. Genera alrededor de 4,000 empleos directos y 4000 contratistas. Consume 170,000 galones de diesel por día y 100,000 toneladas de material explosivo por año, y adquiere anualmente US$ 130 millones en insumos

Su equipo mayor de minería está compuesto por mas de 260 equipos mineros cuyas flotas principales son: 12 palas eléctricas, 15 palas hidráulicas, 9 Cargadores frontales , 178 camiones de acarreo, 60 tractores de oruga, 28 motoniveladoras, 16 tanqueros de agua para riego. Estos equipos usan motores diesel hasta de 2200 HP, obteniendo disponibilidades de hasta de 90% para algunas flotas y algunos han sobrepasado ya las 80.000 horas de operación. Realizar el mantenimiento para flotas tan numerosas como esas y en especial, el mantenimiento de sus motores diesel, es una labor bien compleja.

A pesar de las buenas rutinas de Mantenimiento Preventivo que se apliquen, se presentan fallas imprevistas que llegan a producir daños severos en el motor y en ocasiones hasta lo hacen irreparable. No obstante se usen herramientas físicas reconocidas universalmente para evaluarlos, se encuentra un factor grande de incertidumbre en el desempeño de tan importante componente.

En el sistema corporativo de Interfase Mantenimiento - Materiales (CMMS) existente en la compañía, se puede obtener información sobre la historia del motor, pero por ser una base de datos tan amplia, y por ser necesario invocar varias funcionalidades del mismo, el hacer una consulta de toda la historia de los motores resulta ser una labor que consume demasiado tiempo para los analistas.

Por los perjuicios que se causaban respondiendo a una serie de imprevistos, internamente en el departamento de Mantenimiento se hizo una solicitud para poder conocer con anterioridad y con una buena precisión, el momento en que un motor fallaría, para evitar que llegara hasta ese punto, y de forma que permitiera hacer una mejor planeación de la flota de Camiones de Acarreo. La estrategia de hacer mas Trabajo Planeado, y la filosofía del Mantenimiento por Condición, respaldaron el desarrollo de una herramienta como el I.C.M. Este, no reemplaza las prácticas y herramientas de diagnóstico; es una aplicación que las complementa. Así, el reto fue el de desarrollar un método que permitiera cuantificar el deterioro al que se somete el motor, desde su instalación en el equipo y durante todo su tiempo de funcionamiento, de forma que permita saber qué tan cercano se encuentra un motor respecto del fin de su vida útil.

Usando el concepto del Mantenimiento por Condición, se seleccionaron los 49 parámetros claves que informarían la condición de un motor a lo largo de su vida. Esos parámetros tienen que ver con : Análisis de Aceites Lubricantes del motor, Consumo de aceite, Consumo de Combustible, Reparaciones efectuadas "a bordo", Repuestos instalados desde la última reparación. Por ahora, no se incluyeron otros análisis importantes por no poder ser capturados con la frecuencia que se actualizan los seleccionados; p.ej.: Análisis de Vibraciones, Termografía, Prueba de potencia

Figura 1

Para el cálculo del ICM se emplea una formulación diagramada en la Figura 1, que incluye:

• Indice de condición anterior. Permite evaluar el motor respecto a su última calificación.

• Número de reparaciones realizadas que son muy relevantes.

• Indice de condición de aceite.

• Indice de Consumo de combustible

• Indice de Consumo de aceite

• Indice por los reportes de alarmas y OTs.

A intervalos fijos que con coinciden con frecuencia del Mantenimiento Preventivo (M.P.), se calcula el I.C.M., basado en los parámetros monitoreados y la sucesión de estas calificaciones perfila una tendencia funcional que gracias a técnicas de extrapolación matemática permite de manera confiable predecir la vida del motor. Así, el I.C.M. es un parámetro que no depende de la vida del motor

Para obtener la información, el sistema consulta un reporte donde se establecen las fechas: de instalación del motor, de la última actualización del Indice, y cuando se realizaron los M.P.'s. Para este reporte, el Sistema de Información MIMS puede consultar hasta cerca de 3.200 Ordenes de Trabajo (OTs) para una flota.

El Indice de Condición de Aceites evalúa la condición del motor basándose en los análisis químicos realizados en el laboratorio, y se compone de tres evaluaciones:

1. Condición actual del aceite.

2. Condición histórica del aceite.

3. Condición de criticidad del aceite por concurrencia de varios parámetros fuera de límites.

Para una flota de camiones, el Sistema de información puede consultar mas de 42.000 registros.

En la tabla 1 se muestra parte de la historia de un motor evaluada por análisis de aceites, indicando los parámetros que han estado por fuera de los límites de precaución y de peligro para cada uno de los parámetros evaluados.

Tabla 1

Con los reportes suministrados en MIMS es posible establecer el consumo de aceite para un periodo determinado y para un equipo específico, permitiendo así establecer cuando y en qué cantidad excede el consumo aceptable para cada tipo de motor.

Similarmente, con el mismo tipo de reportes, se establece el consumo de combustible para un periodo y equipo determinados, permitiendo así conocer cuándo y en cuánto excede el consumo aceptable establecido para cada tipo de motor. Siendo

...