Seminario de Christian Silva -...

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Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Mecánica

Diseño de un Plan de Mantención en la Planta de Osmosis Inversa de Oxiquim S.A.

Seminario de Título presentado en conformidad a los requisitos para obtener el título de Ingeniero de Ejecución en Mecánica.

Profesor Guía:

Sr. Osvaldo Amigo Riquelme

Christian Flavio Silva Rojas

A Ñ O 2014

Universidad del Bío-Bío Sistema de Bibliotecas - Chile

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RESUMEN

Este seminario de título, tiene como objetivo proponer algunas mejoras en la

realización de los procesos de tratamiento de aguas desmineralizadas en la planta

de Osmosis Inversa de OXIQUIM S.A. mediante la implementación de un plan de

Mantenimiento Preventivo.

Se da a conocer los distintos tipos equipos que componen la planta de Osmosis

Inversa, así como también se expone la característica del agua desmineralizada, los

tipos de membranas más utilizados y los parámetros que afectan a las membranas

al momento de utilizar el sistema de Osmosis Inversa.

Los puntos importantes tratados en este seminario son: realizar una definición del

tipo de mantención a ejecutar, generación de las pautas de mantención, descripción

de los equipos según su criticidad y diseño del plan de mantención a planta de

Osmosis Inversa.

El objetivo de este plan es aumentar la cantidad de producción de agua

desmineralizada ya que al monitorear periódicamente todos los equipos que

intervienen en la producción de agua para evitar la detención de estos por fallas en

sus componentes y siguiendo las pautas del plan de mantenimiento preventivo, se

generará un ahorro considerable en la producción de agua.


ii

OBJETIVOS

Diseñar un plan de Mantención Mecánica que reemplace el actual sistema de

mantención en la planta de Osmosis Inversa, en OXIQUIM S.A.

Objetivos específicos

Analizar la planta de Osmosis Inversa de OXIQUIM S.A. para lograr implementar

un plan de mantenimiento.

Hacer una proposición de mantención preventiva, que reemplace la Mantención

correctiva que existe hoy en día.

Determinar las necesidades para realizar el plan de Mantención.


iii

INTRODUCCION

El agua que se nos presenta en la naturaleza, posee características que por razones

económicas, operacionales y técnicas no puede ser utilizada directamente. La

existencia de turbiedad, olores, colores, sales en solución, sólidos disueltos o

dispersos y materia orgánica etc. obliga al acondicionamiento de la misma para su

utilización.

Para purificar el agua, generalmente es preciso combinar varios tratamientos

elementales, cuyas bases pueden ser físicas, químicas o biológicas y cuyo efecto es

el de eliminar en primer lugar las materias en suspensión, y a continuación las

sustancias coloidales y finalmente las sustancias disueltas.

En la búsqueda por entregar un aporte a la empresa OXIQUIM S.A., se detectó que

existe una gran variedad de recursos que se podrían aprovechar en lo que a plan de

mantenimiento se refiere.

Es por eso que el interés se centró precisamente en esas áreas, las automatizadas,

más aún en las que inciden directamente en la producción. Específicamente fue

enfocada al sector de purificación de agua, donde no existe ningún tipo de registros

de mantenciones, de ahí entonces la preocupación de por investigar, diseñar e

implementar un plan de mantenimiento en la planta de osmosis inversa de Oxiquim

S.A.

Para lograrlo se hará un estudio de frecuencias de fallas para determinar la

periodicidad de las mantenciones a realizar utilizando los índices de mantenimiento.

Con el plan de mantenimiento implantado se espera aumentar la disponibilidad de

los equipos de la planta otorgando un suministro constante de agua purificada a la

planta de Osmosis Inversa evitando así la pérdida de producción.


1

TABLA DE CONTENIDOS

RESUMEN ................................................................................................................. i

OBJETIVOS .............................................................................................................. ii

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... iii

CAPÍTULO

ANTECEDENTES DE OXIQUIM S.A.

1.1.- La Empresa ....................................................................................................... 1

1.2.- Sectores productivos de OXIQUIM S.A y distribución de agua de Osmosis

Inversa .................................................................................................................... 2

1.3.- La planta de Osmosis Inversa ........................................................................... 2

1.3.1.- Equipos para la calidad del agua ....................................................................... 4

1.3.2.- Calidad del agua ..................................................................................... 5

1.3.3.- Membranas de Osmosis Inversa ............................................................. 5

1.3.4.- Parámetros que afectan a las membranas y sistemas de Osmosis Inversa

………………………………………………………… ............................................. 6

a) Temperatura ............................................................................................ 7

b) Presión osmótica ..................................................................................... 7

c) pH ............................................................................................................ 7

d) Concentración del agua permeada .......................................................... 7

e) Recuperación del agua permeada ........................................................... 8

f) Velocidad de flujo ..................................................................................... 8

g) Limpieza de membranas ......................................................................... 8


2

CAPÍTULO

ANALISIS DE LOS EQUIPOS.

2.1.- Descripción, inspección y mantención según su criticidad................................ 9

2.2.- Definición del tipo de mantención a realizar.................................................... 10

2.3.- Generación de las pautas de mantención ....................................................... 10

2.4.- Descripción de los equipos según su criticidad ............................................... 11

2.4.1.- Inspección y mantención de equipos CR1 ............................................. 11



2.5.- Diseño del plan de mantención a planta de Osmosis Inversa ......................... 19

2.6.- Observaciones ................................................................................................ 20

CAPÍTULO

PROPOSICION DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO.

3.1.- Causas y mediciones por las cuales realizar el mantenimiento ...................... 21

3.2.- Descripción del proceso de mantención ......................................................... 22

3.2.1.- Ejemplo tipo: Cambio de microfiltros OR1/OR2 ..................................... 23

3.2.2.- Procedimiento lavado químico a membranas de unidades OR1/OR2 ... 24

3.2.3.- Consideraciones para el cambio membranas OR1/OR2 ....................... 24

3.2.4.- Comportamiento en el lavado de los filtros de carbón OR1/OR2 .......... 25

3.3.- Implementando un programa de mantenimiento preventivo ........................... 25

3.3.1.- Establecimiento de un programa de mantenimiento preventivo ............ 25

3.3.2.- Transición al mantenimiento preventivo ................................................ 28

3.3.3.- Personal ................................................................................................ 28

3.3.4.- Organizando el mantenimiento preventivo ............................................ 31

3.3.5.- Información y datos ............................................................................... 35

3.3.6.- Equipos e instrumentos para colección de datos .................................. 37

a) Medidor de vibraciones .......................................................................... 38

b) Boroscopio ............................................................................................. 39


3

c) Medidor de espesor y recubrimiento ...................................................... 41

d) Termómetro digital infrarrojo con laser de proximidad ........................... 42

3.4.- Establecimiento de las metas ......................................................................... 44

3.5.- Plan de acción ................................................................................................ 48

3.5.1.- Efectos tribológicos ................................................................................ 48

3.5.2.- Causas operacionales ........................................................................... 49

3.5.3.- Instrumentación y equipos en mal estado ............................................. 49

3.5.4.- Contaminación y poco flujo de permeado .............................................. 50

3.6.- Tareas implementadas para realizar nuestro plan de mantenimiento

predictivo………………………………………………………………………….………...50

3.6.1.- Inspecciones visuales y lectura de indicadores ..................................... 50

3.6.2.- Inspecciones boroscópicas .................................................................... 51

3.6.3.- Inspección de los estanque intercambiadores ....................................... 53

3.6.4.- Análisis de vibraciones a bombas alimentadoras de agua .................... 54

3.6.5.- Inspección por ultrasonido a espesores de los recipientes .................... 56

3.6.6.- Inspección técnica por líquidos penetrantes .......................................... 57

3.6.7.- Procedimiento de aplicación del ensayo ................................................ 58

CONCLUSIÓN ........................................................................................................ 65

BIBLIOGRAFÍAS .................................................................................................... 66


1

CAPITULO

ANTECEDENTES DE OXIQUIM S.A.

1.1.- LA EMPRESA

OXIQUIM S.A. es una de las principales empresas del negocio químico integral de

Chile. Participa activamente en la distribución y comercialización de productos

químicos y petroquímicos, tanto en el mercado nacional como extranjero.

Representa de manera exclusiva y en cada una de sus subsidiarias, a compañías

internacionales de reconocido prestigio como ser es La fabricación y

comercialización de sus productos químicos, le permite abastecer a la industria

nacional maderera, minera, pesquera, de pinturas, alimenticia, textil, de curtiembres,

farmacéutica, de plástico y agrícola, entre otras.

La estrategia de negocio de la Empresa se enfoca en tres áreas: manufactura

(división de resinas), distribución (división comercial) y terminales marítimos (división

terminales).

Para ello, la compañía posee instalaciones orientadas a la comercialización y

distribución de productos químicos para la gran y pequeña minería, tanto nacional

como extranjera (Perú y Bolivia principalmente) y para diferentes industrias de la

zona norte orientadas sobre todo a los rubros plásticos y polietilenos, de aseo

industrial, pesca, metal mecánico y alimentos, entre otros.

Quilicura, es el centro de ventas más importante de la Empresa, el cual está

aprobado por los organismos medioambientales y de seguridad del país, para el

almacenamiento y distribución de productos químicos.

Concepción, a su vez, es el centro de operación, producción y comercialización de

resinas para la fabricación de tableros de madera, destacando los productos tales

como: Resinas Urea Formaldehido, Fenol Formaldehido y Fenol- Resorcinol-

Formaldehido.


2

1.2.- SECTORES PRODUCTIVOS DE OXIQUIM S.A. Y DISTRIBUCIÓN DE AGUA DE

OSMOSIS INVERSA.

La planta de osmosis inversa provee abastecimiento de agua permeada, agua en la

cual las moléculas de agua atraviesan las membranas libremente creando un flujo de

agua desmineralizada (o permeada).

En el cuadro los distintos sectores productivos de OXIQUIM S.A.

La figura 1.1 muestra la distribución de agua permeada producida por la planta de

Osmosis Inversa hacia los distintos sectores de fabricación de productos químicos.

Figura 1.1 Distribución agua de Osmosis Inversa.

1.3.- LA PLANTA DE OSMOSIS INVERSA.

La planta de agua de Osmosis Inversa es un sistema para el abastecimiento de

agua libre de sales, sedimentos y materia disuelta. Su proceso de operación se

basa en tecnología de membranas semi-permeables.


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El agua es alimentada en forma continua al módulo de membranas por medio de

bombas de alta presión, que alimenta a los recipientes (membranas) a presión

constante.

La figura 1.2 muestra en forma general los distintos equipos que componen la planta

de Osmosis Inversa de la empresa OXIQUIM S.A.

Figura 1.2 Esquema Planta de Osmosis Inversa.


4

1.3.1.- Equipos para la calidad del agua.

La planta de Osmosis Inversa para su funcionamiento emplea los siguientes

equipos: tres tipos de filtros diferentes, cada uno compuesto por dos baterías de

filtros.

Primer conjunto de Filtro: Adiciona cloro que retiene material orgánico. El

contenido de cloro debe ser entre 0,1 y 0,7 ppm.

Segundo conjunto Filtro: se adiciona el permanganato con el cual se atrapa

el fierro que proviene del primer filtro, el agua filtrada es almacenada en el

estanque TK-669.

Tercer conjunto Filtro: De carbón activado, es el encargado de atrapar el

cloro residual llegando a valores menores a 0.1 ppm. El agua proviene del

estanque TK-669, posteriormente su descarga es almacenada en el estanque

TK-670, pasando por micro filtros y membrana orgánicas.

Además de los filtros mencionados con anterioridad, se encuentran dentro de la

línea de tratamiento de agua:

Estanque TK-804: Pulmón de agua inicial, sin tratamiento.

Estanque TK-669: Pulmón de agua filtrada proveniente del primer y segundo

conjunto de filtros, mantiene el stock.

Estanque TK-670: Pulmón de agua filtrada proveniente del tercer conjunto de

filtros, mantiene el stock.

Micro filtros: abatimiento de partículas.


5

1.3.2.- Calidad del Agua.

La calidad del agua es controlada mediante sensores de conductividad. Para las

máquinas de osmosis inversa esta debe ser de menos de 100.000 ohms. Para el

control de la máquina de osmosis inversa se considera manómetros en la línea de

descarga de la bomba de alta presión y rechazo. Se consideran alarmas por mala

calidad del agua producto y bajo flujo en el rechazo del 50% del agua que circula por

el filtro.

1.3.3.- Membranas en Osmosis Inversa.

Los tipos de membranas más utilizados en plantas de osmosis inversa son los

siguientes:

Acetato y triacetato de celulosa.

Poliaramida.

Polieterurea.

Polisulfona.

Teflón.

Poliamida aromática.

Generalmente las membranas para el filtrado presentan similares configuraciones,

estas son:

Placas paralelas.

Tubulares.

Fibra hueca delgada.

Capilares.

Membrana en espiral.


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La figura 1.1 muestra la composición de una membrana de filtrado para una sistema

de Osmosis Inversa.

Figura 1.3 Membrana en espiral.

1.3.4.- PARAMETROS QUE AFECTAN A LAS MEMBRANAS Y SISTEMAS DE OSMOSIS

INVERSA.

a) Temperatura.

b) Presión osmótica.

c) pH.

d) Concentración de agua permeada.

e) Recuperación del agua permeada.

f) Velocidad de flujo.

g) Limpieza de membranas.


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a) Temperatura.

La temperatura afecta tanto a la presión osmótica como la permeabilidad del agua a

través de la membrana. Normalmente se acepta que el flujo de permeado se

incremente alrededor de 3% por cada grado Celsius de incremento de temperatura.

El paso de sales aumenta con la temperatura a la misma tasa que el flujo, por lo que

al incrementarse ésta a flujo de permeado constante, la calidad del permeado

disminuye.

b) Presión osmótica.

Para condiciones constantes de alimentación, un aumento de la presión conlleva a

un aumento del flujo de permeado conservando el mismo paso de sales, el resultado

aparente es una dilución del permeado.

c) pH.

En acetato de celulosa se requiere trabajar entre 5,5 y 6,5 de pH para evitar

hidrólisis del polímero.

d) Concentración del agua permeada.

A mayores concentraciones disminuye el flujo de permeado, ya que aumenta la

presión osmótica a vencer y por lo tanto disminuye la presión neta aplicada. Esto

toma mayor importancia en los casos en que la concentración se polariza frente a la

membrana. El resultado visible es que la calidad del permeado empeora, puesto que

al haber menor flujo de agua y mantenerse el flujo de sales, la concentración de

sales en el permeado se hace mayor.


8

e) Recuperación del agua permeada.

Al aumentar la recuperación se concentran las sales de la alimentación en un menor

volumen de agua, por lo tanto, aparecerá el mismo caso que en el punto anterior.

f) Velocidad de flujo alimentación / concentración.

Al disminuir la velocidad de flujo, disminuye la turbulencia y se aumenta a tendencia

a la polarización de la concentración, así como se disminuye la eficiencia en el

arrastre de material particulado atrapado en la malla de concentración.

g) Limpieza de membranas.

Para la limpieza de las membranas se consideran dos formas de lavado. El primero

que consiste en un flushing(enjuague) de las membranas, donde son barridas las

sales acumuladas, mediante el aumento del caudal de rechazo por un tiempo de 45

segundos cada una hora de operación de la unidad . Esta acción es efectuada por el

PLC.

El otro tipo, es el lavado químico de las membranas, donde se contemplan dos a tres

lavados al año aproximadamente, esto se determina de acuerdo al comportamiento

de las máquinas de Osmosis Inversa, es decir, dependiendo de la disminución del

flujo de permeado, aumento de la pérdida de carga o disminución de la calidad del

agua de permeado.


9

CAPITULO

ANALISIS DE LOS EQUIPOS

2.1.- DESCRIPCION, INSPECCION Y MANTENCION SEGUN SU CRITICIDAD.

La variable que debemos manejar será la criticidad, o condición de cuan crítico es un

equipo, la cual se definirá a partir de una clasificación que muestra el grado de

importancia que poseen los equipos estáticos y dinámicos dentro del proceso.

Así la definiremos como:

Criticidad 1: (CR1) Pérdida de producción.

Criticidad 2: (CR2) Disminución del ritmo de producción.

Criticidad 3: (CR3) Afecta la calidad.

Para el estudio del plan de mantenimiento se propone la siguiente tabla de

criticidades (ver Tabla 2.1).

TABLA 2.1 PLAN DE MANTENIMIENTO PLANTA DE OSMOSIS INVERSA.

CRITICIDAD EQUIPO CRITICIDAD EQUIPO CR1 PB-639 CR2 P-1M CR1 P-12B CR2 P-2M CR1 P-12A CR2 3/C CR1 PB-642 CR2 TK-669 CR1 PB-641 CR3 F-06 CR1 PB-640 CR3 F-07 CR1 P-1A CR3 F-08 CR1 P-1B CR3 F-09 CR1 OR1 CR3 TK-670 CR1 OR2


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2.2.- DEFINICION DEL TIPO DE MANTENCION A REALIZAR.

Para determinar el tipo de mantenimiento a implantar se realizan tareas de

inspección y control a cada equipo de la planta de osmosis inversa, con la finalidad

de prevenir, detectar o corregir defectos. Además se efectuarán seguimientos del

estado y desgaste de una o más piezas a través de análisis de síntomas, o análisis

por evaluación estadística, los cuales determinaran el instante preciso de sustitución

del equipo o elemento. Por lo anterior se opta por realizar una mantención

preventiva de tipo predictivo.

Para realizar la Mantención Preventiva se establecerán tareas específicas que se

realizarán en cada equipo, las cuales estarán bien definidas y acotadas en cuanto a

tiempo y labores a ejecutar. Así también, la periodicidad o ciclo de éstas se

determinarán de acuerdo a los requerimientos de mantención y producción.

Se establecerán criticidades para cada equipo que presenten una probabilidad alta

de falla y se determinarán parámetros que revelen el estado del equipo los cuales

serán monitoreados de acuerdo a un programa de frecuencias de medición que

puede ser diaria, semanal, mensual, trimestral y anual.

2.3.- GENERACION DE LAS PAUTAS DE MANTENCION.

Las pautas de mantención describen los antecedentes generales, que se deberán

tener en cuenta de acuerdo al tipo de mantención a utilizar, y que definirán las

operaciones e inspecciones para cada equipo, así como también se establecerá los

parámetros a estudiar y evaluar.

El mantenimiento programado de mayor criticidad se confiará a empresas

contratistas seleccionadas por su seriedad y competitividad.

El programa de mantención en su etapa de ejecución se realizará con inspecciones

por personal entrenado y calificado a cada equipo en particular.


11

2.4.- DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS SEGUN SU CRITICIDAD.

Para un mejor entendimiento se realizará una descripción de los equipos de la planta

de osmosis inversa, para enfocarse en los puntos más importantes a los que se les

realizará las mantenciones.

2.4.1.- Inspección y mantención de equipos CR1.

Nombre de equipo: PB-639 Bomba Centrífuga VOGT P620FLS180 Nº 105 H

Inspección y mantención

Inspeccionar estado de cañerías

Cambio de aceite

Cambio de válvulas

Revisar posibles fugas

Análisis de vibraciones

Cambio de rodamientos

Cambio de descanso

Chequeo eléctrico al motor

Inspección de conexiones eléctricas


12

Nombre de equipo: P-12B Bomba Centrífuga KSB MEGANORM 32-200.1

Nº 122134.1/1




Cambio de aceite


Cambio de válvulas



Cambio de descanso


Nombre de equipo: P-12A Bomba Centrífuga KSB MEGANORM 32-200.1

Nº 122134.1/2



Cambio de descanso




Cambio de aceite

Cambio de válvulas




13

Nombre de equipo: PB-642 Bomba Centrífuga VOGT P620FLS180 Nº 107 I






Cambio de descanso



Cambio de aceite

Cambio de válvulas

Nombre de equipo: PB-641 Bomba Centrífuga VOGT P620FLS180 Nº 104 H


Cambio de descanso


Cambio de válvulas






Cambio de aceite


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Nombre de equipo: PB-640 Bomba Centrífuga VOGT P626FLS160 Nº 057J




Cambio de descanso



Cambio de válvulas



Cambio de aceite

Nombre de equipo: P-1A Bomba Multietapa SULZER MAV25.5 Nº 12742



Cambio de aceite


Cambio de válvulas


Cambio de descanso




15

Nombre de equipo: P-1B Bomba Multietapa SULZER MAV25.5 Nº 12742



Cambio de aceite

Cambio de válvulas




Cambio de descanso


Nombre de equipo: OR1/OR2 Tren de osmosis

Cambio de filtros

Inspección tablero de control

Inspección de circuitos eléctricos

Reapriete de filtros

Inspección visual a cañerías

Calibrar sensores de ph


Cambio de válvulas

Cambio de membranas

Calibrar flujómetro


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Nombre de equipo: P-1M Bomba diafragma (inyección de cloro)

Revisar membranas

Cambiar membranas

Revisar válvula check

Cambiar válvula check




Cambiar motor eléctrico

Revisar mangueras

Cambiar mangueras

Nombre de equipo: P-2M Bomba de diafragma (inyección de permanganato)

Cambiar motor eléctrico

Revisar membranas

Revisar válvula check

Cambiar válvula check

Revisar mangueras

Cambiar mangueras

Cambiar membranas





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Nombre de equipo: 3/C Filtro de carbón activo

Cambio de válvulas

Calibración y seteado de manómetros

Calibración y seteado de termómetros

Realizar pruebas hidráulicas

Realizar medición de espesores

Calibración y seteado de sensores de flujo

Inspección visual de cañerías y flanges

Cambio de manómetros

Cambio de termómetros

Cambio de sensores de flujo

Nombre de equipo: TK-669 Estanque de agua filtrada

Análisis de espesores

Inspección visual de cañerías y cables

Calibración y seteado(puesta a punto) de manómetros

Realizar prueba hidráulica

Calibración y seteado de sensores de flujo

Cambio de sensores de flujo


Cambio de termómetros


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Nombre de equipo: F06/F07/F08/F09 Microfiltros

Reapriete de microfiltros

Inspección de válvulas de venteo

Cambio de válvulas de venteo

Limpieza interna y externa

Nombre de equipo: TK-670 (BFW) Estanque solución lavado de osmosis

Limpieza interna y externa

Cambio de válvulas

Inspección de fitting

Cambio de fitting

Inspeccionar estanque

Inspección y seteado de sensores de nivel

Inspeccionar manómetros



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2.5.- DISEÑO DEL PLAN DE MANTENCION A PLANTA DE OSMOSIS INVERSA.

Con la recolección de la información de las inspecciones y mantenciones de la

planta de osmosis inversa, se diseña una tabla con un código de colores, donde se

indican el equipo y la mantención a realizar durante el transcurso de un año (ver

tabla 2.2).

TABLA 2.2 PLAN DE MANTENIMIENTO PLANTA DE OSMOSIS INVERSA.

EQUIPO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGOS SEPT OCT NOV DIC PB-639 P-12B P-12A PB-642 PB-641 PB-640 P-1A P-1B OR1 OR2 P-1M P-2M 3/C TK-669 F06 F07 F08 F09 TK-670

Nomenclatura:

Cambiar Análisis espesores Revisar Análisis de vibración Limpiar Reparar Inspección


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2.6.- OBSERVACIONES.

Esta mantención se ejecutará de acuerdo a la planificación y necesidad desprendida

de las hojas de inspección así como también de la criticidad establecida para cada

equipo estático o dinámico.

Es necesario establecer que los equipos que intervendremos serán aquellos con

mayor frecuencia de falla y que inciden directamente en la producción, esto es CR1.

Los recursos serán informados después de cada mantención o trabajo realizado de

acuerdo a codificaciones establecidas, los que permitiría distribuir de forma más

eficaz los costos y recursos empleados, así como también llevar un historial que

permitirá ser más eficientes en las futuras mantenciones.


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CAPITULO

PROPOSICION DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO.

3.1.- CAUSAS Y MEDICIONES POR LAS CUALES REALIZAR EL MANTENIMIENTO.

Para la detección de las causas se realizó un análisis causa en donde se tomaron en

cuentas las siguientes categorías.

Efectos tribológicos.

Causas Operacionales.

Instrumentación en mal estado.

Contaminación y poco flujo de permeado.

Al realizar el estudio causa-efecto se encuentran un gran número de razones que

generan detención en el tren desmineralizador, estas serán profundizadas más

adelante para evitar que sucedan mediante la toma de medidas preventivas.


22

El siguiente diagrama muestra las causas reales y potenciales del mantenimiento

actual realizado en la planta de Osmosis Inversa (figura 3.1)

.

Figura 3.1 Diagrama causa y efecto.

3.2.- DESCRIPCION DEL PROCESO DE MANTENCION.

A continuación se procederá en describir los procedimientos de mantenimiento que

se debe realizar en los diferentes equipos mediante un ejemplo.


23

3.2.1.- Ejemplo tipo: Cambio de microfiltros OR1/OR2.

Cuando los microfiltros presenten un alto diferencial de presión (mayor a 10 PSI

cuando el S.D.I. es 3.5) proceder al cambio de las unidades filtrantes.

Procedimiento.

a) Detener unidad de osmosis a la cual se le cambiarán los filtros.

b) Detener bombas PB-641 y PB-642 de alimentación al filtro de carbón activo y

equipos de osmosis.

c) Cerrar válvulas de alimentación para OR1 y OR2 respectivamente.

d) Cerrar la válvula manual de succión de la bomba de alta presión para OR1y OR2

respectivamente.

e) Abrir la válvula de venteo y drenaje de las carcasas de los porta microfiltros hasta

que drene completamente el agua.

f) Abra las carcasas de los microfiltros y retire los cartuchos.

g) Inserte los cartuchos nuevos asegurándose que queden bien puestos en sus

respectivos calzos y atornille fuertemente la mariposa contra el plato, para que

éste presione los cartuchos sobre sus bases impidiendo que el agua pase sin

filtrar por este punto.

h) Cerrar la carcasa de los filtros.

i) Cerrar válvula de drenaje de las carcasas.

j) Colocar en servicio bomba de alimentación a filtros de carbón y equipos de

osmosis inversa.

k) Abrir válvula manual de alimentación para la OR1 y OR2.

l) Abrir válvula manual de succión a bomba de alta presión para OR1 y OR2

respectivamente.

m) Cierre el venteo una vez que se elimine el aire del interior de la carcasa.

n) Colocar la unidad de osmosis en servicio y verifique comportamiento.


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Nota:

Después de transcurridos 10 o más días, el S.D.I. comience a subir y el diferencial

de presión se mantenga dentro del rango de operación, proceder a inspeccionar los

filtros, si se observan limpios proceder a reapretar las unidades filtrantes y chequear

nuevamente el S.D.I. Si continúa alto, cambie las unidades filtrantes.

3.2.2.- Procedimiento lavado químico a membranas de unidades OR1/OR2.

Cuando las membranas presenten problemas de bajo flujo de permeado y alta

presión de entrada a los tubos de osmosis, es que se ha producido un

ensuciamiento o taponamiento, lo que hace necesario un lavado químico, se dispone

de un calendario anual de lavado químico para ambas plantas, el cual considera los

factores de lavado antes mencionados.

Al comenzar el lavado asegurar un buen nivel en el estanque de almacenamiento de

permeado o permitir que se restrinjan los consumos.

Primera etapa: Lavado con solución ácida (elimina sustancias solubles como

hidróxidos metálicos y carbonato de calcio).

Segunda etapa: lavar con solución alcalina (elimina sustancias orgánicas y

fangos microbiológicos)

3.2.3.- Consideraciones para el cambio membranas OR1/OR2.

A medida que pasa el tiempo la eficiencia de las membranas se irá reduciendo,

siendo necesario cambiarlas. Dependiendo del comportamiento las membranas se

deberían cambiar completamente en un tiempo de tres años aproximadamente.


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3.2.4.- Comportamiento en el lavado de los filtros de carbón OR1/OR2.

Los filtros por programa del PLC se lavan automáticamente cada 12 horas de

servicio desplazados uno de otro por una hora. Las bombas que entran en el lavado

son PB-641 y PB-642

3.3.- IMPLEMENTANDO UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO.

3.3.1.- Establecimiento de un programa de mantenimiento preventivo.

La mayoría de las metodologías reconocidas para introducir e implementar

programas de mantenimiento predictivo dividen el proceso en tres fases principales.

El diseño cuidadoso asegura que el centro de atención sea la maquinaria más

importante.

Una implementación bien pensada ayudará a que el programa se monte y ponga en

marcha sin dificultades. La revisión regular verificará que el programa sea efectivo y

alentará la mejora.

La fase de diseño debería comenzar con la evaluación de la criticidad para constatar

que el programa de mantenimiento preventivo se concentre en la maquinaria con el

costo de propiedad más alto o donde la falla podría hacer peligrar la seguridad de

las personas o el equipo de la planta, u ocasionar una pérdida significativa de

producción. Luego debe realizarse un análisis del efecto modo de falla para

identificar los modos y frecuencias de falla. Finalmente, debe diseñarse un programa

de mantenimiento utilizando la combinación más adecuada y económicamente

efectiva de técnicas de mantenimiento predictivo y otros mantenimientos para

proteger el equipo contra los modos de falla identificados en el análisis de efecto de

falla.

Existen consultores con experiencia en liderar a las compañías a través de estos

pasos. Además de utilizar datos históricos es muy importante involucrar a personal

experimentado de operaciones e ingeniería en todas las etapas ya que su


26

conocimiento será crítico para el éxito del proceso. Un software de optimización de

activos adecuado tiene ventaja adicional de poder calcular los intervalos de

mantenimiento y los resultantes ahorros financieros para cada máquina y demostrar

claramente cuando la opción de operar hasta que falle el equipo es una opción

viable de mantenimiento.

Habiendo diseñado un programa de mantenimiento predictivo, es importante

considerar lo que se debe hacer con personal propio y lo que se debe realizar por

terceros. Será necesario analizar la manera en que está organizada el área de

mantenimiento y considerar que puede ser de mucho beneficio tener un equipo de

ingenieros de confiabilidad responsables de montar y hacer funcionar el programa

de mantenimiento predictivo.

La fase de implementación por lo general comienza con la selección del

equipamiento y/o proveedores del servicio de monitoreo de la condición y la

capacitación de los ingenieros. Luego sigue un proceso que incluye el diseño de

rutas para recolección de datos, la realización de evaluación de salud y seguridad y

la preparación de la maquinaria para el monitoreo, por ejemplo, marcando los puntos

de medición, fijando sensores remotos, colocando áreas de ingreso en las

protecciones. Para el análisis de vibraciones en particular, un paso importante (y que

lleva bastante tiempo) es reunir toda la información posible con respecto a la

maquinaria, por ejemplo, las velocidades de funcionamiento, detalles sobre los

rodamientos, configuraciones de las cajas de engranajes. Esta información se puede

incluir toda en las bases de datos de análisis de vibraciones que posteriormente

simplificaran el análisis de los datos. Una vez que se monta el software de análisis

de vibraciones y demás software de monitoreo, se puede comenzar a realizar la

recolección de datos y se pueden establecer las líneas de base iniciales de las

máquinas. Se requerirán nuevos sistemas de trabajo para apoyar el programa de

mantenimiento predictivo, los que incluyen las rutinas del sistema de mantenimiento

para la recolección de datos y procedimientos para informar fallas y generar órdenes

de trabajo de mantenimiento.


27

Una vez montado y en marcha el programa, es necesario realizar una revisión

regular del mismo para asegurar una administración exitosa de los programas de

mantenimiento predictivo, centrándose en elementos básicos del mantenimiento

como la lubricación y sistemas aceptables, para asegurar que apliquen las rutinas

del mantenimiento predictivo, que se realicen de manera efectiva las reparaciones y

que se eliminen sistemáticamente las raíz de las causas.

Es importante fijar objetivos con respecto a los cuales se pueda medir el

desempeño y a fin de comunicarlo a gerencia. La mejora continua se asegura a

través de la atención dada a todos los puntos anteriores y a través de la introducción

de nueva tecnología, prácticas de trabajo, capacitación y desarrollo permanente de

las personas, esto último es de principal importancia para el mejor cumplimiento de

los objetivos de la mantención.

Generalmente, montar y hacer funcionar un programa de mantenimiento predictivo

lleva mucho tiempo, y lo que se recomienda es que el programa se arme

gradualmente, comenzando con las máquinas de mayor prioridad a partir de la

evaluación inicial. Es recomendable buscar apoyo experto externo en forma regular

durante el primer año aproximadamente para asegurar que el programa se ponga en

marcha sin dificultades y para ayudar a incorporar buenas prácticas en el equipo de

trabajo.

Es poco realista esperar que el monitoreo de la condición dé resultados perfectos de

inmediato, inicialmente es lógico que se pasen por alto algunas fallas y que haya

algunas falsas alarmas. El programa naturalmente se volverá robustecido a medida

que se desarrollan las destrezas y las personas vayan ganando experiencia. Una

vez que se comienza a utilizar el mantenimiento predictivo se puede esperar

identificar muchos problemas en el equipo de los cuales ni siquiera se sospechaba

su existencia.


28

3.3.2.- Transición al mantenimiento preventivo.

Como suele suceder con la introducción de la mayoría de las nuevas iniciativas en la

fábrica, puede ser necesario ganar el apoyo del resto de las personas. Es evidente

que para introducir un mantenimiento predictivo la buena comunicación, participación

de las personas y el ganar el compromiso de la gerencia, son todos factores críticos

para el éxito del programa.

3.3.3.- Personal.

Al introducir nuevas tecnologías y prácticas de trabajo tales como los que implica el

mantenimiento predictivo, generalmente surge la pregunta con respecto a si el

trabajo se debe realizar con el personal de la compañía o con personal externo.

Hay varios factores que es necesario considerar. En cuanto a costos hay que tener

en mente tanto la inversión inicial como los costos permanentes de tener el

programa en funcionamiento. También es necesario considerar la habilidad para

adaptarse a los cambios en los horarios de producción y reponer en forma adecuada

(y a veces urgente) a solicitudes de las áreas de mantenimiento o producción. Uno

de los factores más importantes para lograr esto es sentirse propietarios, es decir,

que haya alguien que tenga la clara responsabilidad de manejar el programa y de

asegurar que logre resultados.

Para ilustrar estos puntos, se pueden considerar tres enfoques que se podrían

adoptar: un programa de mantenimiento predictivo realizado totalmente con personal

de planta, un programa manejado por personal de la planta pero con elementos

significativos tercerizados, y un programa totalmente tercerizado.

Generalmente los programas establecidos en las compañías deberán ser manejados

prácticamente con personal de la planta. Si bien esto implica una alta inversión inicial

en equipo, capacitación y apoyo externo durante las primeras etapas del programa,


29

esto con frecuencia se ve contrarrestado con el pasar de los bajos costos directos de

funcionamiento. Asumiendo que el programa se organice de manera adecuada y con

el personal necesario, la propiedad se mantiene claramente dentro de la planta. Un

equipo de ingenieros bien capacitados que estén dedicados al programa y reúnan

ellos mismos los datos es la mejor manera posible de asegurar la repetibilidad y de

retener la flexibilidad para responder ante problemas urgentes del equipo. Un

análisis preciso se ve apoyado por el conocimiento detallado de la maquinaria y su

historial de mantenimiento, y los temas de lubricación y demás prácticas de

instalación y mantenimiento se identifican velozmente. Si bien esta opción ofrece las

mejores oportunidades para desarrollar a las personas dentro de la fábrica, sin duda

es importante pensar en el riesgo de perder ingenieros altamente capacitados.

El segundo enfoque podría implicar que un ingeniero en confiabilidad totalmente

dedicado tome toda la responsabilidad de la administración y coordinación del

programa de mantenimiento predictivo, tercerizando elementos significativos cuando

lo requiera la falta de recursos o destrezas al nivel interno. Con esta opción habrá

una menor inversión inicial en equipo y capacitación, si bien es probable que al

menos alguna parte del equipo de monitoreo pertenecerá a la fábrica, será

importante que el ingeniero en confiabilidad que maneje el programa tenga una

plena comprensión de todas las técnicas de mantenimiento predictivo. Cabe

destacar que los costos de funcionamiento serán más altos que los que implican la

opción de utilizar el personal de la planta debido al mayor uso de proveedores de

servicios. Lo importante aquí es que la propiedad y control quedan claramente

dentro de la planta y deberían poderse obtener buenos resultados con la selección

cuidadosa del (los) proveedor (es) de servicios y una buena administración del

programa. Si bien esto no es tan flexible como la primera alternativa, quizás sea una

buena manera de comenzar un programa de mantenimiento predictivo y ofrece la

opción ir incorporando cada vez más actividad a la planta a medida que se va

estableciendo el programa y los recursos se hacen disponibles.

La tercera opción es la alternativa totalmente tercerizada. Muchos proveedores de

servicios ofrecen un servicio completo de monitoreo para realizar estudios con una

variedad de tecnologías como análisis de vibraciones o termografía sobre una lista


30

acordada de equipo. Si bien esta opción requiere una inversión inicial mínima y sin

duda estará en funcionamiento en muy poco tiempo, será quizás más costoso si el

programa es extensivo. Otra preocupación real es el tema de la propiedad. Siempre

que se vea que ofrecen un servicio aceptable, ¿los contratistas realmente tienen el

mismo interés creado en mejorar la confiabilidad de la fábrica? Desde el punto de

vista técnico su conocimiento de la máquina será básico, es poco probable que

marquen puntos de medición y sin duda no estarán al tanto de temas de lubricación

y otras tareas de mantenimiento realizadas desde su última visita. Todos estos

factores afectarán la confiabilidad de los datos y la precisión de las

recomendaciones. Las consideraciones de salud y seguridad exigirán que sea

necesario que alguien los acompañe al menos parte del tiempo, lo que inutiliza un

recurso interno, y el no tener el equipo de monitoreo disponible en la planta también

limitara la flexibilidad de este enfoque para responder a problemas urgentes. Puede

haber una demora en recibir los resultados y los contratistas tienden a ser

precavidos con sus recomendaciones, y prefieren pasar por alto una falla en lugar de

crear una falsa alarma. Esto sería justo lo opuesto a que los operadores de

mantenimiento propio preferirían cambiar una pieza como precaución en lugar de

arriesgarse a una falla inesperada. Si bien habrá duda algunos contratistas más

competentes y diligentes que otros, esto implica elegir el proveedor de servicio

correcto y será muy importante conseguir el mismo ingeniero todos los meses, ya

que esto podría tener un efecto muy significativo sobre la confiabilidad en la planta.

Dependiendo de las políticas de cada compañía sería recomendable adoptar una de

las dos primeras opciones. Solo si realmente tomamos propiedad del programa de

mantenimiento predictivo podremos estar seguros de concentrarnos en la

confiabilidad, los mejores costos versus resultados y un interés creado en que todo

funcione. Si bien creemos que capacitar y desarrollar especialistas internos en la

planta lograra los mejores resultados y costos versus resultados en el largo plazo,

consideramos que la tercerización de las partes del programa más complejas y que

requieren más tiempo también es un enfoque viable siempre que haya una buena


31

administración y coordinación interna de todas las actividades de mantenimiento

predictivo.

3.3.4.- Organizando el mantenimiento preventivo.

Es importante separar el monitoreo de condición de otras actividades de

mantenimiento y dedicar los recursos adecuados a la tarea. Los programas que

aparecen estar funcionando de manera más efectiva van más allá que esto.

Han establecido departamentos de confiabilidad responsables no solo del monitoreo

de la condición sino de asegurar buenas prácticas en la lubricación, la instalación y

mantenimiento del equipo, y la eliminación sistemática de las causas de raíz para

mejorar la confiabilidad de la planta. Estos equipos rara vez realizan el

mantenimiento de rutina o correctivo ellos mismos, sino que trabajan muy de cerca

con sus respectivos departamentos de mantenimiento, confiando en ellos para

reparar las fallas identificadas a través del monitoreo de la condición. El equipo de

mantenimiento a su vez solicitara la ayuda de los ingenieros de confiabilidad para

ayudar a confirmar y diagnosticar los problemas sospechados a raíz de las

inspecciones de rutina.

La idea de establecer equipos de confiabilidad se debería lograr a través de una

reorganización del departamento de ingeniería en lugar de una expansión. El

tamaño de los equipos dependerá de la velocidad a la que se desea introducir el

programa de mantenimiento predictivo y cuanta amplitud se desea que tenga. Estas

personas deberían tener idealmente una sólida preparación mecánica y experiencia

en el mantenimiento del equipo. Los técnicos y contratistas quizás sean más

apropiados para las tareas de preparación de maquinaria y recolección de datos.

Una idea para ir formando el equipo seria rotar los aprendices u operarios

especializados para darles alguna experiencia de la función y ampliar su

concientización del programa dentro de la planta. Los que muestran entusiasmo y

aptitud para la función son los candidatos obvios para puestos permanentes a

medida que va creciendo el programa.


32

El equipo debería depender directamente del ingeniero de planta para asegurar que

tenga la autoridad suficiente para impulsar el cambio y logar que las cosas se hagan,

y asegurar que se cumplan los objetivos acordados.

También será de importancia crítica asegurar que los recursos estén dedicados a su

tarea específica y que no se les pida constantemente que cubran la ausencia de

otros empleados de mantenimiento o se los incluya en proyectos de otro tipo. Incluso

en el caso de que el monitoreo de la condición se tercerice mayoritariamente, los

ingenieros de confiabilidad requerirán un conocimiento muy actualizado de las

técnicas y esto exigirá compromiso de la gerencia con una inversión permanente en

capacitación y equipamiento.

Antes de comenzar a implementar un plan de mantenimiento preventivo es

necesario realizar un análisis financiero con estimaciones de ahorros de cada

diagnóstico y su acción correctiva. De estos reportes, se generara la fuente de los

ingresos para la compra o renovación de los equipos. O para ampliar la cobertura del

programa de monitoreo con otras técnicas o en otras áreas.

Si no se cuenta con la información financiera adecuada que refleje los beneficios

generados por el programa, siempre se tendrá la idea de que el programa de

mantenimiento predictivo es costoso. En la práctica, hay quien considera que “el

predictivo es muy caro” y que no tiene recursos suficientes para su implantación. Sin

embargo, cuando hay fallas imprevistas que afectan directamente la producción (y

que pudieron ser evitadas). Entonces si hay todos los recursos necesarios para

reparar o reestablecer la operación. Entonces, si hay recursos, pero siguen siendo

para reparar, no para prevenir. Como se mencionó antes, se debe hacer siempre un

análisis costo–beneficio de los resultados generados por mantenimiento predictivo,

estaremos seguros que pueden ser mayores a 10 veces lo invertido. La rentabilidad

del mantenimiento predictivo bien llevado, es muy alta.

A pesar de los beneficios mencionados, en la mayoría de las empresas que cuentan

con avances al respecto, los programas existentes deben ser modernizados,

actualizados y expandidos a otras áreas o equipos.

Existen algunas deficiencias, entre las que podemos citar:


33

Mediciones solamente en maquinaria critica. La maquinaria y equipo,

importantes y secundarios, en ocasiones no son cubiertos por el programa de

monitoreo.

Intervalos demasiado extensos entre las mediciones, lo que genera vacíos en la

información y en las tendencias.

Falta de personal calificado.

El personal encargado para generar los diagnósticos es insuficiente.

Equipamiento obsoleto, en ocasiones, pesado, lento y de análisis totalmente

dependiente del usuario.

Falta de áreas de trabajo adecuadas.

Métodos de adquisición de datos inapropiados, información poco confiable y no

representativa de la condición real del equipo o maquinaria.

Falta de apoyo de otros grupos de trabajo de mantenimiento y de producción.

Todavía vivimos con el concepto de “es más importante producir que prevenir”.

Diagnóstico tardío. Detección de los problemas, pero en estado avanzado, el

costo de reparación es más alto.

En general existe muchos datos y poco análisis.


34

¿Cuáles son los retos?

Incrementar la productividad en el departamento de mantenimiento predictivo,

“hacer más con menos” o “hacer más con lo mismo”, en términos de predictivo:

generar “más diagnósticos en menos tiempo”, cubrir “más equipos dentro del

programa de monitoreo”.

Generar diagnósticos cada vez más acertados.

Certificar al personal técnico para realizar mejor su trabajo. La capacitación

continua y el desarrollo de nuevas habilidades, debe ser parte del programa de

mantenimiento predictivo.

Adicionar nuevas técnicas de diagnóstico que permitan “completar la foto de la

máquina”. Una sola técnica de diagnóstico puede ser insuficiente para evitar una

falla.

Convertir los datos colectados en información valiosa útil para la toma de

decisiones.

Automatizar los procesos de diagnóstico, la generación de reportes, colección de

datos y transferencia de la información a los responsables.

Utilización intensiva de los medios informáticos o computacionales para la

transferencia de datos y reportes.

Es importante notar que los problemas encontrados en su fase incipiente, o

temprana, son corregidos con gran prioridad y con costo asociado menor. Mientras

más tarde se detecte y se corrija el problema, el costo será mayor. En ocasiones las

alarmas de los sistemas de diagnóstico, detectan los problemas demasiado tarde.

Se debe cuidar que el sistema de monitoreo utilizado, cuente con suficiente

sensibilidad para detectar los cambios en el comportamiento o en las variables

medidas, para detectar los problemas en la fase incipiente. Lo anterior nos lleva al


35

objetivo de mantener los equipos operando confiablemente, pero a un costo de

mantenimiento más bajo.

3.3.5.- Información y datos.

Primero se debe hacer notar la diferencia entre información y datos. Cuando se

refiere a datos, son valores de vibración, temperatura, número de partículas,

decibeles, niveles de alarmas, etc. Por otro lado, la información es el resultado de la

interpretación y análisis de esos datos que describen la condición de la máquina.

Los datos son valiosos para el técnico analista, la información tiene valor para todos

los demás. Consideramos información cuando existen respuestas precisas a

preguntas como: ¿Cuándo se espera que falle?, ¿Cuáles son las recomendaciones

para su reparación? U otras similares.

Ahora estamos en la era de la informática. Contamos con redes de comunicación en

prácticamente todas partes, transmisión de datos vía internet, sincronización de

bases de datos, información compartida por múltiples usuarios, dispositivos de

almacenamiento de datos portátiles con gran capacidad de almacenamiento interno.

Ahora la información puede estar en todas partes.

En la industria del mantenimiento predictivo, cada fabricante, cuenta con diversos

equipos o sistemas para adquisición de datos, almacenamiento y transferencia a una

computadora donde residen programas especializados, para analizar y llevar

tendencias. Sin embargo, los fabricantes han sido poco exitosos para proporcionar

medios para generar y compartir la información que indica la condición de la

maquinaria de la planta. La información que no se comparte, pierde su valor.

Esta información debe estar disponible a través de terminales de PC, paneles de

control.

El problema en los sistemas de mantenimiento predictivo es que por lo general, cada

proveedor cuenta con programas propietarios y estos deben ser instalados en cada

PC o terminal donde se requiera la información. Esto es poco conveniente por las

siguientes razones.


36

Costo de las licencias: Para cada terminal de consulta para acceso a la

información. Es requerida una licencia del programa especializado.

Generalmente los programas y sus licencias son muy costosos.

Entrenamiento: Los programas especializados, requieren personal capacitado

para su correcta operación.

Los programas para mantenimiento predictivo resultan muy caros y cuentan con

muchas funciones especializadas, requeridas solamente por el analista. La

finalidad de estos programas no es solamente la distribución de la información.

Pobre integración sobre tecnologías predictivas. Cada fabricante, cuenta con sus

protocolos de comunicación hacia sus instrumentos, y muy poco se ha avanzado

para la integración entre programas de diversos proveedores o de otras

tecnologías. Aun, cuando existen programas que ofrece la integración de varias

tecnologías, siempre están enfocados principalmente a la tecnología del

fabricante y realizan una labor pobre con las técnicas, programas para análisis

de vibraciones, combinados con termografía y ultrasonido.

Para contar con la información en todas partes en la actualidad algunos fabricantes

cuentan con:

Poderosas computadoras portátiles, con gran capacidad de almacenamiento de

datos, análisis e historiales completos disponibles en piso y en sitios remotos.

Transferencia de datos e información entre usuarios y computadoras, con

replicas o sincronización de base de datos.

Servicios de WEB: Los reportes de diagnóstico de condición pueden ser

observados a través de cualquier máquina conectada a internet, a través de

páginas simples con explorador “tipo Windows”. Las demás áreas solo tendrán la

información que requieren para tomar decisiones.


37

Mensajes de texto: Los reportes con recomendaciones, pueden ser enviados a

los diversos servicios de recepción de mensajes de texto. PC, teléfonos

celulares, PDA, entre otros.

3.3.6.- Equipos e instrumentos para colección de datos.

Los equipos para la recolección de datos en campo, han sido desarrollados de

manera prioritaria y para un solo fin. Por ejemplo, un analizador de vibraciones, solo

sirve para recolectar y análisis de vibraciones. En el desarrollo futuro de los

recolectores de datos, estos equipos utilizarán computadoras industriales que

permiten su fácil escalabilidad y son de un costo inferior que los equipos dedicados.

En estos de nueva generación de recolectores de datos, operan diversos programas

de análisis especializados para las técnicas predictivas, así como los programas de

uso común de Microsoft . Algunos de ellos se muestran a continuación

a) Medidor de vibraciones.

Figura 3.2 Medidor de vibraciones.

Especificaciones:

Aceleración: 10Hz to 1KHz 10Hz to 10KHz 0,1- 200 m/s

Velocidad: 10Hz to 1KHz 0,1-400 mm/s

Desplazamiento: 10 Hz to 1KHz 0,001- 4.0 mm

Condiciones de Operación: 0 - + 45°C (32°F – 104°F) -<90% RH


38

Energía: 4x1,5V AAA (UM- 4) battery incluidas

Exactitud:< 5%

Cable y software conexión a pc para registros on line

Auto apagado

RPM : 5-100000r/min

Mide en unidades Metric/imperial conversión

Puerto de conexión R232 a computador

Indicador de baterías bajas

Dimensiones: 124x62x30 mm

Cable y software conexión a PC

Peso: 120g

Características:

Funcionamiento según Norma ISO 2372.

Apropiado para mediciones periódicas y detección desbalance en máquinas,

motores, rodamientos, etc., dispone de un microprocesador con circuito LSI y

base de tiempo de cristal lo que le confiere una alta resolución y tiempos de

lectura breves.

Otorga lecturas exactas sin errores.

Peso y tamaño compacto y el funcionamiento muy sencillo.

Apropiado para ser utilizado por talleres de mantenimiento de plantas

industriales en forma predictiva o de emergencia.

Los componentes utilizados de calidad duradera y su cuerpo principal de

ABS, liviano y gran resistencia.


39

b) Boroscopio (Cámara de inspección 9 mm monitor color LCD TFT 3,5”)

Figura 3.3 Boroscopio videocopio.

Características:

Cable de 1 metro de largo flexible (permite una fácil inspección en zonas de

difícil alcance.

Mini lente LED de 9 mm a prueba de agua.

Cámara grabable. Video y fotografías soporta tarjeta microSD de hasta 32GB.

Monitor sin cables TFT-LCD 3,5” desmontable.

Este equipo permite una fácil inspección visual en zonas de difícil alcance.

Especificaciones técnicas de la cámara.

Sensor de imagen CMOS.

Total de pixeles: 40x 480.

Angulo horizontal de visión: 45 grados.

Frecuencia de transmisión: 2468 Mhz.

Iluminación mínima: 0 Lux.

Tipo de modulación: FM.


40

Ancho de banda: 18 MHz.

Alimentación: 4 pilas AA.

Alcance efectivo sin obstáculos: 10 m

Capacidad de resistencia al agua: IP67.

Especificaciones del monitor.

Pantalla LCD: 3,5” TFT – LCD.

Pixeles: 960 x 240.

Sistema de video: PAL/NTSC.

Formato fotografía: JPG.

Frecuencia de transmisión: 2414 MHz, 2432 MHz, 2450 MHz, 2468 MHz.

Pixeles de imágenes/ video 640x480.

Velocidad de cuadro: 30 cuadros por segundo.

c) Medidor de espesor y recubrimiento.

Figura 3.4 Medidor de espesores y recubrimiento.

Apropiado para medir el espesor de todo tipo de metales ferrosos y no ferrosos,

vidrio, cristal, polietileno, PVC en configuraciones de espacios cerrados donde no es

posible el acceso de micrómetros.


41

Indicado para medir espesores en calderas, recipientes, equipos varios, estanques

de todo tipo y demás equipos similares.

Mide sin necesidad de perforar.

Principales Ventajas

Alta resolución y tiempos de lectura de solo segundos.

Portátil.

Imagen N°5 -3 Medidor de Medidor de espesores y recubrimiento

Características.

Display de cristal líquido LCD: 4 digitos x 10 mm

Rango de espesores: 1,5 a 200 mm.

Tipo de transductor dual: ultrasonido.

Resolución: 0,1 mm.

Precisión: +- 0,5% n + 0,2.

Tiempo de respuesta: Inmediato.

Energía: 4 pilas AA de 1,5V.

Consumo eléctrico: Aproximadamente 80 mA.

d) Termómetro digital infrarrojo con laser de proximidad -25°C a 600°C.

(Incluye selector de emisividad)

Figura 3.5 Termómetro digital.

Este termómetro infrarrojo es fácil de usar. Con un click toma la temperatura en 0.5

segundo.


42

Toma temperaturas de superficies sin tocarlas ni paralizando la producción,

reduciendo el riesgo de accidentes o quemaduras.

Controla instantáneamente tanto altas como bajas temperaturas. Apropiado para

control de Hornos de fundición, deshidratantes, industria química, automotriz,

tableros eléctricos, motores a explosión, motores eléctricos, interruptores, fusibles.

Etc.

Características.

Rango de temperaturas: -25°C to 600°C.

Resolución: 0,2°C.

Exactitud: 25°C a 560°C +- 1,5% °C 1°C.

Emisividad: Pre- establecida 0,99, 0,95, 0,89, 0,85, 0,79 y 0,75.

Espectro de respuestas: 8-14 um.

Energía: batería de 9 V.

Humedad relativa de operación: 10 – 80% RH


43

3.4.- ESTABLECIMIENTO DE LAS METAS.

Lograr entender de manera efectiva las metas a obtener se muestra la figura 3.6 , la

cual se diseñó con la finalidad de dar una alternativa de solución a esta

problemática.

Tradicionalmente se ha trabajado desde reparar solo cuando falle, hasta con

técnicas de detección al tratar de resolver los problemas del mantenimiento,

inclusive se ha llegado a considerar al mantenimiento como un mal necesario.

El inicio es identificar la efectividad, reconocer la efectividad es un ejercicio con

diversas variables, algunas de las cuales presentarán mayores dificultades que

otras.

En esta búsqueda deberá tomarse en cuenta el maximizar: calidad, disponibilidad,

productividad, competitividad, etc., esta acción presentará costos significativos, sin

embargo es posible, tener siempre presente el costo más bajo, por lo tanto es

indispensable direccionar el plan.

Las operaciones de la planta deben tener una estructura fuerte y bien soportada

para asegurar el éxito del programa, un verdadero entendimiento y compromiso

hacia las metas del sistema, debe ser evidente en toda la organización.

Figura 3.6 lluvia de ideas.


44

Simultáneamente debemos identificar los factores que determinan la problemática de

la planta, identificando los elementos que se deben llevar dentro del programa de

mejoramiento, contemplando la sistematización del mantenimiento

La figura 3.7 muestra un gráfico de las principales fallas en la planta de Osmosis

Inversa.

Figura 3.7 Grafico de las causas principales de falla en los equipos.


45

La tabla 3.1 muestran las metas que se deben lograr dentro de plazos establecidos.

TABLA 3.1 ESTABLECIMIENTO DE LAS METAS.

1

EFECTOS TRIBOLÓGICOS 1 Falta de

revestimiento interno de la columna

Actual: 3 Anuales Meta: 6 Anuales

META: Aumentar la duración del revestimiento interno de la columna.

2 Rotura de cañerías Actual: 2 Anuales Meta: 0 Anuales

META: No ocurrencia de roturas.

3 Fugas Actual: 4 Anuales Meta: 0 Anuales

META: Eliminación total de fugas en el circuito.

2

CAUSAS OPERACIONALES 1 Falta de

capacitación y entrenamiento


META: Cero errores por falta de capacitación y entrenamiento.

3

INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPOS EN MAL ESTADO 1 Falla de válvulas

automáticas de diafragma

Actual: 3 Anuales Meta: 1 Anual

META: Tener 100% disponibilidad ambas bombas para cuando se requieran.

2 Falla de Bomba de alimentación de agua a planta desmineralizadora.


META: Tener 100% disponibilidad ambas bombas para cuando se requieran.

4

CONTAMINACION Y POCO FLUJO DE PERMEADO 2 Membranas de

osmosis inversa sucias

Actual: 3 Años Meta: 5 Años

META: Mantener en óptimas condiciones las membranas de osmosis.


46

TABLA 3.2 ESTABLECIMIENTO DE METODOS PARA LOGRAR LAS METAS.

1

EFECTOS TRIBOLÓGICOS Falta revestimiento interno de la columna

1.1 Chequeo mensual al interior de la columna.

Rotura de cañerías 1.2.1 Mejoramiento de cañerías del circuito 1.2.2 Chequeo de soportes y anclajes de

cañerías Fugas 1.3 Chequeo visual quincenal de la condición de

las empaquetaduras.

2

CAUSAS OPERACIONALES Falta revestimiento interno de la columna

2.1 Mejorar manuales de operación 2.1.2 Realizar cartas de control de parámetros de

operación de la planta de agua 2.1.3 Re evaluación de competencias de los

operadores

3

INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPOS EN MAL ESTADO Falla de válvulas automáticas de diafragma.

3.1 Chequeo y calibración de las válvulas automáticas y sus componentes.

Falla de bomba de alimentación de agua a planta desmineralizadora.

3.2 Monitoreo de condición (chequeo de vibraciones, temperatura, ruido, consumo de energía eléctrica.

4

CONTAMINACION Y POCO FLUJO DE PERMEADO Membranas de osmosis inversa sucias

4.1 Realizar lavado químico de membranas cada 4 meses.

4.2 cambio de membranas cada 5 años.


47

3.5.- PLAN DE ACCION

3.5.1.- Efectos tribológicos. Falta de revestimiento interno de columna.

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 1.1 Chequeo

mensual al interior de la columna

Visualizar paredes interna de la columna mediante boroscopía

Personal de mantenimiento de la planta

Mensual los primeros 5 días del mes

En ejecución.

1.1.2 Chequeo de espesor de pared

Realizar inspección mediante ultrasonido.


cambio de membranas cada 5 años

Ejecución.

Rotura de cañerías.

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 1.2.1 Mejoramiento

de cañerías del circuito

Cambio de cañerías de pvc por cañería de cpvc.

Personal de mantenimiento

Próxima detención general de planta

pendiente

1.2.2 Chequeo de soportes y anclajes de cañerías

Inspección visual de soportes por corrosión

Personal de mantenimiento de cañerías de la planta

Los primeros días del mes

Pendiente

Fugas.

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 1.3.1 Chequeo de la

condición de las empaquetaduras

Chequeo visual


Cada 10 días

pendiente

1.3.2 Ensayo no destructivo para encontrar grietas y fisuras

Inspección por técnicas líquidos penetrantes

Personal externo CESMEC

Anual Pendiente


48

3.5.2.- Causas operacionales.

Falta de capacitación y entrenamiento.

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 2.1 Mejorar

manuales de operación

Se deben realizar correcciones y actualizaciones detallando los procedimientos de trabajo.

Superintendencia técnica. Departamento de capacitación.

Cada 2 años.

pendiente

2.1.2 Realizar cartas de control de parámetros de operación de la planta de agua

Realizar chequeo de variables de operación.

Superintendencia técnica. Superintendencia de producción. Ejecutada.

Cada 2 años. Diariamente

En ejecución. En ejecución.

2.1.3 Re evaluación de competencias de los operadores

Aplicación de examen teórico practico.

Departamento de capacitación.

Cada 3 años.

En ejecución

3.5.3.- Instrumentación y equipos en mal estado. Falla de válvulas automáticas de diafragma.

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 3.1 Chequeo y

calibración de las válvulas automáticas y sus componentes.

Prueba de solenoides.

Personal de instrumentación de la planta.

Cada 6 meses.

En ejecución.

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 3.2 Monitoreo

de condición.

Chequeo de vibraciones, temperatura, ruido).

Personal de Mantención de la planta

Cada 15 días.

En ejecución.


49

3.5.4.- Contaminación y poco flujo de permeado.

Membranas de osmosis inversa sucias

N° QUE COMO QUIEN CUANDO ESTADO 4.2 Realizar

lavado químico de membranas permeables

Seguir procedimiento de lavado químico de membranas permeables

Personal de operaciones de la planta.

Cada 5 meses

En ejecución.

4.2.1 Cambio de membranas permeable

Seguir procedimiento de cambio de membrana permeable

Personal de mantención de la planta

Cada 5 años

En ejecución.

3.6.- TAREAS IMPLEMENTADAS PARA REALIZAR NUESTRO PLAN DE

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

3.6.1.- Inspecciones visuales y lectura de indicadores.

Las inspecciones visuales consisten en la observación del equipo, tratando de

identificar posibles problemas detectables a simple vista. Los problemas habituales

suelen ser ruidos anormales, vibraciones extrañas y fugas de aire, agua o aceite,

comprobación del estado de pintura y observación de signos de corrosión.

La lectura de indicadores consiste en la anotación de los parámetros que se miden

en continuo en los equipos, para compararlos con su rango normal. Fuera de ese

rango normal, el equipo tiene una falla.

Estas inspecciones y lecturas, por su sencillez y economía, es conveniente que sean

realizadas a diario, incluso varias veces al día, y que abarquen al mayor número de

equipos. Suele llevarlas a cabo el personal de operación, lo que además les permite

conocer de forma continua el estado de la planta.


50

Figura 3.8 Fuga de flanje de descarga.

3.6.2.- Inspecciones boroscópicas.

Las inspecciones boroscópicas son inspecciones visuales en lugares inaccesibles

para el ojo humano con la ayuda de un equipo óptico, el boroscopio o endoscopio.

Se desarrolló en el área industrial a raíz del éxito de las endoscopias en humanos y

animales.

El boroscopio es un dispositivo largo y delgado en forma de varilla flexible. En el

interior de este tubo hay un sistema telescópico con numerosas lentes, que aportan

una gran definición a la imagen. Además está equipado con una poderosa fuente de

luz.

La imagen resultante puede verse en un monitor, o ser registrada en un

videograbador o una impresora para su análisis posterior.

Entre las ventajas de este tipo de inspecciones están la facilidad para la llevarla a

cabo sin apenas tener que desmontar nada y la posibilidad de guardar las imágenes,

para su consulta posterior.

Los boroscopios se utilizan para realizar inspecciones de motores alternativos de

gas, turbina de gas, turbina de vapor, caldera, y en general, en cualquier equipo de

difícil acceso cuyos fallos pueden ser observados a simple vista, pero lo que se

pretende observar no está accesible con facilidad para el ojo humano, pues implica


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dificultad de acceso, o grandes desmontajes. Así, en los motores alternativos se

utilizan para conocer el estado de las cámaras de combustión; en la turbina de gas;

de los quemadores y de los alabes; en la turbina de vapor, se utiliza para conocer el

estado de álabes, en la caldera, se emplea para detectar fallos y fugas en haces

tubulares y en zonas de difícil acceso.

Figura 3.9 Interior de columna tampón (sin pintura de revestimiento).


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3.6.3.- Inspección de los estanque intercambiadores.

Periódicamente se debe realizar la inspección de los estanques de arena y carbón

activo, con el fin de verificar que no hayan sufrido modificaciones.

Observar el estado de la superficie de la resina, ver si la superficie está pareja o

dispareja, si presenta suciedades, etc.

Inspección del estado de recubrimiento de las paredes internas de los

estanques.

Inspección del distribuidor de regenerante: es preferible que esté ubicado

inmediatamente encima de la resina (no más de 3 pulgadas), para evitar que se

rediluya el regenerante en el agua de la cámara de expansión. Es mejor un

distribuidor del regenerante en toda el área de la resina.

Verificar el estado de las válvulas, ya sea que se puede presentar dilución

durante la regeneración. Los regenerantes no deben estar debajo de cierta

concentración, ya que cuando esto sucede no puede desplazar la reacción en

sentido contrario.

Inspección de placa deflectora del agua a regenerar.

Análisis de mallas, en húmedo (determinar el porcentaje menor a la malla 0,3

mm )

Densidad.

Humedad.

Observaciones al microscopio (porcentaje de resina hinchada, coloreada,

agrietada, fragmentada, presencia de material ensuaciante).


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3.6.4.- Análisis de vibraciones a bombas alimentadoras de agua.

De las distintas técnicas aplicables al mantenimiento predictivo, el análisis de

vibraciones es la más popular. La razón la encontramos en la posibilidad de

determinar una gran cantidad de defectos, en una amplia gama de máquinas con

una inversión económica inicial razonable. La vibración es uno de los indicadores

más claros del estado de una máquina. Bajos niveles de vibración indican equipo en

buen estado, cuando estos niveles se elevan está claro que algo comienza a ir mal.

Los equipos utilizados para la adquisición de datos de vibraciones en las máquinas

van desde los portátiles o de campo hasta la monitorización en continuo u online.

Mantenimiento ya en proceso por ser las dos áreas de actividad más vinculadas a la

productividad en la explotación. El control de los parámetros de proceso (presión,

temperatura, caudal, etc) de los equipos ha sido objeto de automatización desde

hace más de una década en base a sistemas de control distribuido y redes

autómatas programables con interfaces scada. El control de los parámetros de

mantenimiento (vibración, temperatura, etc) de los mismos equipos tiene todavía un

largo camino por recorrer antes de lograr una implantación generalizada y una

integración dentro del proceso de planta comienza a ir mal.

El análisis espectral de vibraciones consiste simplemente en realizar una

transformación de una señal en el tiempo al dominio de la frecuencia, donde

podemos identificar la vibración característica de cada uno de los componentes o

defectos que presentar nuestro equipo.


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Cada una de las tecnologías que vamos a presentar es motivo en sí de una

formación específica. Por momento vamos a comentar algunos de los problemas

que se pueden detectar fácilmente con un análisis vibracional. Desequilibrios,

desalineaciones, holguras, aflojamientos, problemas de lubricación en cojinetes,

daños en rodamientos, en engranaje, en motores eléctricos, problemas hidráulicos,

etc.

Además un gráfico de tendencias de vibraciones en un nivel global o bien en un

rango frecuencial dado que es una herramienta de un valor muy alto para el control

de nuestros equipos. Por ultimo queremos volver a insistir en la importancia de la

creación de los niveles de alerta y de alarma en los mismos para optimizar los

análisis.

Figura 3.10 bombas alimentadoras de agua.


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3.6.5.- Inspección por ultrasonido a espesores de los recipientes.

Es una técnica de inspección por ultrasonido que se usa para detectar

discontinuidades internas de los materiales (especialmente fisuras y grietas), que

permiten adelantarse a la ocurrencia de una falla por fractura catastrófica de algún

componente importante de máquinas y equipos, sin embargo, la técnica de

ultrasonido es muy usada en el campo tecnológico y científico en una gran variedad

de aplicación como por ejemplo:

Defectología de materiales: Detectar defectos internos en materiales.

Medición de espesores de componentes estructurales: Estructura de

cascara, inspección de uniones soldadas, procesos de fabricación de

componentes.

Ventajas de la Inspección por ultrasonido.

Las indicaciones de discontinuidades internas encontradas en las piezas se

pueden dimensionar en verdadera magnitud y son directas en tiempo real.

A través del análisis de tamaño y forma de las discontinuidades es posible

discriminar el tipo de defecto en función de patrones de espectros.

Tienen mayor alcance de su campo cercano que las radiografías dependiendo

naturalmente de la potencia del equipo.

Bajo costo operacional y riego de daño físico para el operador o los equipos.

La inspección tiene acceso a una sola superficie lo que permite inspecciones y

mediciones de espesores por un solo lado.


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Limitaciones de la Inspección por ultrasonido.

Se necesita entrenamiento especializado al instructor.

No siempre es posible registrar la información obtenida en documentos.

Necesidad de preparación de superficie, existen diferentes sustancias de

acoplamiento.

Alto costo de inversión del equipo.

3.6.6.- Inspección técnica por líquidos penetrantes.

El método de ensayo no destructivo por líquidos penetrantes tiene un amplio campo

de aplicación en la detección de discontinuidades superficiales en componentes

mecánicos y estructurales como acción preventiva fundamental para evaluar riesgos

de fracturas en equipos en servicio.

El método se distingue por ser independiente de la geometría de la pieza, aplicable a

todos los materiales ferrosos y no ferrosos, productos cerámicos y sintéticos, etc. Su

aplicación es posible realizar en terreno con un equipamiento portátil mínimo, es una

técnica de gran sensibilidad en la detección de fisuras por tratamientos térmicos de

temple, fisuras por shock térmico, fisuración por fatiga, fisuras o grietas en uniones

estructurales soldadas, en estructuras de cáscara sometidas a tensiones térmicas,

en diseños con superficies que generan concentración de tensiones, etc. Es un

método práctico efectivo de bajo costo.


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3.6.7.- Procedimiento de aplicación del ensayo.

El procedimiento de aplicación para un examen con líquidos penetrantes, debe

ceñirse a un protocolo de informe, en el cual debe haber una orden de eyección, un

cliente y un informe final de diagnóstico o hallazgo de un defecto o discontinuidades

valorando su conformidad o no conformidad.

Las condiciones de ejecución del ensayo según Norma ASTM-E165, la cual exige

indicar tipo y marca de los líquidos, los equipos a usar.

El método de ensayo con líquidos penetrantes comprende las siguientes

operaciones.

Preparación y limpieza

Aplicación del penetrante.

Aplicación del revelador

Inspección visual


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CONCLUSIONES

Al finalizar este trabajo podemos estar satisfechos del buen cumplimiento de los

objetivos planteados.

Se logró confeccionar un buen plan realizable de mantenimiento preventivo para la

empresa OXIQUIM S.A., que eliminará en gran parte los derroches producidos por el

mal aprovechamiento de insumos, esto referido al cambio de los microfiltros,

cambios repentinos de membranas, mantención de bombas, así como también en la

eliminación de gran parte del stock en bodega, definiendo así cuando y bajo que

circunstancia se deberían cambiar.

Se analizaron los distintos equipos que componen la planta de Osmosis Inversa de

OXIQUIM S.A. catalogándolos según su criticidad, mostrando el grado de

importancia que tiene cada equipo en la línea de producción de agua permeada, así

como también se describió el tipo de mantención realizado.

Se estudiaron las causas principales y de mayor importancia que impiden el buen

rendimiento de la planta de Osmosis Inversa, para luego implementar un programa

de Mantenimiento Preventivo, recolectando información para lograr establecer

tiempos definidos o metas en las que se debe realizar las mantenciones

correspondientes a los equipos, efectuando inspecciones y mediciones por el

personal de la empresa OXIQUIM S.A. previamente capacitado.

El rendimiento y la disponibilidad de los equipos de la planta de Osmosis Inversa se

verán reflejados en forma ascendentes al optar por este plan de mantenimiento,

anticipando una falla futura. En la planta no existía ningún plan de mantenimiento,

solo se llevaba un registro de los cambios y ensayos.

La buena implementación del plan propuesto es una opción de gerencia para lo cual

se propuso algunas ideas y consideraciones en el capítulo 3.


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BIBLIOGRAFIA

Rosaler, Robert C. Manual del Ingeniero de Plantas. Hill/Interamerica de

Editores, S.A. de C.V. 2002.

Bittel, L./Ramsey,J. Enciclopedia del MANAGEMENT. Ediciones Centrum

Técnicas y científicas. Barcelona, España. 1992.

Aguasin Ltda., Manual de Instalación de Plantas de Osmosis. 2006.

Santamaria Holek, Ricardo. Tendencias del Mantenimiento Predictivo.

OXIQUIM S.A., Documento Plantas de Aguas.

OXIQUIM S.A., Documento Excel Base de datos, Planta de Osmosis Inversa.


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