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ISSN 1409-2980

PRECIO ¢2 000

Gestión de mantenimiento holístico y auditable

Año 14, Nº 80 NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2011

Optimización de la estrategia de mantenimiento de los turbogeneradores a partir de requerimientos de seguridad eléctrica

Consumo de corriente en vacío para motores trifásicos de corriente alterna


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Publicación bimestral cuyo objetivo es vincular al profesional que se desempeña en el campo de la ingeniería de mantenimiento con los últimos avances tecnológicos y ad­mi­nis­tra­ti­vos en su campo de acción, así como informarle de los nuevos productos y servicios que cons­tan­ te­men­te se mejoran y desarrollan.

Director Julio Carvajal Brenes Consejo Editorial Ignacio Del Valle Granados Marcela Guzmán Ovares Guillermo Marín Rosales Alberto Romero Rivas Mercadeo y Ventas Conexión Mantenimiento Tel. 2292-1179 alejandrazu@costarricense.cr revistamantenimiento@ice.co.cr Edición gráfica e impresión GRAFOS S.A. Tel.: 2551-8020 / Telefax: 2552-8261 E-mail: info@grafoslitografia.com

Índice 5

Con los lectores

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Gestión de mantenimiento holístico y auditable (Primera parte)

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Optimización de la estrategia de mantenimiento de los turbogeneradores a partir de requerimientos de seguridad eléctrica (Segunda parte y final)

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Un profesional “todo terreno” Ing. Rodolfo Elizondo Hernández superó múltiples desafíos

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¿Cómo mejorar la eficiencia del condensador?

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Un año de trabajo

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Consumo de corriente en vacío para motores trifásicos de corriente alterna

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En otra cosa… Lo fundamental y lo accesorio

Mantenimiento es el vocero oficial del Comité Panamericano de Ingeniería de Mantenimiento (COPIMAN) y de la Asociación Costarricense de Ingeniería de Mantenimiento (ACIMA).

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Cualquier reproducción debe citar la fuente Los autores de los artículos o los entrevistados son los responsables de sus opiniones. Teléfono (506) 2292-1179

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Mantenimiento es un producto de Tecnología Para el Mantenimiento S.A.

Fecha: 21, 22 y 23 de Noviembre de 2011 Click aquí para más información

San José, Costa Rica

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Con los lectores

editorial

La Galería Premio ACIMA Como ustedes saben, el Premio ACIMA es un evento por medio del cual la Asociación Costarricense de Ingeniería en Mantenimiento Industrial premia semestralmente las mejores prácticas de especialidad de los estudiantes que optan por el grado de licenciatura en ingeniería en mantenimiento del Tecnológico de Costa Rica (TEC). La Escuela de Ingeniería Electromecánica del TEC selecciona las cuatro mejores prácticas de especialidad, las envía a ACIMA y esta organiza el evento e invita a los profesionales que serán parte del jurado. Ahí, ante todo el público que desee asistir, estos estudiantes presentan sus trabajos y se selecciona al ganador. Todos reciben medalla y diploma y el ganador recibe adicionalmente un premio en efectivo. Ha sido esta una actividad que llena de satisfacción a la Asociación, pues permite presentar un reto a los estudiantes que están a semanas de ser profesionales, para que por medio de esta experiencia se incentive la investigación, la innovación y se proyecte el quehacer de la Escuela. Hace algunos meses, el ingeniero Max Buck Rieger planteaba la posibilidad de crear una Galería al Premio ACIMA, para que sirviera de divulgación y ejemplo a las nuevas generaciones y que vislumbraran desde el momento que ingresaban a la Escuela, lo que era la búsqueda de la excelencia y el mejoramiento continuo. En ACIMA lo aprobamos formalmente y la Escuela hizo otro tanto en su Consejo de Escuela. Así, el pasado martes 11 de octubre, tuvimos la oportunidad de participar en la inauguración de la Galería Premio ACIMA, ubicada en las instalaciones de la Escuela, en el campus del TEC en Cartago. Fue esta una noche para recordar pues el ambiente no pudo ser mejor: los ganadores del premio ACIMA de las cinco versiones iniciales, acompañados por sus padres y familiares, estudiantes activos de la Escuela, egresados, profesores, autoridades del TEC, la Junta Directiva de ACIMA y el ministro de Ciencia y Tecnología, ingeniero Alejandro Cruz, le dieron el realce y formalidad que el acto merecía. La ocasión fue propicia también para entregar los respectivos reconocimientos a dos profesionales que en diversas ocasiones han colaborado con la Asociación: el ingeniero Minor Alfaro, quien fue el primer tesorero de ACIMA y diseñador del primer logo; y el arquitecto Carlos Víquez, quien durante muchos años diseñó las imágenes gráficas de los congresos de mantenimiento, de las actividades de capacitación y el logo que actualmente nos identifica. Fue, en resumen, una noche de reconocimiento y agradecimiento, de camaradería, de emoción plena por saber que se tiene un norte y que poco a poco se avanza en la dirección correcta. ¡Felicidades! Gracias por su compañía. Ing. Julio Carvajal Brenes Director

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Gestión de mantenimiento holístico y auditable (Primera parte) Ing. Rainer García D., M.Sc. ICE, Centro de Producción Garabito rgarciad@ice.go.cr

1. Gestión de mantenimiento Se hace forzoso para desarrollar el tema en su totalidad, tener claro cuál es el objetivo principal de gestión de mantenimiento: “Actuar sobre todos los aspectos de importancia para el óptimo funcionamiento de la empresa.” La continua exigencia de alcanzar la excelencia operativa al disminuir las pérdidas que se presentan en toda la operación de una planta, debe generar una sinergia interdepartamental, cuya responsabilidad garantice la confiabilidad y disponibilidad de los equipos con los menores costos y, desde luego, con una mejora continua, de buenas prácticas y capacitación del recurso humano. Definitivamente, se pone de manifiesto que el ingeniero de mantenimiento está necesitado de ser “multilingüe”, es decir, además de dominar el aspecto técnico, deberá avanzar en el dominio de los aspectos económicos, como vía para lograr programas de mantenimiento más eficientes y a su vez, facilitar la obtención de nuevos recursos y seguir adelante con su programa de mejora continua. 1.1 Importancia de la gestión de mantenimiento El área de mantenimiento es el sector que más incógnitas presenta para alguien que no tiene la experiencia de haber trabajado en una planta productiva. ¿Será por lo compleja que es la tarea, por los costos en reparaciones de equipos o, por la estrecha relación que existe entre este sector y los proveedores? Las fuentes que generan tales incógnitas pueden ser de todo tipo. Sin embargo, si no fuera por mantenimiento, los procesos productivos se verían interrumpidos en una infinidad de veces, causando costos no contemplados en los presupuestos financieros. La pérdida de producción por la falta de mantenimiento puede impactar de manera directa en el servicio al cliente, especialmente en el sector eléctrico, lo que desencadena múltiples repercusiones. Por lo tanto, el área de mantenimiento no es un sector en el que un técnico arregla todo. Es, en todo caso, un sector que bien administrado, genera un aporte importante para la rentabilidad de la empresa, no solo porque mantiene funcionando los equipos productivos, sino porque colabora junto a las demás áreas en lograr una mayor confiabilidad e imagen corporativa. 2. Gestión de activos En un mercado global, el reto que enfrenta la gestión de mantenimiento es muy desafiante, lo que implica que debe hacerse más competitiva y la obliga a adoptar nuevos estándares, por ejemplo Asset Management (PAS 55). Asset Management “estándar PAS 55”, ha sido desarrollado en respuesta a la demanda de la industria a nivel mundial, para llevar a cabo la gestión de activos. Es aplicable a cualquier organización en la que los activos físicos son un factor clave o crítico en el logro de la prestación de servicios. Como respuesta a este nivel de interés, la decisión es elaborar un documento de referencia oficial para la gestión de activos como una especificación pública para satisfacer esta demanda lo antes posible.

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2.1 ¿Qué es gestión de activos? “Actividades y prácticas coordinadas y sistemáticas a través de las cuales una organización maneja de manera óptima y sustentable sus activos y sistemas de activos, su desempeño, riesgos y gastos asociados a lo largo de sus ciclos de vida con el propósito de lograr su plan estratégico organizacional”. Dicha tendencia repercute en un sinnúmero de beneficios optimizando la gestión de mantenimiento a través ciclo de vida1 de los activos fijos. Algunos de esos beneficios son: • Satisfacción del cliente a partir de un desempeño mejorado y el control del producto o la entrega del servicio con los estándares requeridos. • Retorno optimizado sobre la inversión y el crecimiento. • Planificación a largo plazo, confianza y sostenibilidad del desempeño. • Una reputación corporativa mejorada, cuyos beneficios pueden incluir valor agregado para las partes interesadas, mejor mercadeo del producto, mayor satisfacción del personal y una procura más eficiente y efectiva de la cadena de suministro, entre otros. Dentro de estos beneficios, en la gestión de mantenimiento se garantiza: • Asegurar la continuidad y confiabilidad operativa de los activos, a través de una ejecución apropiada del mantenimiento. • Minimizar las acciones de emergencia debido a fallos de los activos. 2.2 Aplicación del PAS 55 Dentro de la propuesta y revisando literatura, el 0.5 PAS 55-1:20082 puede ser aplicable para muchos sectores:

1 Ciclo de vida de un activo es el periodo que cubre la creación/adquisición, utilización, mantenimiento y renovación/ desincorporación del activo fijo. 2 Introducción de la norma PAS 55-1:2008 Gestión de Activos Parte1: especificaciones para la gestión optimizada de activos físicos.

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Figura 3. Estructura del PASS 55-1:2008

“Cualquier negocio que disponga de muchos activos, donde los gastos importantes, los recursos, la dependencia del desempeño y los riesgos estén asociados con la creación/adquisición, uso, mantenimiento o renovación/desincorporación de los activos...” . La gestión de activos fijos es un enfoque inherentemente integrado, entrelazado con todos los demás activos: humanos, informáticos, intangibles, financieros, etc. 2.3 Estructura PAS 55-1:2008 La estructura del PAS 55-1:2008, está formada por 26 requerimientos, los cuales se aprecian en la figura 3, alineados bajo PAS 993 y OHSAS 180014 dentro de la estructura de planificar-hacer-verificarhacer.

3 PAS 99 es la primera especificación de requisitos del mundo para sistemas de gestión integrada que se basa en los seis requisitos comunes de la guía ISO 72. 4 OHSAS 18001 es la especificación de evaluación reconocida internacionalmente para sistemas de gestión de la salud y la seguridad en el trabajo.

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3.1 Requerimientos a revisión 3.1.1 Estrategia, objetivos y planes de gestión de activos Toda empresa debería establecer, documentar, implementar y mantener una estrategia, objetivos y planes a largo plazo de gestión de activos, que garanticen la sustentabilidad de la gestión y, por ende, la sana operatividad de la empresa. Los objetivos deben ser medibles, consistentes y revisados; además, es sumamente importante comunicarlo, asegurando que el mensaje se transmita correctamente. Los planes deben incluir el impacto de las acciones en la fase del ciclo de vida. Además, a los planes se les deben agregar las tareas específicas con las responsabilidades y los implementadores. Es necesario proporcionar una visión de largo plazo, junto con programas de reemplazo de los equipos con los costos del ciclo de vida-adquisión, utilización, mantenimiento y renovación. También es necesario tener una planificación de contingencia que identifique y responda a los incidentes y situaciones de emergencia y así mantener la continuidad de las actividades críticas. Dicha planificación debe tomar en cuenta las consecuencias inmediatas hasta el restablecimiento del servicio; por ello, es de suma importancia que pongan interés todas las partes que se verían involucradas.


3.1.2 Controles de gestión de activos Es necesario establecer los roles, responsabilidades y autoridades; con ello se busca implementar una estructura organizacional que ejecute la planeación para visualizar el desempeño. Dentro de toda corporación el adiestramiento es esencial y su objetivo es el incremento de las competencias de la persona, por medio de un programa de capacitación continuo cotejado con el plan de activos que asegure la correcta ejecución. Todo esto debe estar amparado por una comunicación suministrada, recibida y comprendida y, a la vez, crear mecanismos de consulta y participación de empleados y patrono. Todo esto incentiva a generar sistemas con el fin de procesar la información, que hace inevitable la implementación y mantención de procedimientos para controlar toda la información. El manejo del riesgo es clave para la gestión de mantenimiento proactivo; el propósito es comprender la causa, el efecto y la probabilidad de que ocurran efectos adversos, manejando de manera óptima los riesgos a un nivel aceptable basados en costo-criticidad-desempeño. Se hace forzoso establecer, implementar y mantener procedimientos que identifiquen y evalúen constantemente los riesgos relacionados con los activos. Los registros de riesgos son esenciales para la planificación apoyados con planes de mitigación, por lo que este tipo de mecanismos son efectivos dentro de la empresa. 3.1.3 Planes de gestión de activos La implementación de todo lo planificado debe ser controlada por planes de gestión a través de actividades diarias, especificando el responsable de la implementación efectiva, eficiente y conforme al plan. Es imprescindible incluir la programación y el manejo de recursos y asegurar que los materiales, personal calificado, herramientas, equipos, etc., estén disponibles; todo debe estar amalgamado, con un monitoreo continuo del progreso del plan, que incorpore predicciones adelantadas de fechas y también atrasos justificados. Asimismo, se deben considerar especificaciones relacionadas con el ciclo de vida del activo así como su incorporación o mejora. El manejo de proyectos menores o mayores debe estar alineado con la estrategia, políticas y objetos de la gestión; por consiguiente, todos los requerimientos de cumplimiento legal, seguridad y ambiente deben plasmarse dentro de la construcción. La utilización y el mantenimiento del activo deben ir entretejidos en sus parámetros y controles con una comunicación trasparente y una precisa ejecución, reflejando la criticidad y urgencia de las tareas. 3.1.4 Evaluación y mejora del desempeño La empresa que busca implementar PAS 55 debe establecer, implementar y mantener procesos para monitorear y evaluar periódicamente; medir el desempeño del sistema y la efectividad de los arreglos para controlar los riesgos; y permitir la identificación de la necesidad de restaurar o mejorar el desempeño de gestión de activos. Es vital tener indicadores de avance y retraso para detectar y suministrar datos sobre incidentes y fallas del sistema o el desempeño deficiente de los activos. La mejora continua debería ser considerada como una actividad iterativa, que obligue a establecer procedimientos para el manejo de fallas, siendo el propósito primordial el evitar ocurrencias y detectar, analizar y eliminar las causas potenciales de las no conformidades. Todo este monitoreo debe estar resguardado bajo registro, cuyos requisitos deberían ser legibles, identificables y rastreables.

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Optimización de la estrategia de mantenimiento de los turbogeneradores a partir de requerimientos de seguridad eléctrica (Segunda parte y final) Ing. Silvia Patricia Morales Chamorro Ecopetrol S.A Refinería de Cartagena silvia.morales@ecopetrol.com.co

Criterios de selección para la nueva tecnología Se llevaron a cabo talleres y charlas técnicas con personal de mantenimiento, operaciones y confiabilidad para definir los criterios, subcriterios y atributos que debería tener el nuevo sistema. Se establecieron tres criterios: maximizar seguridad, maximizar confiabilidad y minimizar costos de mantenimiento. El criterio de maximizar seguridad fue seleccionado como el más importante por el mayor impacto que tiene en la reducción del problema identificado. En la figura 8 se listan los criterios definidos. Tecnología seleccionada Teniendo en cuenta la información obtenida durante la investigación, fue seleccionado un sistema porta escobillas Plug Set, fabricado por Carbone Lorraine (ver figura 9). Este sistema fue escogido por contar con las siguientes ventajas: 1. Mayor seguridad: los componentes del sistema Plug Set proporcionan al operario completa seguridad durante la maniobra de cambio o revisión de escobillas al permitir retirar las escobillas fuera del recinto para revisión y cambio, como se muestra en la figura 10. Lo anterior implica que la posición para el chequeo ya no se realiza con las rodillas flexionadas evitando así espasmos o calambres. 2. Mayor manejo de carga: el sistema permite realizar cambio o revisión de escobillas sin requerir una reducción de la potencia del generador; al ser retirado un set o grupo de escobillas los otros permiten manejar la corriente del equipo a la carga nominal. 3. Mayor TMEF: el sistema permite el uso de escobillas ligeramente mayor en longitud; esto se traduce en mayor vida útil y rangos de periodos más amplios para cambio de escobillas. Además, el resorte de presión del sistema Plug Set está diseñado para operar con grado LFC554, lo que se traduce en un menor coeficiente de fricción, menor temperatura en los anillos y, por lo tanto, mayor vida útil de la escobilla. Análisis de resultados Un factor clave del éxito de este ejercicio fue asegurar la realización de cada uno de los pasos del círculo de calidad, con el fin de asegurar la efectividad de esta aplicación. Las actividades realizadas en cada uno de los pasos se muestran en la figura 11 y se detallan a continuación:

Figura 8. Listado de criterios, subcriterios y atributos requeridos para la nueva tecnología. Figura 9. Sistema porta escobillas Plug Set.

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Figura 10. Retiro de grupo de escobillas en el nuevo sistema.

Planear: después de haber sido seleccionada la tecnología, se realizaron charlas técnicas de difusión a los ejecutores del mantenimiento con el fin de dar a conocer las características del nuevo sistema porta escobillas. Además, se realizó un prototipo del sistema y se realizaron pruebas en taller; allí, los electricistas realizaron simulacros del nuevo procedimiento, en los que valoraron la facilidad y ergonomía para el cambio de escobillas. Del resultado de estos talleres se detectaron algunas mejoras como disminuir el torque para ajustar las escobillas en los porta escobillas. Los cambios solicitados fueron realizados por el proveedor antes de instalar en sitio. Hacer: se seleccionó uno de los turbogeneradores de 2,5 MW como equipo piloto, con el fin de evaluar el desempeño y evidenciar ventajas y desventajas. Verificar: en este paso se realizó seguimiento a la cantidad de escobillas requeridas y acompañamiento a los ejecutores con el fin de confirmar las ventajas del nuevo sistema. Los indicadores que se tuvieron en cuenta en esta etapa

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Figura 11. Valoración del riesgo en la tecnología Plug Set.

fueron tiempo de exposición, repuestos requeridos, frecuencia del mantenimiento y valoración del riesgo. Los resultados observados fueron: • Tiempo de exposición en el recinto del generador: con el nuevo sistema, el electricista solo debe ingresar sus miembros superiores al momento de retirar e instalar los porta escobillas en las bases, alrededor de 30 minutos. Anteriormente, como la revisión de las escobillas era dentro del recinto, el tiempo en que permanecían las miembros superiores cerca de los anillos era de aproximadamente dos horas, así que se obtuvo una reducción del 85% en el tiempo de exposición de los miembros superiores en el recinto del generador durante el mantenimiento intrusivo. • Repuestos requeridos: desde la implementación hasta la fecha solo se han cambiado alrededor del 3% de la cantidad de escobillas de repuestos utilizadas en el sistema anterior. Lo anterior es el resultado de la disminución de las presiones entre las escobillas y los anillos rozantes en el nuevo sistema. Con la disminución de la frecuencia de reposición también se logró una reducción considerable en los costos de los materiales requeridos para el mantenimiento: solo el 9% del presupuesto anual anterior. • Frecuencia del mantenimiento intrusivo: la frecuencia del mantenimiento del nuevo sistema se mantuvo semanal durante los primeros seis meses, tiempo en el que se observó que el desgaste de las escobillas era mínimo, casi imperceptible. Posteriormente se procedió a disminuir la frecuencia a mensual (frecuencia que fue actualizada en el último RCM de la unidad). • Valoración del riesgo: retomando la valoración del riesgo planteada anteriormente y considerando que la probabilidad de ocurrencia sigue siendo concebible pero improbable, en la tabla 3 se muestra que debido a la disminución de la frecuencia el factor de exposición disminuye de M (semanal) a N (mensual) lo que se refleja en una reducción del riesgo a bajo, como se muestra el punto resaltado en azul en la figura 11. Tabla 3. Ponderación de factor de exposición con la nueva tecnología.

Figura 11. Círculo de calidad PHVA realizado para la implementación del nuevo sistema porta escobillas.

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Fue confirmado que el tiempo de exposición de los miembros superiores del electricista era mucho menor y que las nuevas escobillas presentaban menor desgaste. Adicionalmente se detectaron algunas mejoras en los soportes de los porta escobillas que podían ser implementadas antes de instalar el sistema en el resto de turbogeneradores. Actuar: el proveedor realizó los cambios sugeridos y se procedió a la implementación del sistema en el resto de unidades. En resumen, con la optimización de la estrategia de mantenimiento realizada se obtuvieron los siguientes beneficios a nivel de seguridad, operación, mantenibilidad y confiabilidad: • Seguridad: reducción del 90% en el tiempo en que el electricista debe exponer sus manos dentro del recinto del generador. • Salud ocupacional: posición apropiada durante la ejecución del mantenimiento lo que evita calambres y fatigas. • Confiabilidad: aumento de la disponibilidad de generación a 99,7% por disminución de intervenciones y reducción de la tasa de falla en 20%.


• Mantenibilidad: el presupuesto anual de repuesto es el 10% del presupuesto del sistema anterior. Disminución del 87% en el recurso de horas-hombre. Conclusiones 1. El valor de este proyecto está enfocado a la generación de valores intangibles en la seguridad y salud ocupacional de los ejecutores de mantenimiento, lo que permite un ambiente de trabajo en mejores condiciones laborales y que, por ende, se refleje en productividad, confiabilidad y mantenibilidad. 2. El modelo de Gestión del riesgo de mantenimiento es una herramienta fundamental para identificar mejoras en sistemas y procesos, no solo a nivel operativo; también aplica a problemas de seguridad y ergonomía, como fue demostrado en esta aplicación. Esta gestión puede emplearse como un ejercicio rutinario, el cual proporciona directrices claras que permiten dar solución a aspectos que afectan la confiabilidad, productividad y mantenibilidad de nuestros sistemas. 3. Es posible lograr una optimización de la confiabilidad operacional por medio de mejoras en factores de mantenibilidad y confiabilidad de equipos, resultados que pueden ser obtenidos de la sinergia entre los equipos de mantenimiento, confiabilidad y operaciones. 4. Con este tipo de acciones, alineamos la operación diaria de nuestras plantas con el marco estratégico de Ecopetrol S.A.: “…Producir 1,3 millones de barriles limpios… mediante nuestros valores: compromiso con la vida, pasión por la excelencia, espíritu de equipo, integridad, respeto y responsabilidad”. Agradecimientos Se agradece al personal de operaciones de la planta de servicios industriales, al equipo núcleo de USI y a todo el personal de mantenimiento de la Refinería de Cartagena, quienes brindaron su apoyo y conocimiento para realización de este proyecto. Bibliografía [1] Ecopetrol S.A. Entrenamiento RRM_Shell Global Solutions. Noviembre del 2001. [2] Ecopetrol S.A. Metodología S-RCM_ Shell Global Solutions. Noviembre del 2001.

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Entrevista

Un profesional “todo terreno” •Ing. Rodolfo Elizondo Hernández superó múltiples desafíos

Luis Castrillo Marín Para Revista Mantenimiento

Enemigo número uno de las mentalidades profesionales en “blanco y negro”, él es vivo ejemplo de la versatilidad de quienes se forjaron en la cantera de la Escuela de Ingeniería en Mantenimiento Industrial Tecnológico de Costa Rica (TEC) donde terminó de pulir una inclinación natural por enfrentar desafíos. Durante los casi 25 años de carrera profesional el Ing. Rodolfo Elizondo Hernández supo salir avante en campos tan disímiles como la industria, los motores de combustión interna, la promoción de iniciativas de producción más limpia (PML), la consultoría ambiental y el ejercicio de la docencia para guiar a las nuevas generaciones en la máxima de “pensar en grande, nunca en chiquitillo”. La aplicación de esa filosofía valió para que este cartaginés egresado de la secundaria del Instituto Técnico Don Bosco se convirtiera con el paso del tiempo en uno de los ingenieros pioneros en iniciativas como la implementación de una estrategia nacional para reducir hasta eliminar el uso de los gases fluorocarbonados (CFC) causantes de severos daños sobre la capa de ozono y el ser humano, al igual que el establecimiento de planes para lograr procesos de PML cuando este concepto era más una rareza que una realidad. “En mi caso siempre digo que veo al ingeniero de mantenimiento más como un gerente de ingeniería que como un ingeniero simplemente que ve máquinas y solamente sabe hacer eso. Esta manera de ver la profesión le permite asumir retos muy complejos, con la asesoría de especialistas en otras disciplinas; eso siempre es lo que le digo a los alumnos: que deben pensar en grande”, destacó Elizondo Hernández. Luego de egresarse de las aulas del Técnico Don Bosco, en 1981 ingresó al TEC a la carrera de ingeniería en mantenimiento industrial en una decisión que estaba tomada desde sus tiempos de la adolescencia. “Siempre me llamó la atención todo lo que tiene que ver con las máquinas, los mecanismos, los medios de transporte y los mecanismos de transporte; era aficionado a desarmar y reconstruir cosas para ver su funcionamiento, aunque la verdad a veces no las podía volver a armar. Hice el examen de la Universidad de Costa Rica y del TEC, gané los dos pero cuando conocí la Escuela de Ingeniería de Mantenimiento

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me dije: ¡Aquí es! y de un solo tiro entré sin dudarlo un segundo. Esta es una carrera muy amplia que engloba la parte mecánica, eléctrica y administrativa; eso fue lo que terminó de llamarme la atención”. En la actualidad Elizondo Hernández labora como coordinador del proyecto que promueve la eliminación del uso del bromuro de metilo como fumigante de suelos en el sector agrícola y del Plan de Manejo de Refrigerantes –ambas iniciativas ejecutadas por el Ministerio del Ambiente, Energía y Telecomunicaciones (MINAET) e implementadas por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, las cuales tienen como objetivo central reducir el agotamiento de la capa de ozono- que tiene como meta principal reducir al máximo el uso de los CFC. Además, imparte lecciones de “Procesos de Manufactura” en el TEC en la Sede de la ciudad de Cartago. Muchos desafíos Tras salir del TEC en 1989 empezó a implementar su ideal del ingeniero “todo terreno” porque logró enfrentar con éxito cargos laborales como ingeniero en Mofama S. A., en Desamparados, donde trabajó durante tres años como Jefe de Taller. Posteriormente, en 1992 pasó a la empresa importadora vehículos Land Rover, Motores Británicos, donde se desempeñó en las áreas de mantenimiento, respaldo técnico de la marca y gerencia de repuestos. Luego de permanecer casi cuatro años vinculado al mundo de los carros en 1996 dio una voltereta profesional para incursionar en el desarrollo de proyectos ambientales como asesor técnico de la Fundación Suiza de Cooperación Técnica (Swisscontact) para impulsar procesos de producción amigables con la naturaleza en micro y pequeñas empresas como talleres de refrigeración, pintura y mecánica automotriz. “En la vida se dan muchas vueltas; por ejemplo, en mi caso en el Tecnológico nunca recibí un curso en temas ambientales, pero desde hace más de 15 años he estado vinculado a estos temas. Es que la profesión le da a uno mucha versatilidad, las nuevas generaciones tienen una gran ventaja en este campo porque hay mayores facilidades para acceder a la información, antes uno como estudiante tenía que ir a la biblioteca y todos los informes y tareas se realizaban a mano”. La llegada al MINAET-PNUD se produjo en el año 2005 cuando fue llamado para comandar la Estrategia Nacional para Desplazamiento de los Refrigerantes de Gases Fluorocarbonados enmarcada en el Protocolo de Montreal. El plan que lideró Elizondo Hernández incluyó la reconversión del 90 por ciento de la flota camaronera cuyo objetivo era transformar los sistemas de refrigeración de las naves de pesca. “Las metas alcanzadas fueron reconocidas como uno de los 10 mejores proyectos en todo el mundo. Ese reconocimiento se hizo durante la conmemoración del 20 aniversario del Protocolo de Montreal, en 2007. En el caso de los pescadores logramos crear mucha conciencia. Además, también se trabajo con la Dirección de Aduanas para luchar contra el tráfico ilícito de sustancias agotadoras de la capa de ozono. Debo agregar que en el sector de técnicos de refrigeración, se trabajó en la capacitación y asistencia técnica”. En el año 2008 asumió la dirección del Proyecto Alternativas al Bromuro de Metilo cuya meta principal consiste en erradicar por completo –en el año 2013- el uso de esa sustancia en la agroindustria, como un paso que lograría liberar al país en un 100 por ciento del uso de fumigante que ya se erradicó de otros sectores nacionales como el cultivo de tabaco y flores.

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¿Cómo mejorar la eficiencia del condensador? Ing. Ignacio Del Valle G. Escuela de Ingeniería Electromecánica Tecnológico de Costa Rica idelvalle@itcr.ac.cr

Las unidades condensadoras en los sistemas de refrigeración por compresión de vapor están diseñadas para que realicen tres procesos de intercambio de calor, con el fin de liberar al refrigerante de la carga combinada del efecto refrigerante y del trabajo del compresor. Estos procesos, según la secuencia dentro de la unidad condensadora son: desobrecalentar el vapor que sale a alta presión del compresor; condensar el refrigerante a alta presión; y subenfriar el refrigerante líquido antes de que salga del serpentín. El primer intercambio de calor se da porque el refrigerante entra al condensador en condición de gas sobrecalentado y debe llegar, mediante un enfriamiento sensible, a la temperatura de saturación para poder condensarse. Luego, una vez que alcanza dicha temperatura, el refrigerante cede al ambiente una importante cantidad de energía en forma de calor latente, a cambio de experimentar el cambio de fase; este segundo proceso se realiza en la parte media del serpentín y la presión en este punto corresponde a la presión de saturación a la temperatura dada. Finalmente, una vez que se ha condensado toda la sustancia refrigerante, se trata de llevarlo por debajo de la temperatura de condensación para que entre a la válvula de expansión en una condición de líquido subenfriado y, en consecuencia, se pueda aprovechar al máximo la capacidad del evaporador por un incremento del efecto refrigerante. El condensador actúa como una gran superficie de intercambio que propicia el tránsito del calor desde el refrigerante hasta el sumidero de calor (esto es el medio condensante, generalmente aire o agua). Entonces, se debe disponer de suficiente aire (o agua) para que el refrigerante pueda “enfriarse” y el medio condensante no debe recircularse ni tampoco estar a alta temperatura porque se disminuye la capacidad de intercambio de calor. Se debe ser muy cuidadoso para evitar que la temperatura de condensación se eleve por encima de los valores recomendados, pues esto provoca que la presión de condensación aumente y consecuentemente el compresor deba trabajar más incrementando la relación de compresión. A continuación se mencionan algunas situaciones que pueden originar un aumento de la presión de compresión y la posible solución: 1. Asegurarse que los equipos se ubiquen de manera que el aire fluya libremente a través de los serpentines y que además el aire no pueda ser recirculado hacia la superficie de entrada. Cuando el aire no circula bien, tiende a calentarse y provocará que la presión suba. Por esta razón es que se recomienda no instalar el equipo directamente sobre el techo, ya que este por lo general actúa como captador de calor y

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hace que la temperatura del aire aumente mucho. Para que la instalación esté correcta, deben dejarse al menos 50 cm por encima de la superficie del techo, propiciando de esta manera que el rendimiento del condensador mejore.

Figura 1: Unidades condensadoras instaladas con una distancia insuficiente respecto de la superficie del techo.

Figura 2: La unidad condensadora se instaló en un sitio sombreado, pero debe darse limpieza diaria porque le caen encima hojas de los árboles.

Figura 3: Condensador situado en un sitio sombreado, pero sin respetar el retiro recomendado por el fabricante.

2. Otro detalle que debe cuidarse en el caso de los condensadores de abanico horizontal, es evitar que descargue el aire en dirección opuesta a la dirección del viento, porque de este modo no será capaz de desplazar una cantidad de aire suficiente, provocando que suba la presión.

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Figura 4: En la instalación se observan dos condensadores de descarga horizontal, uno orientado en contra del régimen dominante de vientos y el otro perpendicular a los vientos.

3. Es importante asegurarse de que los serpentines estén limpios y las aletas estén alineadas, pues un serpentín sucio o con aletas deformes tiene dificultades para evacuar el calor. Esto se resuelve implementando un adecuado mantenimiento preventivo.

Figura 5: Serpentín con aletas deformes.

Figura 6: Instalación con presostatos.

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4. Cuando el sistema se desbalancea por una alta presión de condensación, tiende a equilibrarse aumentando la presión de succión en el compresor, ocasionando caudales de refrigerante bajos; es posible que esto ocasione que el evaporador no sea capaz de manejar la carga térmica. Las presiones de carga alta provocarán relaciones de compresión altas y eficiencias volumétricas bajas; el rango de compresión también aumentará demandando más trabajo en el compresor e incrementando el consumo de energía. Esto se puede solucionar calibrando adecuadamente la carga de refrigerante en el sistema y manteniendo limpias y bien ventiladas las superficies del condensador. En resumen, para asegurarse de que el condensador trabaje en las condiciones a las cuales tenga una mayor eficiencia, se debe tratar de mantener la presión de condensación lo más baja posible. Esto se logra brindando una adecuada ventilación a los equipos, respetando los retiros tanto horizontales como verticales indicados por el fabricante, tratando de instalar el equipo en zonas con sombra y si el sitio de ubicación es en el techo, procurar que se alce al menos 50 cm por encima de su superficie, y sobre todo, implementando las mejores prácticas de orden y limpieza en el equipo y sus alrededores. Finalmente, es conveniente que se tengan dispositivos de control visual y de protección para alertar un evento de alta presión, por lo que se recomienda instalar visores, presostatos y, si es posible, manómetros.


Un año de trabajo Ing. Julio Carvajal B. Expresidente de ACIMA

Según lo mandan los estatutos, el pasado 28 de setiembre se llevó a cabo la Asamblea Anual de la Asociación Costarricense de Ingeniería de Mantenimiento (ACIMA), para escuchar y aprobar los informes del Presidente, Tesorero y Fiscal, así como para proceder a elegir a los profesionales que ocuparán durante los próximos dos años los puestos de Presidente, Tesorero y Vocal. Como Presidente, presenté el respectivo resumen de las labores realizadas en este periodo, todas enfocadas en la búsqueda del fortalecimiento científico, técnico, intelectual y cultural del profesional en ingeniería de mantenimiento. Se realizaron 13 cursos de capacitación y están programados seis más. De estas 19 actividades, siete han sido dictadas por especialistas internacionales, traídos directamente por la Asociación para tal efecto. Se cumplió con las correspondientes dos entregas del Premio ACIMA, así como con la actividad de bienvenida a quienes ingresan a estudiar ingeniería de mantenimiento en el Tecnológico de Costa Rica (TEC). En mayo se realizó la actividad oficial de celebración del 20 Aniversario de la Asociación, evento en el que se impartieron conferencias nacionales e internacionales y se presentó y distribuyó entre los asistentes, el libro “Pasión por el Mantenimiento, los primeros 20 años de ACIMA”.

19


Se ha cumplido con las ediciones correspondientes a la revista Mantenimiento, en la cual en este periodo aparecieron las entrevistas realizadas a los siguientes profesionales: Carlos Piedra, Edgar Rodríguez, Limber Mora, Augusto Oguilve y Osvaldo Morera. Siempre en el área de comunicaciones, se le dio un remozamiento a la página web y se ha reactivado la divulgación de actividades por ese medio. Algunas actividades, a las que de igual forma se les ha dedicado recursos y energía, no ha sido posible concretarlas, principalmente porque no han contado con suficientes interesados, entre ellas siete cursos (tres internacionales) y la Gira Técnica a España. Se inauguró la Galería Premio ACIMA, de la cual se hace una reseña en esta misma edición de la revista. Fieles a la política de ACIMA de otorgar medias becas a los miembros de ACIMA al día en sus obligaciones, a estudiantes de último año afiliados, así como brindar colaboración para que profesionales asociados tengan acceso a otros conocimientos, en el periodo se otorgaron 49 becas parciales, cuyo detalle se brindó esa noche. Posteriormente, el tesorero ingeniero Randall Mora Delgado, presentó su informe (balance general, estado de resultados, conciliaciones bancarias, detalle de movimientos por cada actividad realizada o no), en donde fue evidente la forma juiciosa en que la Junta Directiva tomó decisiones financieras, le hizo frente a sus obligaciones y logró mantener recursos para respaldar inicialmente las nuevas actividades programadas, entre ellas el X Congreso Costarricense de Ingeniería de Mantenimiento, a realizarse a finales de mayo de 2012. El fiscal, ingeniero José Alvarado, acotó en su informe: “Durante este año se realizaron 26 sesiones de trabajo por parte de la Junta Directiva; además se han llegado a dar al menos 10 reuniones de trabajo para adelantar temas específicos”. Se estima que el plan de trabajo se ha cumplido en un 85% y “se han dado esfuerzos en la búsqueda de atraer una mayor cantidad de miembros”. Finaliza señalando que “se hace un reconocimiento a cada uno de los miembros de la Junta Directiva de ACIMA por su trabajo responsable y arduo, así como por la dedicación y el orden presentado de los recursos que les son asignados”. Como Presidente de la Junta Directiva 2010-2011, agradezco la confianza depositada en mi persona y reconozco que sin los aportes y actitud de los compañeros de Junta Directiva, estos logros no hubieran sido posibles. Finalmente, les deseo éxitos a los profesionales que en esta Asamblea General fueron electos para llevar el rumbo de ACIMA, del pasado 16 de octubre del 2011 al 15 de octubre de 2012; ellos son:

20

Presidente:

ingeniero Humberto Guzmán León

Vicepresidente:

ingeniero César Monge Rodríguez

Tesorero:

ingeniero Guillermo Marín Rosales

Secretario:

ingeniero Carlos Calderón Borge

Vocal:

ingeniero Julio Carvajal Brenes

Fiscal:

ingeniero José Alvarado Víquez


Consumo de corriente en vacío para motores trifásicos de corriente alterna Ing. Oscar Núñez M. www.motortico.com onunezm@hotmail.com

No siempre nos ocupamos del consumo de corriente en vacío (sin carga) cuando se operan motores eléctricos trifásicos de corriente alterna. Más bien, lo que más interesa es la corriente de arranque o con carga. Ambas son posibles de analizar fácilmente por medio de la placa de características del motor. La corriente en vacío puede ser útil para saber si el motor está bien antes de montarlo en la máquina. El dato de corriente en vacío (No Load Current, su nombre en inglés) debe ser solicitado al fabricante ya que no aparece en la placa. ¿Corriente en vacío muy alta o muy baja? Una forma de estimarla ¿Cómo saber si el motor consume alta o baja corriente al operar sin carga? Hay una regla general. Se aclara que cada diseño, fabricante y modelo de motor puede variarla, por lo que hay excepciones para esta regla. Para motores de diseño Nema B y categoría N de IEC, se puede establecer la siguiente tabla de corriente en vacío como porcentaje de la corriente nominal, o corriente de placa, en función de la cantidad de polos, es decir, de la velocidad del motor. Cantidad de polos

Corriente en vacío como % de la corriente a plena carg

2

25-33%

4

33-40%

6

50-60%

8

70-80%

10

80-100%

12 ó más

100-110%

Por ejemplo: Se tiene un motor de 20HP, trifásico, de corriente plena, carga de 60 A, 230 V, 3500 RPM (dos polos), diseño Nema B. Con estos datos se estima que la corriente en vacío estará entre 15 y 20 A. Si durante la prueba de vacío se miden corrientes muy altas o muy bajas, se puede estar frente a un problema, como mala conexión, defecto de fábrica o reparación.

21


¿Cuál es la razón de este comportamiento? El flujo magnético atraviesa el entrehierro, que es el espacio libre que hay entre rotor y estator, está lleno de aire y es necesario para que el motor gire libremente. El entrehierro es un mal conductor magnético, por su alta reluctancia. El campo magnético tiene dificultades para viajar por el entrehierro. Ver figura siguiente.

Lo fundamental y lo accesorio (*) Un hombre se perdió en el desierto. Al cabo de unos días y a punto de morir de sed, vio que una caravana se acercaba. Como pudo, llamó la atención de los viajeros, que presurosos se dirigieron hacia el necesitado. Este, con un hilo de voz, apenas pudo decir: --Aaaguaa. --Pobre hombre, parece que quiere agua, rápido, traigan un pellejo –exlamó uno que parecía el jefe.

Figura 1: Ubicación del entrehierro en un motor eléctrico.

Entre menor sea la cantidad de polos, esto es, que el motor sea de más velocidad, el campo magnético se concentra en los núcleos magnéticos del estator y rotor, y no en el entrehierro, el cual tiene aire (mal conductor magnético). Entre más polos tenga el motor, el campo magnético atraviesa el entrehierro más veces y es necesaria más corriente para mantener el campo magnético. Así, la corriente en vacío será más alta para motores de muchos polos. Ver figura siguiente. Para completar el análisis se debe indicar que el factor de potencia en vacío también tiene cambios según la cantidad de polos del motor. Entre menos polos, el factor de potencia tiende a valores altos; a mayor cantidad de polos, se mueve a valores bajos.

--Un pellejo no, por Dios –interpeló otro– no tiene fuerzas para beber en un pellejo, ¿no se dan cuenta? Traigamos una botella y un vaso para que pueda hacerlo cómodamente. --¿Un vaso de cristal? ¿Estás loco o qué te pasa? –protestó otro de los presentes -¿No ves que lo cogerá con tanta ansia que puede romperlo y dañarse? ¡Traigamos un cuenco de madera! --Aaaguaa… susurró el moribundo --Creo que ustedes se han vuelto locos –agregó un cuarto hombre. ¿Es que acaso no recuerdan que tenemos un vino excelente? Siempre lo reanimará más un buen vaso de vino que el agua. ¡Traigamos el vino! --Beebeeer -imploró el sediento con sus últimas fuerzas. --Seguro que el desierto los ha hecho perder el juicio. ¿Cómo vamos a darle vino sin saber si este hombre es musulmán? ¡Estaríamos obligándolo a cometer un gran pecado! Preguntémosle antes si es religioso –solicitó un hombre de aspecto bondadoso. --Pero, ¿es que de verdad piensan darle de beber aquí a pleno sol? Antes tenemos que ponerlo a la sombra; yo tengo ciertos conocimientos de medicina y les digo que este hombre está ardiendo de fiebre y agotado. Llevémoslo a la caravana y pongámoslo en una cama –intervino otro de los presentes. A los mercaderes no les dio tiempo a discutir más, aquél hombre acababa de fallecer en sus brazos.

Patrón de flujo Motor de dos polos

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Patrón de flujo Motor de 10 polos

(*)Tomado de Los 120 mejores cuentos de las tradiciones espirituales de Oriente. Recopilación de Ramiro Calle y Sebastián Vásquez, EDAF.


“Fuente “Fuente de de competitividad competitividad y y sostenibilidad” sostenibilidad”

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Junta Directiva

9 de mayo

Hidráulica básica

Ing. Carlos Calderón B., Costa Rica

Del 25 al 26 mayo

Lean maintenance, el nuevo papel de la gestión del mantenimiento

Ing. Eduardo Díaz, Costa Rica

Martes y jueves 31 mayo, 2, 7 y 9 junio (noches)

Curso de Grúas móviles y/o escaladoras

Ing. Raúl Gonzalo, Venezuela

Del 13 al 17 junio

Premio ACIMA cuarta edición

Junta Directiva

Miércoles 22 junio

Diseño Eléctrico Módulo I

Ing. José Edo. Arce, Costa Rica

Miércoles a Viernes, 29 junio al 1 julio

Mayo 2011

Junio 2011

Julio 2011 Sistemas Especiales de Protección contra Incendios Espuma NFPA 11, CO2 NFPA 12, Aspersores NFPA15

CPI. Efraín Villalobos Arias, Certificado especialista en Protección contra incendios NFPA, Cód. 138

Del 12 al 13 julio

Normativa ASME para tanques cisterna autotransportados

Ing. Rubén Rollino, Argentina

Del 8 al 12 agosto

Definición del modelo de gestión de activos basados en la norma BSI-PAS-55

Ing. Daniel Ortiz, Colombia

Del 16 al 19 agosto

DESARROLLO DE PLAN ESTRATEGICO. Como aplicar esta herramienta básica para el profesionalismo de sus departamentos u organizaciones

Ing. Eduardo Díaz, Costa Rica

Martes y jueves 16,18,23 y 25 agosto (noches)

Agosto 2011

Revista Mantenimiento  

Noviembre - Diciembre 2011

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