Generador De Vapor-11 83b4

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Guía de trabajo 1: Diagnóstico y plan de mantenimiento Evaluación Sumativa 1

NOMBRE: Nicolás Almonacid, Allan Carrillo, Cristóbal Romero CARRERA: Mantenimiento Industrial ASIGNATURA: Taller de integración técnica PROFESOR: Miguel Guerrero FECHA:

Introducción En este informe se verá la amplia gama de fallas que ocurren en las calderas, investigaremos sus síntomas, como encontrarlos y que mantenimiento realizar para prevenir los diferentes tipos de fallas. También serán vistas las partes de una caldera y su funcionamiento ya que al tener un amplio conocimiento de que es y como funciona una caldera, podemos acertar en dar buenas soluciones y entregar una excelente fiabilidad del equipo. Analiza los procedimientos de mantenimiento de sistemas mecánicos, electrohidráulicos y electromecánicos de máquinas y equipos industriales, trabajando de manera colaborativa Esta actividad determinara los procedimientos básicos asociados al mantenimiento de sistemas mecánicos, electrohidráulicos y electromecánicos de las principales maquinas térmicas. Determina los procedimientos básicos asociados al mantenimiento de sistemas mecánicos, electrohidráulicos y electromecánicos de las principales maquinas hidráulicas Realiza las tareas que le son asignadas dentro del grupo de los plazos requeridos, reconociendo sus cualidades personales.

Desarrollo I. Caso de Análisis Un generador de vapor mixto que trabaja de lunes a viernes desde las 07:00 a 18:00 (hrs) en un sistema productivo. Para que pueda cumplir con los requerimientos de producción debe presentar las siguientes características técnicas: Capacidad de vapor 5000 (Kg/h) Presión de trabajo 3 (Kg/cm2) Combustible petróleo Superficie de calefacción versus volumen generado 100 (Lts/m2) Diámetro de maquina 1,5 (m) Largo de la maquina 3 (m) Un ablandador de agua (osmosis inversa; desmineralizado; suavizador.

El vapor de esta se utiliza como energía para calefaccionar los estanques de producción de materias primas antes del envasado de los productos. La máquina se encuentra en estado crítico, producto de la despreocupación de los operadores y una gestión deficiente de los departamentos de producción y de mantenimiento, afectando a los sistemas internos, externos y de seguridad asociados a la máquina. La máquina funciona en forma intermitente según el vapor requerido para los procesos de la planta, pudiendo programarse una detención algún jueves desde las 16:00 hrs, por lo que se debe puede proponer una acción correctiva a ejecutarse durante el fin de semana. Además, se debe crear un plan de acción para las anomalías detectadas en el levantamiento de información con el fin de mejorar la fiabilidad y mantenibilidad de la máquina y poder operar en forma segura y eficiente. Adicionalmente los operarios mencionan que durante el funcionamiento del generador de vapor han observado las siguientes problemáticas: •

El funcionamiento en el quemador presenta problemas de partida producto de que los inyectores presentan corrosión, disparándose constantemente la alarma sonora de bajo nivel de agua.

•

Las Bombas rotodinámicas de tipo multirodete con acoplamiento flexible solo en ocasiones han generado ruido y vibración anormal.

•

Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera.

•

Problemas para accionar la válvula de seguridad.

•

La válvula de purga no funciona hace semanas.

•

Las llaves de prueba de salida de vapor están deterioradas.

•

Los presostatos no se han calibrado nunca.

•

En varias oportunidades se observaron sólidos en suspensión dentro del estanque con agua para la alimentación.

•

Cuando se han medido la concentración de iones de hidrógeno se han detectado un valor menor al recomendado.

•

A través de las tapas de registro se han observado un aumento progresivo de las incrustaciones y la corrosión.

•

Las trampas de vapor están en mal estado, lo cual afecta a la calidad de vapor suministrado. (condensado en la línea de vapor)

•

Indicador de nivel de agua en el interior de la caldera esta sin visibilidad.

•

El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua.

•

El sistema presenta fugas por los flanges de unión de tubería.

¿Qué es una caldera? Caldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presión mayor que la atmosférica. FUNCIONAMIENTO Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, el que se le entrega al agua contenida o que circula dentro de un recipiente metálico. En toda caldera se distinguen dos zonas importantes: a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión: Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico.

INTERIOR El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua. EXTERIOR Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua. La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por radiación (llama - agua). b) Zona de tubos: Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por convección (gases - agua). Está constituida por tubos dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.

ESQUEMA DEL FUNCIONAMIENTO:

Ficha técnica

FICHA TECNICA EQUIPOS INFORMACIÓN DE IDENTIFICACIÓN Descripción Fabricante Modelo Procedencia Centro de Costos

Generador de vapor Junkers Vaporm 123

Código del equipo

84CM567

Estado operacional

OPERATIVO

Criticidad del equipo

ALTO

Chile

Área de operación

CH21

Plan de mantenimiento

PRODUCCION Sí

INFORMACIÓN DE OPERACIONAL Tipo de energías Fuente de alimentación Capacidad Presión de trabajo Superficie de calefacción Tipo de combustible Dimensiones generales Función en la planta Tipo de operación Operación diaria (hrs.)

ENERGIA CALORICA

IMPULSION

COMBUSTIBLES LIQUIDOS

OSMOSIS

5.000 [Kg/h]

Sistemas externos

ELECTRICO

3 [Kg/cm2]

MANOMETROS

100 LTS/M2

INDICADORES DE NIVEL

Petróleo

INYECTOR

DIAMETRO DE MAQUINA 1,5 M LARGO 3 M

CAMARA DE VAPOR

PRODUCTOR DE VAPOR

Sistemas internos

FOGON CONDUCTOS DE HUMO

ABLANDADOR DE AGUA

INTERCAMBIADOR

8 HRS ESTADO OPERACIONAL

Ítem

01

02

Descripción avería

Causa de avería

Tipo de avería

El funcionamiento en el quemador presenta problemas de partida producto de que los inyectores presentan El agua, a través de Mecanica corrosión, disparándose los filtros. constantemente la alarma sonora de bajo nivel de agua. Las Bombas rotodinámicas de tipo multirodete con Trabajo en vacio o acoplamiento flexible por altas solo en ocasiones han temperaturas generado ruido y vibración anormal.

M

Actividad preventiva

Chequear

Chequear nivel

No

03

04

05

Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera

Problemas de la circulación del agua.

Inspeccionar circuito

Problemas para accionar la válvula de seguridad.

Daño en las superficies deslizantes (eje y guías) debido a vibraciones, castañeteo o corrosión excesivos

Verificar su estado y aplicar el mantenimiento de acuerdo lo acordado

La válvula de purga no No abre completamente a la funciona hace semanas.

M

M

presión de alivio

06

07

08

09

10

11

12

13

Las llaves de prueba de Perdida de presión salida de vapor están o vapor deterioradas. Los presostatos no se Provoca que los han calibrado nunca. fuelles no actuen

M

M, E

En varias oportunidades se observaron sólidos en suspensión dentro del Provoca la tapado de tuberías estanque con agua para la alimentación. Cuando se han medido la concentración de iones de hidrógeno se han detectado un valor menor al recomendado A través de las tapas de registro se han observado un aumento progresivo de las incrustaciones y la corrosión.

Verificar su estado y aplicar el mantenimiento de acuerdo lo acordado Aplicar el mantenimiento y cambiar dicho repuestos Realizar la calibración sí que es posible

Inspeccionar los liquidos según el plan

Provoca que

Las trampas de vapor están en mal estado, lo cual afecta a la calidad de vapor suministrado. (condensado en la línea de vapor) Indicador de nivel de Por suciedad por falta de agua en el interior de la mantenimiento caldera esta sin visibilidad De evacua los El desgasificador no está gases de oxígeno y extrayendo los gases dióxido de carbono

O

Limpieza o cambio según tal estado

M

Mantención y limpieza.

disueltos en el agua El sistema presenta fugas Por empaques por los flanges de unión dañados o exceso de torque en el de tubería.

14

Cambio de empaquetaduras.

C, M

ajuste

Equipo de trabajo

Tipo de avería

Integrante N°1

Mecánica

M

Integrante N°2

Eléctrica

E

Integrante N°3 Fecha levantamiento de la información

Cambio dimensional

CD

Calibración

C

Otro tipo de falla

O

Problemas y solución de las fallas Problema 1 El funcionamiento en el quemador presenta problemas de partida producto de que los inyectores presentan corrosión, disparándose constantemente la alarma sonora de bajo nivel de agua. Falla:

Características: El

enclavamiento

eléctrico

quemador en

y el las

ventilador

no

calderas

arrancan (Hay moduladas).

Posibles causas: Bajo nivel de agua, falla del sistema de energía eléctrica, interruptor manual defectuoso en posición off, control de operación o controles de carácter limite defectuosos o descalibrados, voltajes demasiado altos o bajos, control principal de combustión apagado o defectuoso, fusibles defectuosos en el

gabinete de la caldera, térmicos del motor del ventilador o del motor del compresor que saltan, os o arrancadores eléctricos defectuosos, motores del compresor y/o ventilador defectuosos, mecanismos de modulación de fuego alto y bajo no se encuentran en la posición adecuado de bajo fuego y fallo en el fluido eléctrico. Solución: Problema 2 Las bombas Roto dinámicas de tipo multirodete con acoplamiento flexible solo en ocasiones han generado ruidos y vibraciones anormales. Falla: Solo en ocasiones han generado ruidos y vibraciones anormales, la falla se produce por cavitación, efectos de la cavitación, ruidos y golpes, vibraciones, como se origina la cavitación, un líquido se evapora cuando la energía no es suficiente para mantener las moléculas unidas, entonces estas se separan unas de otras y aparecen las burbujas de vapor. Solución: Realizar una instalación correctamente evitando la cavitación de la siguiente manera: Utilice las válvulas de compuerta y mariposa solo para trabajar en posición completamente abierta o cerrada y no en posiciones intermedias Problema 3 Temperatura fuera de lo normal en las paredes externas de la caldera Falla: Las fallas que ocurren por sobrecalentamiento pueden ser por un excesivo calor de parte del hogar o una cercanía con los quemadores. Por lo general los tubos se rompen con este exceso de calor ya que el acero comienza a dilatarse y pierde mucha resistencia con las altas temperaturas. También este tipo de fallas puede deberse al nivel bajo del agua, en este caso los operarios eran muy despreocupados, no había un control en estas áreas, al tener un bajo nivel del agua y con esto menos volumen la temperatura que alcanza el agua es muy alta esto provoca un gran esfuerzo del hogar el cual con los días, semanas, meses comienza a desgastarse. Por lo mismo nuestro equipo de mantención realizara un examen metalográfico, el cual secciona una tubería y se realiza una cantidad de análisis microscópico, es una técnica un poco más costosa pero muy eficaz. Solución Problema 4

Problemas para accionar la válvula de seguridad. Falla: Cuando nos referimos a la válvula de seguridad en las calderas de vapor nos estamos refiriendo a un tipo de elemento de seguridad el cual se utiliza con el fin de evitar que la caldera sobrepase la presión marcada. Solución: realizar un adecuado mantenimiento preventivo de las válvulas de seguridad de los equipos, ya que supone la reducción del número de paradas de emergencia o de accidentes que puedan suceder por deficiente funcionamiento de estos elementos y la consiguiente rentabilidad y seguridad de la instalación. Las válvulas deben ser inspeccionadas con regularidad para comprobar que están trabajando correctamente, y periódicamente deben ser desmontadas totalmente para verificar que sus distintos elementos no presentan anomalías, así como que su interior este limpio de acumulaciones de moho, incrustaciones o sustancias extrañas, que el asiento del disco de cierre este correctamente, y que el muelle no haya perdido sus características. Posteriormente deben montarse y probarse con el equipo en funcionamiento, verificándose el disparo a la presión de precinto. Previamente al desmontado o reparación de una válvula, se deberá comprobar que el equipo ha quedado sin presión y que está en adecuadas condiciones para realizar el trabajo.

Problema 5 La válvula de purga no funciona hace semanas. Falla: ocasionar una acumulación de presión y provocar la rotura de piezas internas. Solución: reemplazar inmediatamente y aplicar el mantenimiento correctivo ya que de no ser así puede provocar accidentes catastróficos Problema 6 Las llaves de prueba de salida de vapor están deterioradas. Falla: Solución:

Problema 7 Los presostatos no se han calibrado nunca. Falla: Solución:

Problema 8

En varias oportunidades se observaron sólidos en suspensión dentro del estanque con agua para la alimentación. Falla: Solución:

Problema 9

Cuando se han medido la concentración de iones de hidrógeno se han detectado un valor menor al recomendado. Falla: Se detectan concentración de iones de hidrogeno en un valor menor al recomendado, esto sucede porque hay mayor concentración de iones de hidrogeno en el agua, porque el agua no ha sido destilada, le hace falta mantención a los estanques, y no se ha podido realizar las mantenciones ya que falta un personal encargado de la limpieza Solución:

Problema 10

A través de las tapas de registro se han observado un aumento progresivo de las incrustaciones y la corrosión. Falla: Aumento progresivo de incrustaciones y la corrosión, esto se puede producir por el agua de las calderas, además no se sabe si le realizan un control periódicamente de agua y tratamiento acorde a su variación, esto se produce por que no hay un personal adecuado que haga análisis periódicos de agua de caldera ya que no se realiza una capacitación sobre el análisis del agua adecuadamente.

Solución:

Problema 11

Las trampas de vapor están en mal estado, lo cual afecta a la calidad de vapor suministrado. (condensado en la línea de vapor) Falla: Trampas de vapor en mal estado por falta de limpieza y desarme al interior de las trampas de vapor, porque no se realiza la limpieza, no se realiza por falta de herramientas específicas, no se encuentran en stock para comprarlas. Solución:

Problema 12 Indicador de nivel de agua en el interior de la caldera esta sin visibilidad. Falla: El indicador de nivel de agua de nuestro generador de vapor presenta una gran cantidad de suciedad debido a una inexistente mantención.

Solución: Mantenimiento correctivo en conjunto de un plan preventivo: Habrá que crear un sistema de mantención que incluya la revisión del estado del agua para verificar que los filtros están funcionando de manera correcta. Al igual el generador de vapor cuenta con una válvula de purga la cual es controlada automáticamente para garantizar la limpieza y calidad del agua almacenada, por ende, se debe verificar el correcto funcionamiento del sistema automatizado de la válvula seguido de la limpieza del estanque y del indicador de agua para cerciorar que el indicador también este en buen estado. *Esto se llevará a cabo por medio de un control semanal del estado del agua y llevaremos ese control a un estudio más detallado para poder planificar los cambios de filtro y/o limpiezas del estanque. *Este problema sucedió por falta de mantenimiento debido a que el jefe de mantención no contaba con los cursos pertinentes en generadores de vapor por lo que la empresa deberá fortalecer al jefe mantención con los cursos pertinentes y asi poder realizar un sólido plan de mantenimiento.

Problema 13 El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. Falla: El desgasificador no está desprendiendo el oxígeno y el dióxido de carbono ya que al estar contaminado por la suciedad este no cumple su función de cascada y turbulencias.

* El desgasificador cuenta con un sistema de tuberías las cuales como el resto del sistema no ha tenido mantención se deben encontrar sucias generando un tipo de estancamiento del fluido. Mantenimiento correctivo en conjunto de un plan preventivo:

Solución: Verificar calidad del agua ya que esta es tratada para no dañar los tubos y asi tener un mejor acabado y calidad. Desembalar las tuberías para su posterior limpieza y reinstalar en su lugar. Generar un estudio semanal del estado del agua para así no dañar más la tubería ya que la acumulación de residuos podría generar corrosión y aún más si el agua no es bien tratada. Crear un diagrama de flujo con especificaciones rigurosas del tratamiento para el agua. Realizar una charla al jefe de mantención como a los técnicos del cuidado riguroso sobre el tratamiento del agua y sobre las consecuencias millonarias que contrae un mal tratamiento de esta. Problema 14 El sistema presenta fugas por los flanges de unión de tubería. Falla: Sistema de tubería presenta fugas, al no tener un mantenimiento las incrustaciones de las tuberías estas producen fugas en el sistema.

Mantenimiento correctivo en conjunto de un plan preventivo:

Solución: Ya que la fuga proviene entre las incrustaciones debemos tener presente que cuenta con empaques por si es que no se le proporcionado una mantención adecuada deben estar en mal estado a que han cumplido su vida útil por ende se debe examinar las soldaduras de los flanges, el toque utilizado para la unión de las dos piezas y el estado de empaque. *Realizaremos la inspección de esto a través de una inspección visual examinando que las soldaduras carezcan de poros que puedan causar el escape de líquido, inspeccionando los pernos y tuercas que se encuentren en buen estado, y luego realizaremos el cambio de la empaquetadura. *se instalarán placas en un lugar visible que alerten que el apriete de los pernos de los flages debe ser según indique el fabricante ya que si se excede en el torque se dañarían los empaques.

Bibliografia

1 Referencias Bosch.

(n.d.). Bosch-thermotechnology. Retrieved from https://www.boschthermotechnology.com/es/es/comercial-e-industrial/ocs/universal-ul-s--ul-sx-669474-p

ecotermic. (n.d.). ecotermic.com. Retrieved from http://www.sotermic.com/valvulas-vaportrampas/equipamiento-para-vapor/desgasificador-desaireador/ ecotherm. (n.d.). ecotherm.com. Retrieved from http://www.ecotherm.com/es/Products/SteamSolutions/Products/126-Generadores-de-Vapor-Limpio

http://www.agronoms.cat/media//editora_24/Cavitacion%20espa%C3%B1ol%202 _editora_241_90.pdf

Solución:

Problema 13

El desgasificador no está extrayendo los gases disueltos en el agua. Falla: Solución:

Problema 14 El sistema presenta fugas por los flanges de unión de tubería. Falla: Solución: