Presentación 1 Mejora confiabilidad grayloc dcu

Jose, 17 de Enero del 2005Jose, 17 de Enero del 2005

MEJORA DE LA CONFIABILIDAD DEL MEJORA DE LA CONFIABILIDAD DEL SISTEMA GRAYLOC DEL DCUSISTEMA GRAYLOC DEL DCU

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Mostrar los resultados del estudio de mejora de la confiabilidad del Sistema GrayLoc del DCU, realizado por la empresa Soluciones Tecnológicas en Infraestructuras de Instalaciones Industriales, ST3I, C. A.

Emitir recomendaciones para mejorar la confiabilidad del Sistema GrayLoc del DCU

Objetivos de la PresentaciónObjetivos de la Presentación

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Fase 1: Análisis de trabajos previos relacionados con el tópico, análisis de datos de mantenimiento del sistema, y recopilación de datos y evidencias en campo

Fase 2: Análisis del diseño mecánico, y generación del modelo cinemático del sistema GrayLoc del DCU

Fase 3: Conclusiones y Recomendaciones

Fases del trabajoFases del trabajo

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En trabajo previo de la Sección de Confiabilidad fueron identificados los Modos de Fallas del Sistema GrayLoc del DCU

Pérdida de hermeticidad de la Conexión GrayLoc

Atascamientode Mordazas

Atascamientodel Tornillo Sinfín

Fuga productoen L. de Carga

Falla válvulade 3 vías

Falla cil. hid.Línea de Carga

Falla motor hid. de la Mordaza

Corrosión

Desgaste

Acumulaciónde coque

Acum. coqueen Conector

Acum. coqueen Mordaza

Aro-sellodoblado

Acoplamientodeficiente

Fuga Interna-Externa

Falla deelectro-válvula

Daño deinternos

Fuga Interna-Externa

Falla válv. Mec.y de control

Atascamiento Guíainserción-retracción

Mov. no controladosistema retráctil

Obstrucción por Acum. de coque

Mov. restringidode componentes

Corrosión

Desgaste

Acumulaciónde coque

Mov. restringidode componentes

Cinemática

Antecedentes / Justificación del estudioAntecedentes / Justificación del estudio

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Perfil trapezoidal asegura alineación axial y radial de los conectores.

Funcionamiento del GrayLoc

El nivel de sello estará influenciado entre otros factoresDesalineación (angular y axial) Presencia de sólidos “duros”

Mordaza centra y deforma el aro metálico sobre el plano de acople, para obtener sello

Análisis del problemaAnálisis del problema

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Aspectos Críticos

Diseño y Operatividad del Sistema de Alineación

Deterioro de conexiones por desprendimiento de metal, deformaciones, y corrosión, y aros metálicos de sello deformados

Uso de prácticas no recomendadas que generan condiciones inseguras y el deterioro prematuro del sistema



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Soporte Propuesto ??

Soporte Actual



8 Soporte de Línea de Alimentación y Cilindros Retráctiles.



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δx ~ 103 mm



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Desplazamiento horizontal para asegurar acople y sello del GrayLoc

δhor = 1,118 pulgadas ó 29 mm

Este desplazamiento lo generan los cilindros retráctiles de la Línea de Alimentación.

El soporte de dicha línea permite desplazamientos de esa magnitud ?



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Funct Location

S h o r t t e x t Order Type Status Start date TotSum Componente Equipo

01A5034B Reemplazar tornillos del GrayLoc 20001767 OTC EXEC Jun-02 427.432 GrayLoc V-5051

01V5051 Reparar Sistema de Descabezamiento (bloques de retención del Aro-Sello)20001269 OTC EXEC Jul-02 3.643.870 GrayLoc V-5051

01V5001 Reinstalar bloques de retención del Aro-Sello 90002983 OTP EXEC Sep-02 1.053.480 GrayLoc V-5001

01V3001 / 01V4001

Reemplazar tubing del GrayLoc 90004030 OTP EXEC Nov-02 1.850.253 GrayLoc V-3001,

V-4001

01V3051 Reemplazar tubing del GrayLoc 90008772 OTP EXEC Jun-03 58.164 GrayLoc V-3051

01V4051 Bloques de retención del Aro-Sello 90010834 OTP AUTH Oct-03 2.148.000 GrayLoc V-4051

01V4051 Reemplazar gato vertical de Brida de Carga 20009635 OTC AUTH Dic-03 3.273.417 Gatos V-4051

01V3051 Reemplazar e Instalar Aros-Sello (17/12/03) 20009784 OTC EXEC Ene-04 5.862.301 Ring Joint V-3051

01V4051 Reparar Brida de Carga del GrayLoc 90012481 OTP EXEC Feb-04 834.489 GrayLoc V-4051

01V5051 Reemplazo de dos Aro-Sello de Brida de Carga 20010987 OTC AUTH Abr-04 7.894.400 GrayLoc V-5051

01V4051 Rectif icar pasadores de gatos de 20011950 OTC EXEC Jun-04 93.120 Gatos V-4051

J1-01300 Cambio de Oring motor hidráulico del GrayLoc 90015208 OTP AUTH Jul-04 114.000 GrayLoc Tren 40?

01V3001 Realizar reparaciones en GrayLoc 90015336 OTP AUTH Jul-04 0 GrayLoc V-3001

01A4012A Reemplazar motor hidráulico de GrayLoc 20012386 OTC AUTH Jul-04 0 GrayLoc V-4001

01V3001 Reemplazar protectores de cilindros hidráulicos 10000389 OPP AUTH Oct-04 0 Cilindro V-3001

01V3001 Reemplazar protectores de cilindros hidráulicos 10000389 OPP AUTH Oct-04 0 Cilindro V-3001

2002

2003

2004

Fcia de Intervenciones (Área 1)

Año 2002 8,5% (4 de 47)Año 2003 1,9% (3 de 156)Año 2004 7,0% (9 de 129)

OTC Orden de Trabajo CorrectivoOTP Orden de Trabajo PreventivoOMM Orden de Mantenimiento MayorOPP Orden de Parada de Planta

Acciones de Mantenimiento


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Limitaciones para establecer importancia de los Modos de Falla

Descripción vaga e imprecisa de las fallas que impide

a) Establecer su ubicaciónb) Distinguir el modo de fallac) Establecer posibles causas

Uso de varios nombres para un mismo componente que dificulta

a) La trazabilidad de las fallasb) Establecer o estimar sus frecuencias

Reporte de repuestos utilizados en reparaciones incompletos/inexistentes

Codificación limitada de componentes y acciones que dificulta ordenar las fallas por sistemas, subsistemas y componentes

Uso limitado de las capacidades/fortalezas del sistema SAP



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Considerando los datos disponibles de mantenimiento, se tiene

a) Las fallas representan < 4,2 % de las intervenciones

b) Las preventivas representan < 4,3 % de las intervenciones

c) Las intervenciones son de baja frecuencia < 9% (Area1)

d) Las mismas se han concentrado en:

• Cambio de bloques de retención de los Aros-Sello• Reemplazo de Aros-Sello• Reparaciones a componentes hidráulicos

Sin embargo, el impacto Operacional y de Seguridad de los eventos identificados por SINCOR son elevados

Serán analizadas las Causas Raíces de las fallas asociadas con la Calidad del Sello, y los Componentes Hidráulicos



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Situación de algunos componentes del sistema durante la Parada de Planta(Oct-2004)• 75% de los pivotes de los cilindros verticales “Soldados” al soporte de la Línea de

Alimentación (V-3001; V-3051; V-4001), e igualmente un 25 % de los pivotes de los cilindros horizontales (V-5051).

• Un vástago de cilindro vertical fracturado, sin precisar antigüedad del evento (V-3051).

• 50-66 % de los rodillos de la Mordaza, trabados y con desgaste no uniforme.

Prácticas que generan condiciones inseguras y deterioro prematuro decomponentes del sistema.

• Uso de palancas y mandarrias para: compensar desalineación entre Brida de Carga y Línea de Alimentación, cerrar manualmente la conexión, y ubicar manualmente la Mordaza sobre los conectores.

Modelaje Cinemático para análisis de funcionamiento del sistema

Evidencias físicasEvidencias físicas

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Necesidad de golpear las mordazas y sus placas de soporte para cerrar el GrayLoc ?


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Desalineación de Mordazas


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Desalineación de tramos Línea de Alimentación ?


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Sistema de Alineación

Modelo cinemáticoModelo cinemático

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Brida de Carga (S. Confiabilidad)


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La construcción e instalación de los GrayLoc según planos del proveedor Carrera máx. del cilindro horizontal de 5 pulgadas (127 mm) Carrera máx. del cilindro vertical de 4 pulgadas (101 mm) Desplazamiento del cilindro vertical en operación 2 pulgadas ( 51 mm) Carrera horiz. máx. de Línea de Alimentación retraída 4,1 pulg. (103 mm) Carrera horiz. mín. de Línea de Alimentación retraída 1,2 pulg. ( 29 mm) Rotación de Línea de Alimentación por mov. restringido de los pivotes de su soporte La Brida de Carga y su codo se conectan al fondo del DCU, perpendicular a su eje, y no sufren ningún desplazamiento

Caso simulados: Pivotes vertical y horizontal del Soporte libres (Caso 0) Pivote vertical atascado + Pivote horizontal libre (Caso 1 al Caso 4) Pivote horizontal atascado + Pivote vertical libre (Caso 10 al Caso 30)

Premisas y Casos de Simulación


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0o Inc.

Resultados de la Simulación


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0o Inc.



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3o Inc.



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3o Inc.



28 Con ángulos positivos se invierte la posición de las holguras y el desplazamiento del cilindro vertical

Pivote Vertical

Resultados (Geometría del Acople)


29 Con ángulos positivos se invierte la posición de las holguras y el desplazamiento del cilindro vertical

Pivote Horizontal

Resultados (Geometría del Acople)


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C0 C1 C2 C3 C4 C10 C20 C30

¬S[Grados] 0 -1 -2 -3 -4 -1 -2 -3

LA [mm] 24,5 16,3 8,1 -0,1 -7,6 16,3 8,1 -0,1

LLA [mm] 105,6 97,5 91,8 87,3 n/d 98,1 91,5 86,9

LV [mm] 50,8 62,3 75 88,1 101,1 62,6 74,3 86,4

LH [mm] 103,5 94,3 87,1 80,9 75,3 94,8 86,7 80,7

¬CV[Grados] 0,45 1,94 3,26 4,52 5,75 1,89 3,28 4,49

¬PV[Grados] 0,45 2,94 5,26 7,52 9,75 2,89 5,28 7,49

¬CH[Grados] 9,98 12,77 15,82 19,03 22,29 12,81 15,71 18,71

¬PH[Grados] 9,98 13,77 17,82 22,03 26,29 13,81 17,71 21,71

LV [mm] 62 72,17 87,54 101,4 105,2 74,52 86,81 99,6

LH [mm] 0,2 0,2 0,1 0,10 45* 0,1249 0 0,06

¬CV[Grados] 12,48 12,77 13,18 13,70 9,18* 12,78 13,18 13,66

¬PV[Grados] 12,48 13,77 15,18 16,70 13,18* 13,78 15,18 16,66

¬CH[Grados] 14,5 18,1 22,02 26,10 24,89* 18,2 21,84 25,62

¬PH[Grados] 14,5 19,1 24,02 29,10 28,89* 19,2 23,84 28,62

LLA ¬CV

LA ¬CH

LV ¬PV

LH ¬PH

¬S

Pivote Horizontal AtascadoPivote Vertical Atascado

Co

nd

ició

n I

nic

ial

Co

nd

ició

n F

inal

Casos #

Angulo Soporte Línea de Alim.

Carrera de Cilindro Horizontal

Carrera máx. Línea de Alimentación

Longitud mín. de acople conectores

Carrera de Cilindro Vertical

* Carrera mínima para desacoplar los conectores

Angulo de Cilindro Vertical

Angulo de Cilindro Horizontal

Angulo de Pistón Vertical

Angulo de Pistón Horizontal

Resultados (Resumen)


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Del ACR de la Pérdida de Hermeticidad del GrayLoc se identificó lo siguiente:

Causa Física El atascamiento de los pasadores de cilindros hidráulicos

Causas ContribuyentesPresencia de sólidos que impiden la deformación uniforme del aroEl desgaste o modificación de la geometría de la zona de sello

Causa LatenteModo de falla no considerado durante el diseño del Plan de Mantenimiento del sistema, careciéndose de una actividad específica de cuidado, que evite

• Atascamiento de pivotes sometidos a cargas elevadas y de bajo ciclaje

• Oxidación/degradación de sus componentes metálicos• Desplazamiento/evaporación del lubricante por ciclaje térmico• Apilamiento/consolidación de residuos sólidos de alta dureza y

abrasividad

ConclusionesConclusiones

32

Del modelaje cinemático se concluye que:

• El diseño del sistema de alineación de la Línea de Alimentación del DCU es adecuado al servicio

• El movimiento restringido de los componentes del GrayLoc afecta la calidad y capacidad del sello, y ocasiona el desgaste prematuro de los mismos

• El giro excesivo de cualquier pivote del sistema de alineación, puede superar la flexibilidad de diseño y operacional del GrayLoc

El correcto montaje y conservación de los componentes del GrayLoc aseguran su flexibilidad de diseño y operacional

Del análisis de los modos de fallas de los cilindros hidráulicos, se concluye que la cinemática puede ser la causa física de algunas de sus fallas (desgaste, fugas…)

ConclusionesConclusiones

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Reducción de diámetro externo de los pasadores (cilindros vert/horiz)

Colocar graseras con protectores en los agujeros de estos elementos

Implementar un Plan de Limpieza y Lubricación para los mismos

Recomendaciones específicasRecomendaciones específicas

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Reforzar la implementación del Plan de Mantenimiento Preventivo desarrollado por la Sección de Confiabilidad, enfocando en:

• Limpieza y lubricación oportuna, empleando materiales apropiados al servicio

• Reporte de fallas/intervenciones al GrayLoc o sus componentes, para mejorar la calidad de los datos asociados

Evitar alterar las propiedades mecánicas/metalúrgicas del aro-sello y/o la fabricación local, que degraden la capacidad de sello del GrayLoc

Emplear Grafoil sobre el aro metálico para rellenar el perfil de los sólidos acumulados en los conectores, y maximizar la vida útil de los componentes

Verificar que sean respetadas las recomendaciones y limitaciones de ensamblaje emitidas por el fabricante

Velar por el perfecto estado de mantenimiento y operación del conjunto de sensores y limitadores de posición

Recomendaciones generalesRecomendaciones generales

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Verificar separación mínima entre conectores en operación, mediante calibres “pasa-no pasa”

Realizar mediciones en campo para determinar desplaz./rotac. del sistema, asociados con factores de proceso y/o flexibilidad “aguas arriba” del conector

Periódicamente verificar la cinemática de componentes claves del GrayLoc

• Distancias entre mordazas, y limitadores de posición• Desplazamiento vertical/horizontal del S. de Alineación, y Descabezado

Inferior• Desplazamiento horizontal del Carro Retráctil de las mordazas• Desplazamiento de pines y pivotes de las mordazas en sus guías

Periódicamente verificar el funcionamiento del GrayLoc y sus sist. auxiliares

• Alineación de tuberías, y cierre de la mordaza sobre los conectores• Presión y caudal aceite (6 GPM @ 1500 Psid) del motor de accionamiento• Operatividad y ajustes de sensores de proximidad y limitadores de posición


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Puntos de Atención en posición Abierta


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Puntos de Atención en posición Cerrada


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Ubicación 01-V-3001 01-V-3051 01-V-4001 01-V-4051 01-V-5001* 01-V-5051 Prom. Oper

Pto. 1Pivote Horiz.

41 29 29 50 30 50 47

Pto. 2Pivote Vert.

48 28 32 55 31 48 50

Pto. 3Chumacera

29 27 28 32 38 32 31

Pto. 4Roller

198 58 44 202 51 237 212

Pto. 5.T. Sinfín

85 31 44 79 33 83 82

Linea Alim. 395 154 49 454 85 405 418

Mordaza 232 n/d n/d 253 51 259 248

Codo BC 396 151 47 425 90 409 410

Fecha : 15 Dic-2004 Lugar : Tambores DCU * Inic. Proceso de Corte

Hora : 08:45 a.m. Resp: A.Alvarez / P.Uzcátegui

T e m p e r a t u r a d e O p e r a c i ó n [oC]

3

21

LA

BC Mordaza

5

4

Láminas de respaldoLáminas de respaldo

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Technology

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