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PRESENTACIÓN PROYECTO DE PASANTÍA
ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD DEL
SISTEMA DE BOMBAS DE RESIDUO
ATMOSFÉRICO Y COMPRESOR DE
GAS HÚMEDO EN LA OPERACIÓN
EN MEJORADOR DE CRUDO
Elaborado por: Filippo Rubera
CONTENIDOS
¾ Proceso de Mejoramiento.
¾ Sistemas Criticos
¾ Bombas de Residuo Atmosférico.
¾ Compresor de Gas Húmedo.
¾ Para cada uno de estos sistemas se muestra:
¾
¾
¾
¾
¾
2
Análisis de criticidad.
Análisis estadístico de data de falla y reparación.
Cálculo de RAM.
Análisis Causa Raíz.
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.
DESCRIPCIÓN DE LA CORPORACIÓN
Y EL PROCESO DE MEJORAMIENTO
DE CRUDO
¾ A continuación se presenta un esquemático del proceso de mejoramiento
del crudo extrapesado.
3
BOMBAS DE RESIDUO
ATMOSFÉRICO
¾ A continuación se presenta un esquemático del conjunto: columna
destiladora atmosférica – bombas de residuo atmosférico.
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¾ Función: Bombear el producto de fondo (Residuo Atmosférico 6,2 API) de
la columna destiladora atmosférica, de manera segura, a 1572 m3/h y 182
m de cabezal, hacia los pasos de los hornos de la unidad de destilación al
vacío.
ANÁLISIS DE CRITICIDAD
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
¾ R(t) = P(t) x C(t)
¾ P(t) = Probabilidad de Falla
de la bomba por Spare no
Disponible
¾ C(t) = Parada imprevista
de
las
unidades
de
destilación al vacío y
atmosférica.
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ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE DATA DE
FALLA
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
¾ Data de Falla
Mantenimiento.
Filtrada
del
Sistema
de
Gestión
Data de falla bomba 01-P-10-06 A
Data de falla bomba 01-P-10-06 S
6
Fallas por Sellos Mecánicos
Perdida de eficiencia (Flujo descarga a Cero)
de
TENDENCIA DE DATA DE FALLA
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
¾ La aparición de eventos de Falla en el Tiempo es Creciente.
¾ La probabilidad se incrementa en el tiempo, y con ello el riesgo
del sistema.
Tendencia de fallas en el tiempo según
test de Laplace.
10
10
8
8
N° de fallas
N° de fallas
Tendencia de fallas según test de
Laplace
6
4
2
6
4
2
0
0
0
1
2
0
Tiem po (días/1000)
Tendencia para 01-P-10-06 A / S
7
1
Tiem po (días/1000)
2
CÁLCULO DE CONFIABILIDAD
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
¾ Se modeló el sistema de bombas
como un sistema paralelo redundante
1 de 2.
¾ TPEF de 100,4 días, valor inferior a la
referencia establecida como deseable
por ARINC de 258 días en el estudio
“Risk-based work selection critical
component reliability analysis”
¾ Las fallas recurrentes de Sellos
mecánicos y perdida de eficiencia
afectan la confiabilidad negativamente.
¾ No se hizo cálculo de mantenibilidad y
disponibilidad debido a la carencia de
data de tiempos de reparar.
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ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
¾ Lo que los operadores perciben y los lleva a tomar la decisión de
efectuar el cambio de bombas, es una tendencia de apertura o
fluctuación de la apertura de las válvulas de control de flujo de
entrada a los hornos de la unidad de vacío.
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ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
¾ Si el cambio de bomba no se efectúa a tiempo se produce la pérdida total
de flujo que entrega la bomba y aumenta el nivel de residuo dentro de la
columna destiladora atmosférica.
Consumo de amperaje, porcentaje nivel y flujo másico vs. tiempo.
Amperaje motor 01-PM-10-06 A
Nivel de fluido en 01-C-10-01
Flujo descarga bomba
1400
120
1200
1000
80
800
60
600
40
400
20
200
0
0
1
6
11
16
21
26
31
36
Tiempo en minutos
10
41
46
51
56
61
Flujo (ton/h)
Amperaje (A) y % Nivel
100
ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
11
ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
BOMBAS DE RESIDUO ATMOSFÉRICO
12
Pdis = 17,5 barg
Pm = 14,8 barg
182 m @ 1592 m3/h
141 m @ 1592 m3/h
¾
Las holguras del anillo de desgaste son
seleccionadas de acuerdo a la viscosidad
del fluido.
¾
Fluido de trabajo fuera de especificación
(8 API). Problemas despojamiento
Columna Destiladora Atmosférica.
CONCLUSIONES
BOMBAS RESIDUO
¾ Riesgo estimado = 196 US$/D (Riesgo Medio, superior al inicial)
¾ Se detecto baja confiabilidad = 100,4 días
Alta frecuencia de Falla (Sellos mecánicos y perdida de Eficiencia).
¾ Causa Raíz Detectada: Cambio de especificaciones del fluido
(disminución de viscosidad) por deficiencias en Columna
Destiladora.
¾ Se recupero eficiencia de despojamiento, el fluido de trabajo volvió a
estar dentro de especificaciones.
¾ Las bombas no han vuelto a fallar por perdida eficiencia.
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COMPRESOR DE GAS HÚMEDO
Función: tomar el gas de tope de la columna fraccionadora (01-C-30-01) de la
unidad DCU para enviarlos a la GRU y producir gas combustible, que es usado
en el mejorador en diversos procesos.
4,50 Bar-A
121,0 C
1,12 Bar-A
49,1 C
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Compresión
1 Etapa
Etapa
Enfriamiento
3,82 Bar-A
49,0 C
Compresión
2 Etapa
15,4 Bar-A
136,4 C
ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE DATA DE
FALLA
COMPRESOR DE GAS HÚMEDO
¾ Data de falla filtrada base de datos de operaciones
Fecha
20/09/2003
22/09/2003
22/03/2004
9/6/2004
13/06/2004
TPR
49 mins
384 mins
134 mins
65 mins
151 mins
Modo de falla
Disparo anti-surge
Cableado botonera local
Disparo anti-surge
Disparo anti-surge
Disparo amperaje
Activación del Sistema de protección anti-oleaje
sin causa aparente
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TENDENCIA DE DATA DE FALLA
COMPRESOR DE GAS HÚMEDO
¾ Tendencia de Falla Evidente y Creciente
¾ Problemas recurrentes en sistema de protección anti
oleaje
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CÁLCULO DE RAM
COMPRESOR DE GAS HÚMEDO
¾ TPEF = 185 días, valor menor al TPEF deseado = 438 días.
¾ Mantenibilidad = 2,6 horas. (estabilización y re arranque)
TPPR = 216 horas
¾ Disponibilidad = 99,94 %.
100
100
90
90
80
80
70
60
50
40
30
20
70
60
50
40
30
20
10
10
0
0
0
17
Curva de comportamiento de la Mantenibilidad en
el tiempo
Mantenibilidad en %
Confiabilidad en %
Curva de comportamiento de la Confiabilidad
en el tiempo
100
200
300
400
500
600
Tiem po en días
700
800
900 1000
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Tiem po en días
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
COMPRESOR DE GAS HÚMEDO
¾ Apertura válvulas de recirculación a alto flujo de
descarga.
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ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
COMPRESOR DE GAS HÚMEDO
¾ Causas Probables (árbol de falla) :
Fallas Instrumentos Transmisores.
Falla Sistema Monitoreo Sistema Eléctrico Estatus
Contactor a Motor
¾ Contribuyente: Problemas comunicación ESD - DCS
Instrumentos
transmisores
Lógica control
DCS
ESD
EMCS
(Estatus)
Falsas
señales
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Problemas de
transmisión
de señales
Anti-oleaje
CONCLUSIONES
COMPRESOR DE GAS HUMEDO
¾ Riesgo estimado = 1233 US$/D (Alto riesgo)
¾ Se detecto baja confiabilidad = 185 días
Alta frecuencia de Falla (Activación de sistema protección antioleaje
en operación a alto flujo).
Mantenibilidad = 2,6 horas (Alta mantenibilidad)
Disponibilidad = 99,94 % (Alta disponibilidad)
¾ Causa Raíz Probable: Inadecuada selección y diseño del sistema de
control de protección de oleaje.
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¾ Se plantea mejorar comunicación entre ESD y DCS
Se mejoro comunicación entre EMCS y DCS por conexión directa
Se procederá al cambio de la instrumentación sistema antioleaje y
mejorar diseño del sistema de control.
MANTENIMIENTO CENTRADO EN
CONFIABILIDAD
¾ Se desarrollo a partir de la metodología MCC una revisión
de las políticas de cuidados de activos de los sistemas
críticos.
¾ Se dispusieron las nuevas actividades en una aplicación
excel.
¾ Justificación:
¾ Las actividades de Cuidado se realizaron antes de
que los sistemas entraran en operación.
¾ Cambio de realidades operacionales y riesgo.
¾ Se requiere revisión periódica de las políticas de
cuidado de activos.
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