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En un momento como el actual en el que los gerentes de mantenimiento cuestionan los mantenimientos sistemáticos realizados por horas de funcionamiento o por periodos de tiempo, se actualizan y mejoran constantemente las técnicas tendentes a identificar problemas en sus fases incipientes, para realizar la programación del mantenimiento en función de la condición real de la planta y no en frecuencias fijas. 

El Mantenimiento Predictivo Termodinámico (MPT) es una técnica englobada dentro de las técnicas predictivas y del mantenimiento por condición, que trata de evaluar si el comportamiento de una instalación está dentro de lo esperado de acuerdo con sus parámetros de diseño o hay equipos que no se están comportando con se espera.

Por Santiago García Garrido

www.santiagogarciagarrido.com

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La base del Mantenimiento Predictivo Termodinámico o MPT es la lectura de los datos de diversas variables físicas, como la temperatura, la presión o el caudal, para realizar con ellas un tratamiento matemático que trata de determinar si dichas variables están dentro de lo esperado desde un punto de vista termodinámico. En la mayoría de los casos se evalúan los intercambios energéticos en equipos susceptibles de ensuciamiento o degradación, y que pueden ser estáticos (intercambiadores, condensadores, calderas, etc.) o bien rotativos (bombas, turbinas, generadores, motores de combustión interna, etc.).

La técnica se fundamenta en tres puntos:

  • La lectura periódica de determinadas variables
  • El tratamiento de dichos datos
  • La comparación de los resultados teóricos con los que realmente presenta la planta

En cuanto al primero de los puntos, es importante definir la frecuencia y el soporte en el que se realiza la toma de los diversos datos. Cuanto mayor sea la frecuencia de toma de datos, mejor se pueden identificar situaciones puntuales anómalas, que a veces se presentan en espacios muy breves. A la vez, cuanto mayor sea la frecuencia de toma de datos mayor es la posibilidad de detectar un problema en su fase inicial o incipiente.

En este sentido, para que la toma de datos resulte realmente efectiva puede hacerse de dos formas:

  • Tomando de forma totalmente automatizada dichos datos directamente desde el sistema de control de la planta, mediante el diseñi y desarrollo de una interfaz entre el programa que gestiona el MPT y el sistema de control. La realización de este interfaz ni es cara ni es complicada, y puede ser desarrollada por cualquier informático o ingeniero de control con acceso al DCS de la planta, en pocas horas.
  • Tomándolos a mano, mediante tablets o teléfonos inteligentes, y volcándolos luego dichos datos en el programa que gestiona el MPT. 

TRATAMIENTO DE LOS DATOS

Una vez se han tomado los datos es necesario verificar o calcular si están dentro de un rango aceptable o están fuera de dicho rango. Para ello es necesario diferenciar entre variables independientes, que definen las condiciones de funcionamiento, y las variables dependientes, que son el resultado de los intercambios y transformaciones que se llevan a cabo en los equipos. Las variables independientes son aquellas que están en función de las condiciones ambientales, como la temperatura, la presión o la humedad relativa ambiental, o las que el operador puede variar a voluntad, como la carga o la potencia. Estas variables independientes se cargan directamente en el programa.

El valor de las variables dependientes está en función de las variables independientes. Introducidas éstas, el simulador termodinámico en el que se basa el MPT debe ser capaz de calcular las variables dependientes, de acuerdo con las leyes físicas que rigen esos intercambios. Los valores reales están influenciados por ensuciamientos, pérdidas de rendimiento, degradaciones, y no tiene por qué coincidir con las valores teóricos calculados por el simulador.

Comparados los valores que deberían obtenerse de forma teórica con los que realmente se observan en la planta analizada, puede detectarse con toda facilidad aquellos valores que se alejan del óptimo, del valor esperado. Y es precisamente entonces cuando el Mantenimiento Predictivo Termodinámico alcanza toda su potencia: cuando es capaz de detectar valores que se alejan de los valores esperados.

Lo ideal es que el simulador, en su diseño, coincida con la pantalla de control. En el simulador se introducen las condiciones atmosféricas, la carga y cualquier otra variable que pueda ser ajustada por el operador, y en una pantalla similar a la del DCS de control, el técnico que está utilizando el simulador verá representados todos los valores que deberían estar apareciendo en su sistema de control. De una forma muy visual y gráfica puede detectar todos aquellos puntos de discordancia, y a partir de ellos, puede tomar las acciones oportunas: abrir órdenes de trabajo, pedir a un técnico de mantenimiento que compruebe un determinado equipo, etc.

CONCLUSIONES

Los simuladores permiten simular las condiciones que debería estar teniendo una instalación para poder compararlos con las condiciones que realmente presenta la instalación. Si las variables que se analizan son presiones, temperaturas, caudales o cualquier otra forma de manifestación energética, se denominan simuladores termodinámicos. Al utilizarlos para determinar el estado de instalaciones y ser capaces de diagnosticar las instalaciones y predecir su comportamiento, a esta técnica se le denomina Mantenimiento Predictivo Termodinámico.

  • El empleo de esta técnica tiene varias ventajas:
  • Es sencilla de implementar
  • Es barata

Su empleo es tan simple que cualquier operador con un entrenamiento mínimo puede sacar todo el partido a esta herramienta, siendo capaz de diagnosticar con precisión el estado de una instalación e identificar todos aquellos puntos en los que debe realizarse una intervención correctiva. 

QUÉ ES EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO Y PARA QUÉ SIRVE

El mantenimiento Predictivo es el conjunto de tareas de  mantenimiento que relaciona determinadas variables físicas o químicas con el estado de una máquina o instalación.

Por Santiago García Garrido

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¿ES EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO ALGO ÚTIL Y PRÁCTICO?

¿Es el mantenimiento predictivo una elucubración mental, el capricho de un técnico que deseoso de jugar con una herramienta de alta tecnología o realmente tiene alguna aplicación práctica en un entorno industrial real? 

Por Santiago García Garrido

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