UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRÓNICA E.A.P. DE..INGENIERIA ELECTRÓNICA Mantenimiento de la instrumentación y control en la Planta de Oxidos de Bhpbilliton Tintaya S.A. Capítulo 3. Conclusiones INFORME PROFESIONAL Para optar el Título de Ingeniero Electrónico AUTOR Freddy Edgar Quiñónes Terreros LIMA PERÚ 2004
144 3. CONCLUSIONES Muchas corporaciones están emprendiendo cambios en sus procesos industriales, los dispositivos de control juegan hoy en día un papel muy importante en el control de estos procesos, siempre que su selección sea la más adecuada para los procesos industriales. No se trata de que la planta es vieja o nueva para realizar los cambios de tecnología, primero hay que estudiar cuales son los dispositivos mas apropiados para su reemplazo y por que?. Aquí menciono las diferentes herramientas y/o dispositivos que me ayudan a gestionar mejor los activos en esta parte de instrumentos, control y automatización en la Planta de Oxidos de BHP Billiton Tintaya S.A. 3.1. Tecnología de la Información como Herramienta de Diagnóstico de Fallos La comunicación digital entre los dispositivos finales de control y los sistemas proporcionan hoy en día, el medio para el monitoreo de condiciones del estado de los dispositivos en la planta de Oxidos. La tecnología de la información con los dispositivos de monitoreo por condición, envía la información para el diagnóstico hasta la sala de control. El monitoreo será en el futuro por Internet desde la base de datos de una página HTML, Los mensajes de los sistemas serán enviados vía teléfono, e-mail o mensaje de texto. Proporcionando al personal de mantenimiento la información de diagnóstico de los dis positivos finales de control en los procesos industriales. El concepto de mantenimiento predictivo basado en el estatus del monitoreo y ejecutado justo a tiempo a los dispositivos finales de control garantizan un diagnóstico de fallo seguro; pudiendo con el estatus, el responsable de mantenimiento asignar los recursos antes de una parada de planta. Los sistemas de monitoreo y control serán manejados remotamente con ayuda de tecnología Ethernet y la Internet. A través de los medios físicos de fibra óptica, y radio módems. Todos los sistemas están basados en tecnología HART ( medidores ), FIELDBUS ( válvulas de control ); Los cuales ofrecen una plataforma para el mantenimiento muy confiable. En la Planta de Oxidos sé esta implementando la red Hart que nos facilitara la comunicación de todos los instrumentos de
145 medición y el fieldbus para las válvulas moni toreándolos, acceso directo en configuración y programación desde cualquier punto y a la vez, que cada equipo según los limites de error que permiten genere automáticamente su aviso de intervención para calibración accesando al sistema de gestión de mantenimiento que usamos G-SAP. 3.2. Instrumentación Inteligente Con la ayuda de las nuevas tecnologías es posible desarrollar un concepto de diagnóstico simple y poderoso sin perder ningún dato. Este concepto está basado en la incorporación de instrumentación inteligente a una red de autodiagnóstico. Es decir, con esta tecnología el diagnóstico es simple y poderoso sin la pérdida de ningún dato. Este concepto esta basado en la incorporación de el uso de dispositivos inteligentes al elemento final de control ( Válvula de Control ). Los dispositivos inteligentes con el componente de software controlan automáticamente los elementos finales de control en operaciones automatizadas y se comunican mediante la red entre ellos. Asi todos los instrumentos de marca Rosemount, E-H, Milltronics, Ohmart entre otros con la red de instrumentos usando el protocolo Hart hace que tengamos un mejor control de los instrumentos a nivel de monitoreo, supervisión de funcionamiento, calibración y error. 3.3. AMS Mejora el Diagnóstico ( Active Managment System: Sistema de gestión de activos ) A través de esta, el software Soluciones de Gestión de Activos ( AMS ) permite a los técnicos de cualquier planta el acceso directo al estado y a la información sobre la situación de los elementos finales de control. Esta información procesada por el software de diagnóstico proporciona una nueva herramienta precisa y conveniente para la valoración de la salud de funcionamiento de los dispositivos de control y mejora de su rendimiento. Se considera como cabecera de control de instrumentos a este sistema AMS en la cual se conectaría la red Hart.
146 3.4. Integración con otras funciones El Sistema de Gerencia de Activos, tienen la capacidad de enlazar información contenida en otras aplicaciones de uso común Microsoft Office, Autocad, etc. con su base de datos. Será posible asignar individualmente a los instrumentos en la base de datos, archivos de datos tales como registros de calibración, planos de tubería e instrumentos o P&ID, diagramas de lazo, documentos en formato electrónico suministrados por los fabricantes de los instrumentos, entre otras fuentes de información. Esta información servirá de complemento a los registros que típicamente se manejan durante la operación de los instrumentos. Actualmente se tiene la actualización de los planos P&ID, Data sheet a través de los ISA form por segundo año consecutivo. El Sistema de Gerencia de Activos soportará interfaces o integración con otras funciones de la administración y operación de las plantas de procesos, tales como Sistemas de Mantenimiento Basado en Computadoras, Optimización de Procesos, entre otros. 3.5. Diagnósticos Avanzados Sistema de Gerencia de Activos estará en capacidad de proveer herramientas de diagnóstico avanzado para instrumentos de diferentes tipos y fabricantes, tales como diagnóstico de desempeño de válvulas de control, identificación de líneas de impulso obstruidas en instrumentos, análisis de causa raíz de las fallas de la instrumentación. Sé esta implementando el sistema Fieldvue ( Fieldbus ) en nuestras válvulas de control y obtener todo lo anteriormente descrito. 3.6. Mantenimiento Preventivo Los Sistema de Gerencia de Activos tienen la capacidad de notificar automáticamente los eventos y alertas como resultado del diagnóstico y monitoreo en línea de los instrumentos que posean esta capacidad. Será posible permitirle a usuarios remotos entrenados, interrogar y diagnosticar a la instrumentación inteligente conectada en línea, utilizando la red pública de telefonía. La interfaz usada por los usuarios remotos, les permitirá explorar completamente la funcionalidad del sistema, con la finalidad de identificar y solventar los eventos que resulten del diagnóstico de los instrumentos.
147 Aquí se implementa la Red Industrial que interconectaría todas las redes de equipos que se tiene entre PLC s, Sistema de Control Distribuido, Red eléctrica de reles de protección, analizadores de energía, Red de variadores Cutler Hammer, Red Hart de instrumentos, Red de procesos metalúrgicos y operacionales como las balanzas y facturaciones automáticas de recepción de insumos y envió del producto final. 3.7. Calibración de Instrumentos Los Sistema de Gerencia de Activos permiten registrar de manera histórica los eventos de calibración que se efectúen como consecuencia de la ejecución de un programa de mantenimiento de instrumentos. Las funciones de registro de calibraciones tendrá la capacidad de interconectar el Sistema con calibradores y patrones de medición a través de comunicación serial con el computador, con la intención de minimizar las posibilidades de error en la trascripción de valores como resultado del proceso de calibración. Ofrece la posibilidad de generar reportes de calibración que contienen los siguientes datos:?? Identificación del instrumento calibrado?? Identificación del equipo patrón utilizado?? La fecha de ejecución y número de trabajo?? Persona responsable de la calibración Resultados numéricos de la calibración con la determinación automática de desviaciones porcentuales Aquí están corriendo los primeros procedimientos de calibración de instrumentos principales que aseguren su correcto funcionamiento y dentro de los limites permisibles. Las actividades de mantenimiento y calibración de instrumentos y sistemas de control conllevan a realizar trabajos de precisión y que por los métodos personalizados de cada mantenedor caemos en errores de procedimientos, por tanto se justifica el tener procedimientos de mantenimiento y calibración que aseguren a seguir los pasos de las actividades a realizar y minimizar los errores humanos. Se ha
148 realizado estos procedimientos en mas de 20 tipos de instrumentos entre medidores y switches; además de un procedimiento detallado de los pasos de mantenimiento, configuración y programación de los sistemas de control. Como es del DCS Shympony ABB Bailey. 3.8. Experiencia de campo Hay aplicaciones en nuevas y viejas plantas de proceso donde se instalaron equipos inteligentes asociados al AMS dando un resultado de un tercio del tiempo previsto necesario para analizar el estado de funcionamiento de los dispositivos finales de control. Además, al utilizar el AMS, pueden configurar y calibrar de manera eficiente todos los dispositivos inteligentes basados en HART, PROFIBUS Y FIELDBUS desde el taller de mantenimiento. 3.9. El Ajuste de Funcionamiento se hace más Fácil Las válvulas de carrera rápida son notablemente más inestables y difíciles de ajustar. Los fabricantes han asignado juegos de ajuste para hacerlo más fácil para el cliente, pero la nueva característica de ajuste de funcionamiento de los software de gestión de activos da un paso más. Salta automáticamente las pruebas para localizar y establecer los juegos de ajuste. Esto resulta especialmente valioso para su aplicación en válvulas de diferentes fabricantes. 3.10. Herramientas de sintonía de lazos de control: Expertune Los lazos de control cada vez son mas frecuentemente usados en la diversidad de sus tipo ( simple, forward, ratio, cascada, wind up, ) la cual involucran tener mejor sintonía de los mismos que por las practicas que se tiene y aun teniendo la experiencia deseada no se logran optimizar al máximo. Una de esas herramientas que nos ayuda a realizar esta optimización en su limite máximo es el Sistema expertune que teniéndolo en línea a la vez que esta moni toreando, lo analiza y predice los cambios a realizar y como quedaría en el ajuste que se daría ya sea manualmente paso por paso o de lo contrario automáticamente ( auto sintonía ). Además su versatilidad de arquitectura abierta hace que se comunique con los sistemas que tenemos principalmente el de sistema de control distribuido Shympony Bailey. Y los PLC s Allen Bradley.
149 3.11. ISA 20 Forms como el sistema de control de datos de instrumentos La Asociación de Es tándares Internacionales ( ISA ) tiene una norma de control de datos de dimensionamiento según las condiciones de proceso e instalación, Configuración y datos específicos del instrumento en base a estos formatos tipo 20 que distribuyen según sea el tipo de aplicación y principio de medición del instrumento. Así tenemos medidores de flujo ( magnéticos, placa orificio, tubo anubar, turbina, coriolis, ultrasonido ). Presión ( manómetros, Absoluta y relativa ), temperatura ( RTD s de 2, 3, 4 hilos, termocuplas, bimetalicos ), nivel ( capacitivo, ultrasonido, radar ). Radiactivos ( tipo alfa, gamma ). Analíticos ( phmetros, conductivímetros, turbidímetros, desnsímetros, gases, dureza, cloro ). A través del software llevar un control estricto de los posibles camb ios de cualquier dato y en tiempo real. 3.12. Actualización continua de los planos P&ID El mantener actualizado los planos PID refleja el control de los nuevos y/o retirados instrumentos de cada área y que involucra al control de su mantenimiento en la planificación y programación del mismo. 3.13. Control de manuales a través del Linkone Controlar y actualizar los manuales de cada uno de los instrumentos y a la vez tenerlos en forma digital de forma amigable y asequible nos involucra mas a leer y complementar sus descripciones y funcionamientos, troubleshooting. Además que podemos chequear gráficamente los repuestos recomendados de cada uno de los instrumentos.