Charlas para la gestión del Mantenimiento Fernando Espinosa Fuentes
En las últimas dos décadas se han realizado importantes avances en el desarrollo de nuevas estrategias de mantenimiento. El progreso en el área de mantenimiento ha sido motivada por el aumento en el número, tamaño, complejidad y variedad de los activos físicos, la conciencia creciente del impacto del mantenimiento en el medio ambiente, la seguridad del personal, la rentabilidad del negocio, y la calidad de la productos. Las fallas imprevistas suelen tener efectos adversos sobre el medio ambiente y puede resultar en accidentes graves. Los estudios demuestran la estrecha relación entre las prácticas de mantenimiento y la ocurrencia de accidentes graves. La rentabilidad está estrechamente relacionada con la disponibilidad y fiabilidad de los equipos, mientras que la calidad del producto depende mucho de la condición de los equipos.
El mayor desafío para un ingeniero de mantenimiento consiste en aplicar una estrategia de mantenimiento tal que: maximiza la disponibilidad y eficiencia de los equipos, controla la velocidad de deterioro del equipo, garantiza una operación segura y respetuosa del medio ambiente, y minimiza el costo total de la operación. Esto sólo puede lograrse mediante la adopción de un enfoque estructurado para el estudio de la falla del equipo y el diseño de una estrategia óptima para la inspección y mantenimiento. Las técnicas de gestión de mantenimiento ha nacido a través de un importante proceso de metamorfosis, de tener su foco en las revisiones periódicas al uso de monitoreo de condición, centrarse en la confiabilidad de mantenimiento y apoyarse en sistemas expertos. El reto aumenta aún más cuando los ingenieros de mantenimiento tienen trato con equipos de manipulación de materiales tóxicos o peligrosos, ya sea durante la producción o en el transporte.
Uno de los objetivos de una estrategia de mantenimiento es la minimización de los riesgos, tanto para los seres humanos y el ambiente, causado por el fallo inesperado del equipo. Utilizando un enfoque basado en riesgo se asegura una estrategia, que responde a esos objetivos. Este enfoque utiliza la información obtenida del estudio de los modos de fallo y sus consecuencias económicas. El análisis de riesgos es una técnica para identificar, caracterizar, cuantificar y evaluar de la pérdida de un evento. En el enfoque del análisis de riesgos se integra la probabilidad y análisis de consecuencias en las distintas etapas del análisis de y trata de responder a las siguientes preguntas:
Qué puede funcionar o ir mal que podría conducir a un fallo del sistema? Cómo puede darse la condición de mal funcionamiento? Qué tan probable es su ocurrencia? Cuáles serían las consecuencias si ocurre? Así, el riesgo puede ser definido cualitativa / cuantitativamente como el siguiente conjunto de par de datos para un escenario de falla en particular.
El resultado de una evaluación cuantitativa del riesgo será típicamente un número, como el impacto de los costos por unidad de tiempo. El número podría ser utilizado para dar prioridad a una serie de elementos que han sido evaluados por los riesgos. La evaluación cuantitativa del riesgo requiere una gran cantidad de datos tanto para la evaluación de probabilidades y evaluación de las consecuencias. El árbol de fallas o de árboles de decisión se utilizan a menudo para determinar la probabilidad de que una cierta secuencia de acontecimientos dará lugar a una consecuencia determinada.
La evaluación cualitativa del riesgo es menos rigurosa y los resultados se presentan a menudo en la forma de una matriz de riesgo simple donde uno de los ejes representa la probabilidad y la otra representa las consecuencias. Si se da un valor a cada una de la probabilidad y la consecuencia de ello, se puede calcular un valor relativo de riesgo. Es importante reconocer que el valor de riesgo cualitativo es un número relativo que tiene poco significado fuera del marco de la matriz. En el marco de la matriz, proporciona una priorización de los elementos naturales que evaluó utilizando la matriz. Sin embargo, como estos valores de riesgo son subjetivos, la priorización sobre la base de estos valores es siempre discutible.
La estrategia del mantenimiento basado en el riesgo tiene por objetivo reducir el riesgo general de fallas catastróficas de las instalaciones operativas. En las zonas de riesgo alto y medio, es necesario concentrar un esfuerzo de mantenimiento mayor, mientras que en zonas de bajo riesgo, el esfuerzo se reduce al mínimo para reducir el alcance total del trabajo y el costo del programa de mantenimiento de una manera estructurada y justificable. El valor cuantitativo de los riesgos se utiliza para dar prioridad a la inspección y mantenimiento. MBR sugiere un conjunto de recomendaciones sobre cuántas tareas preventivas (incluido el tipo, los medios y de tiempo) se van a realizar. La aplicación del MBR reducirá la probabilidad de una falla inesperada.
Dividir el sistema en unidades manejables Considerar una unidad a la vez Estimación del riesgo -Identificación del peligro/desarrollo del escenario de falla - Cuantificación del riesgo - Análisis de probabilidades - Estimación del riesgo Evaluación del riesgo -Definir el nivel de aceptación del riesgo -Comparación del riesgo estimado con los criterios de aceptación Planificación del mantenimiento -Desarrollo de un plan de mantenimiento para transformar los riesgos inaceptables a un nivel aceptable -Programación del mantenimiento
Inicio Estimación cuantitativa Considere una unidad Desarrollo de un escenario de accidente o falla Estimación probabilística Estimación probable del área dañada Desarrollo del árbol de fallas Evaluación de las consecuencias Análisis del árbol de fallas No Pasar al siguiente módulo Estimación del riesgo Están todas las unidades analizadas? Si
Inicio Factor de riesgo de una unidad Comparación del riesgo estimado contra el criterio de aceptación Definir claramente el criterio de aceptación del riesgo Factor de riesgo de otra unidad Factor de riesgo de otra unidad Si Es aceptable el riesgo? No Agregue esta unidad para planificar el mantenimiento No Están todas las unidades analizadas? Si Pasar al siguiente módulo
Inicio Factor de riesgo de una unidad Defina el nivel esperado de riesgo para esta unidad Utilice un árbol de fallas reverso para definir la periodicidad del mantenimiento Defina un nuevo nivel esperado de riesgo para la unidad Están todas las unidades analizadas? No Factor de riesgo de otra unidad Si Si Se revisa el criterio de aceptación? Rehaga el árbol de fallas y el análisis de riesgos para todas las unidades consideradas para el mantenimiento No Desarrollar el plan de mantenimiento
Probabilidad 5 4 3 Inspección frecuente simple Considerar aproximación cuantitativa Considerar el HAZOP 2 1 0 0 Considerar para correctivo Inspección por muestreo Mitigar el efecto de la falla 1 2 3 4 5 Consecuencia
Los árboles de eventos y los árboles de fallas son usados para establecer escenario de salidas y causalidades. Un escenario es llamada a una secuencia de accidentes y está compuesta de varias interacciones dañinas entre los aparatos, software, información, material, fuentes de poder, humanas y ambientales. Estas técnicas también son usadas para cuantificar la probabilidad durante la fase de estimación del riesgo
En muchas instalaciones industriales ocurre que un gran porcentaje del riesgo de la misma se encuentra focalizado en un porcentaje relativamente pequeño de equipos. Estos componentes de gran riesgo potencial pueden requerir una gran atención, por lo que el costo de un mayor esfuerzo en los mismos puede verse compensado reduciendo esfuerzos excesivos en áreas que no los requieran (identificadas como de bajo riesgo). De todas formas, hay que hacer hincapié en que el riesgo de una instalación no puede reducirse hasta cero. Siempre existen factores inesperados que pueden llevar a las instalaciones a una situación peligrosa, como ser: Errores humanos. Desastres naturales. Sucesos externos (como colisiones o caídas de objetos). Actos deliberados como sabotajes. Errores de diseño no identificados.
API RP 580 sugiere 4 elementos fundamentales que deben existir en un programa de MBR. Estos son: 1. Debe proveer un sistema de gestión para el mantenimiento de la documentación, calificación del personal, requerimiento de datos y el análisis de cambios. 2. Debe proveer un método documentado para la determinación de la probabilidad de falla. 3. Debe proporcionar un método documentado para la determinación de la consecuencia de la falla. 4. Debe proporcionar una metodología documentada para la gestión de riesgo a través de la inspección y otras actividades de mitigación. Las directrices también sugieren los resultados esperados. Estas son: Se debe generar una clasificación de riesgo de todos los equipos evaluados Se debe generar un plan de inspección detallado de cada ítem incluidos en los métodos de inspección, la cobertura y la periodicidad. Se debe dar una descripción de las actividades de mitigación de riesgo.