jueves, 4 de junio de 2009

Mantenimiento

Introducción
El tema de mantenimiento por soldadura en toda gran empresa, se caracteriza por exigir una permanente renovación tecnológica sin dejar tiempo adecuado para su asimilación. Aquellos que son parte de un equipo de mantenimiento industrial, como en una refinería, viven en una rutina psicológicamente estresante. Ni todos consiguen permanecer en esta actividad a lo largo de muchos años, ni las actividades permanecen estables. Su equilibrio emocional siempre está bajo prueba, bajo la presión de lo inesperado, de la alta responsabilidad, bajo las demandas de los jefes; porque ellos quieren soluciones rápidas y muchas veces no tienen la comprensión de las limitaciones de información y de las técnicas disponibles. Hay que hacer milagros.
En una refinería, por ejemplo, se usan equipos que trabajan a altas temperaturas, o bajo altas presiones, o en medios corrosivos o muy volátiles o incluso con combinaciones de estas condiciones. Además, ellos normalmente son equipos muy caros, muy grandes, que trabajan permanentemente durante muchos años y cualquier pausa en los procesos representa costos directos e indirectos muy altos. El equipo de mantenimiento debe ser muy organizado y técnicamente muy competente tanto en ingeniería como en administración.
Todavía hoy es más común la dicha administración de bombero (extinción de incendio), también conocida por administración reactiva. Se ha buscado, sin embargo, desarrollar una administración prospectiva. Para eso, los sistemas de administración de riesgo y de inspección deben ser organizados. Ésta es la manera de reducir el nivel de tensión del equipo de mantenimiento y, al mismo tiempo, de aumentar su efectividad, con ventajas evidentes para todos.

2) Análisis de riesgos y mantenimiento
Un Sistema de Administración de Riesgo es un proceso administrativo basado en la identificación y control de aquellas áreas y eventos que tienen potencial para causar alteraciones no deseadas en los procesos y en los productos.
Con la aplicación de este tipo de sistema se tiene una metodología de trabajo por la cuál se puede alcanzar un uso racional de los recursos, mientras minimiza el riesgo de materializar indeseables consecuencias para los seres humanos, para la sociedad, para el medioambiente y para la empresa. El método consiste en usar la ingeniería para el establecimiento correcto de planes estratégicos de administración prospectiva, destinada a asegurar "a priori" que los riesgos serán más pequeños que el máximo aceptable y también desarrollar planes para minimizarlos, así como elaborar planes tácticos para su detección, diagnóstico y control operativo.
La aplicación de esta filosofía de trabajo permite la tomada de decisiones gerenciales destinadas a mantener las operaciones industriales dentro de los niveles de riesgo de ingeniería aceptables con base en evidencias objetivas.
Las tecnologías avanzadas de inspección y mantenimiento de refinerías y otras plantas petroquímicas son basadas en la evaluación de riesgos. La tendencia actual es estructurar un sistema de técnicas de inspección basado en el concepto de riesgo potencial (Risk-Based Inspection – RBI) junto con el concepto de mantenimiento estratégico. Un software calcula permanentemente un potencial de riesgo para todos los sectores de la planta industrial con base en los datos solicitados y suministrados por los ingenieros de mantenimiento. Así se consigue reducir el costo de operación y de mantenimiento y se saca informaciones de cómo extender la vida de la planta industrial. Esta técnica ayuda a desarrollar un plan de inspección y de mantenimiento que, por la jerarquía y la ordenación de las acciones, minimizan las tareas de inspección y de mantenimiento y contribuye a extender la vida de la planta. Se ha conseguido prevenir problemas y reducir el mantenimiento reactivo para aproximadamente 50%. Como un beneficio adicional, es posible conseguir la reducción de tasas de seguro como consecuencia de la aplicación de estas metodologías.

3) Determinación de vida remanente.
Otra necesidad actual es la determinación de la vida remanente de equipos con el objetivo de optimizar los servicios de mantenimiento y permitir la aplicación de sistemas de garantía de calidad que tengan la confianza tanto de la sociedad como de la administración de la compañía. Hay softwares para facilitar la determinación de vida remanente para calderas, hornos, reactores y tanques del almacenamiento. Hay sistemas de análisis que integran los estudios de vida restante, análisis de la falla e integridad estructural con el criterio de análisis y la gestión de riesgos de ingeniería. Esta metodología ha sido aplicada tanto en materiales que operan a temperaturas altas así como en materiales que operan bajo presiones internas o externas, como las cañerías para los pozos de extracto de gas y plantas de compresores de gas.
La metodología consiste en seguir un procedimiento sistemático que permita verificar con cierto grado de precisión si un componente o su estructura, operando bajo ciertas condiciones conocidas, pueden continuar en el servicio, manteniendo un nivel de riesgo aceptable, por un periodo de tiempo prefijado, o si debe repararse inmediatamente o si debe ser rechazado definitivamente.

4) Soldadura de mantenimiento.
Aun cuando se usan todas las técnicas arriba descritas, el servicio de mantenimiento será todavía un arte a requerir creatividad. El objetivo es volver a poner el equipo en funcionamiento en las mismas condiciones originales. Sin embargo, raramente se podrá repetir una técnica de soldadura desde que cada caso es diferente. Incluso en el mantenimiento preventivo, pero principalmente en el mantenimiento de urgencia, el tiempo de reparación es primordial. En general los materiales son caros y el tiempo de parada implica costos sumamente altos. Es necesario calma, prontitud y efectividad.
Primero es necesario identificar el material a ser soldado. Las personas que trabajan en el mantenimiento se encuentran con una gran variedad de aceros y de normas. No siempre la designación constante del proyecto original del acero es correcta. Muchas veces la composición química varía con el tiempo del uso del acero. Puede ser, por ejemplo, que haya absorbido hidrógeno o azufre. Incluso sus propiedades pueden haber variado con el tiempo. El acero puede estar comprometido por "creep". Si hay grietas, el interior de las mismas puede estar contaminado, por ejemplo con azufre, lo que exigiría una buena limpieza previa con ácido. Por consiguiente, es importante saber la real composición química del acero y la real macro y micro estructura en lugar de basarse en suposiciones vagas.
Es necesario tener disponible una infraestructura apropiada para la determinación rápida de la composición química de muestras así como para la realización de pruebas no destructivas. Así mismo, habrá muchos análisis y consultas. Un tiempo largo puede perderse. En la soldadura de mantenimiento uno necesita tener respuestas rápidas y confiables. Por esta razón es fundamental disponer de softwares que ofrezcan respuestas rápidas y útiles; como un banco de datos de aceros que permita identificar el acero y sus propiedades para una composición química dada y verificar las condiciones generales de soldabilidad. Todo lo que es importante debe registrarse para aumentar la tecnología documentada.
Una vez se sepa exactamente cuál es el material a soldar (material base), es necesario determinar el proceso y el procedimiento de soldadura. En el caso de soldadura al arco, es necesario escoger el electrodo considerando la composición real del acero y no su composición original (o el nominal). Si, por ejemplo, el acero real tiene más azufre, por haber sido contaminado, debe soldársele con un electrodo que agregue más manganeso. Hay softwars de bajo costo que ayudan a seleccionar el proceso de soldadura y que también indican los electrodos más apropiados y el procedimiento general de soldadura, incluso la especificación de precalentamiento y del tratamiento térmico ulterior (si necesario), además de muchas otras indicaciones que van de la geometría de la junta a los detalles operacionales y a los riesgos de defectos metalúrgicos en la soldadura, abarcando no sólo la soldadura de materiales similares sino también los disímiles. El uso de un software apropiado puede lograr la simulación previa de la soldadura, permitiendo la predeterminación del número de pasadas, del número de electrodos que serán consumidos (para cada tipo y diámetro) y de los tiempos de soldadura.
Hay programas que hacen la previsión de la micro estructura y dureza de la ZAC (Zona Afectada por el calor).
Un truco muy práctico permite verificar la evolución de la dureza en una ZAC muy pequeña: un rayador de widia se mueve a través de la junta soldada bajo presión constante y se observa la variación de la anchura de la raya con la ayuda de una lupa. Es un método rápido y tiene bajos costos, pero no deja de ser un ensayo simplemente cualitativo y por esta razón no muy fiable. Deben realizarse medidas de dureza en el área dónde la raya es menos ancha (y menos profunda).
Las tensiones residuales deben ser controladas. Las secuencias de soldadura y las geometrías de las juntas deben ser cuidadosamente estudiadas, antes de la operación, para que no surjan deformaciones excesivas en las piezas o tensiones internas. Las distorsiones son especialmente serias en la soldadura de mantenimiento, porque es hecha en una estructura lista. Si las tensiones residuales no pudieren ser evitadas, entonces deben ser aliviadas con un tratamiento térmico subsiguiente PWHT. Este tratamiento es normalmente difícil de realizar. Normalmente no pueden llevarse la pieza a un horno por lo que el tratamiento térmico debe ser local. También hay softwares que permiten determinar el tiempo y la temperatura del tratamiento, la velocidad de calentamiento, el tiempo de sostenimiento y la velocidad apropiada de enfriamiento, así como la anchura de la banda a ser calentada en función del material y de la geometría de la junta.
El procedimiento de soldadura debe registrarse completamente, sea esta un procedimiento preliminar, o un procedimiento prácticamente probado o un procedimiento calificado. Éstos pueden guardarse en archivos electrónicos que permiten la búsqueda inmediata de cualquiera de ellos que a partir de cualquiera de sus características.

5) El “material humano”.
Aunque ellos no son considerados como atletas o artistas, los soldadores de mantenimiento deben tener calidades especiales. Ellos necesitan:
(a) tener gran coordinación del motora y habilidad manual;
(b) disponer de fuerza física para alzar pesos (aproximadamente 40 Kg);
(c) tener flexibilidad para doblar su cuerpo, agacharse, levantarse y trabajar en posiciones incómodas. Estas cualidades deben mantenerse durante el turno entero de trabajo.
El equipo de mantenimiento debe ser muy experimentado. Los soldadores deben ser capaces de seguir la orientación con la relación a la sucesión de la soldadura, compensar las tensiones, evitar las distorsiones o compensarlas, hacer el amortiguamiento, cuando sea necesario, soldar rápidamente y con seguridad. Antes de designarlos para hacer soldaduras en mantenimiento donde la calidad es crítica, los soldadores deben someterse a pruebas de habilidad para el tipo específico de servicio. La habilidad del soldador es medida a través de pruebas como las preconizadas por la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) refiriéndose al código de calderas y recipientes a presión. La calificación obtenida a través de estas pruebas es válida para un cierto tipo de servicio y durante un cierto tiempo.
Un soldador de mantenimiento debe ser sumamente honesto para comunicar inmediatamente cualquier anormalidad verificada. Sus jefes inmediatos y administrativos deben respetar y hacer respetar sus horarios de descanso. Muchas veces la urgencia del servicio y los costos envueltos puede transformar los servicios en desafíos inhumanos hacen que los soldadores trabajen sin interrupción por más de 24 horas. Obviamente, esto no debe pasar. Es necesario disponer de soldadores en número suficiente y sustituirlos, por lo menos, cada 8 horas. También hay que tener en mente que, a cada cambio, es necesario por lo menos una media hora para la preparación del soldador. Él debe tener tiempo para oír y asimilar las explicaciones indispensables a la continuidad del servicio.

Conclusiones
a) El servicio de mantenimiento de una planta industrial es más eficaz cuando es una parte integral de un Sistema de Administración de Riesgo para la identificación y control de las áreas y eventos que tienen potencial para causar alteraciones no deseadas en los procesos y en los productos. La tendencia actual es estructurar un sistema de técnicas de inspección basados en el concepto de riesgo potencial y en el concepto de mantenimiento estratégico.
b) Otra necesidad actual es la determinación de la vida remanente de equipos con la meta de perfeccionar la tarea de mantenimiento y para garantizar seguridad y calidad.
c) El mantenimiento por soldadura demanda el apoyo de softwares especialistas que ofrecen condiciones de accesibilidad rápida al conocimiento técnico actual y a una base extensa de datos, de modo que abarque todas las fases del servicio, desde la identificación del material de base hasta la especificación del procedimiento de soldadura y de los tratamientos térmicos subsecuentes. Consulte SOLDASOFT acerca de los softwares disponibles en el comercio. d) Los soldadores, sobre todo los calificados, son valiosos, no tienen precio y representan un capital humano a ser conservado en alto nivel.

Modificación a la publicación del Prof. Dr. Almir Quites soldasoft@soldasoft.com.br (Doc Original)

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