Análisis histórico (2003-2007) de la confiabilidad de las turbinas de una Central Térmica

1. 8vo CONGRESO PERUANO – INGENIERIA DE MANTENIMIENTOLEMA: “Influencia de la Gestión de Mantenimiento en Mejorar Calidad, Seguridad y Medio Ambiente” Análisis histórico (2003-2007) de la confiabilidad de las turbinas de una Central Térmica PERÚ

2. CONTENIDO • Objetivo • Antecedentes • Definiciones • Metodología • Resultados • Conclusiones • Recomendaciones

3. OBJETIVO • Evaluar la confiabilidad de las Unidades TG1 y TG2. • Evaluar el MTTF. • Evaluar el MTBF. • Evaluar el MTTR. • Evaluar la Disponibilidad.

4. ANTECEDENTES • Nuestra Empresa, opera dos Turbo grupos, ambos son del mismo tipo con las siguientes características: Fabricante ABB (ahora ALSTOM) Modelo GT11-NMC XL/XP de 88.508 MW (TG-1) y de 88.084 MW (TG-2) de potencia efectiva, Voltaje de Generación de 13.8 KV, con cámara de combustión tipo silo usando combustible gas natural. • La productividad y eficiencia de la Central Térmica son objetivos de la gestión de Nuestra Empresa, por ello la disponibilidad de las turbinas juega un papel decisivo en el éxito de sus objetivos. Para la gestión de Mantenimiento, esto significa una constante búsqueda de nuevas formas de incrementar la confiabilidad, disponibilidad y gestión de activos de la Planta Termoeléctrica.

5. DEFINICIONES • Tiempos Planeados: Son tiempos que se utilizan para diferentes inspecciones planeados con anticipación. Este tiempo no se incluirá en los tiempos muertos ya que fueron previamente planificados. • Tiempos no Planeados: Son tiempos inoperativos que se generaron a causa de la presencia de una falla y como consecuencia de ello disminuyó la carga de las unidades. • Tiempos Forzados: Son tiempos inoperativos que se generaron a causa de la presencia de una falla y como consecuencia de ello se dejó de generar energía. • Tiempo Muerto: Los tiempos que la unidad no ha generado como consecuencia de una falla sea parcial o total. • Falla: Disminución o terminación de la capacidad del equipo para realizar la función por la que fue diseñado. El tipo de falla se clasificó en cinco grupos: Fallas mecánicos; fallas eléctricos, instrumental y control; fallas por disturbios en líneas de transmisión; fallas por error del operador y fallas por caída de rayos en CTA.

6. DEFINICIONES • Tiempo Medio Operativo (MTTF): Mide el tiempo medio que es capaz de operar el sistema a capacidad sin interrupciones dentro de un periodo dado. • Tiempo Medio para Reparar (MTTR): Es la medida de la distribución de tiempo de reparación de un equipo o sistema. Este indicador mide la efectividad en restituir la unidad a condiciones óptimas de operación una vez que la unidad se encuentra fuera de servicio por un fallo. • Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF): Indica el intervalo de tiempo más probable entre un arranque y la aparición de falla. Mientras mayor sea el MTBF, mayor es la confiabilidad del sistema, componente o equipo. • Disponibilidad: Es una función que permite estimar en forma global el porcentaje de tiempo total que se puede esperar que un equipo esté disponible para cumplir la función para la cual fue destinado.

7. DEFINICIONES: Relaciones Matemáticos Confiabilidad Mantenibilidad Disponibilidad

8. METODOLOGÍA • Recopilación de información Histórica de fallas ocurridas en Unidades TG1 y TG2. • Clasificación de acuerdo al tipo de falla. • Procesamiento de data, utilizando relaciones matemáticas.

9. RESULTADOS: Tiempo Medio Operativo UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

10. RESULTADOS: Tiempo Medio Para Reparar UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

11. RESULTADOS: Tiempo Medio Entre Fallas UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

12. RESULTADOS: Disponibilidad UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

13. RESULTADOS: Probabilidad de Falla UNIDAD TG1

14. RESULTADOS: Probabilidad de Falla UNIDAD TG2

15. RESULTADOS: MTTF PROMEDIO UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

16. RESULTADOS: MTTF Sin fallas por líneas de Transmisión UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

17. RESULTADOS: MTBF PROMEDIO UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

18. RESULTADOS: MTBF Sin fallas por líneas de Transmisión UNIDAD TG1 UNIDAD TG2

19. CONCLUSIONES: MTTF MTTF – TG1 MTTF – TG2

20. CONCLUSIONES: MTTR MTTR – TG1 MTTR – TG2

21. CONCLUSIONES: MTBF MTBF – TG1 MTBF – TG1

22. CONCLUSIONES: DISPONIBILIDAD DISPONIBILIDAD – TG1 DISPONIBILIDAD – TG2

23. CONCLUSIONES: Comparación con Otras Plantas de Generación Comparación de la confiabilidad de Planta Termoeléctrica con Otras Unidades GT11N/NM/NMC/N1M/N1MC Fuente: ORAP Customer Report Prepared by: Strategic Power Systems Inc. NOTA: La Central Termoeléctrica opera como planta de base, las plantas indicadas en el ORAP mayormente operan a condiciones de carga pico.

24. CONCLUSIONES: Comparación con Otras Plantas de Generación Comparación de la Disponibilidad de Planta Termoeléctrica con Otras Unidades GT11N/NM/NMC/N1M/N1MC Fuente: ORAP Customer Report Prepared by: Strategic Power Systems Inc. NOTA: La Central Termoeléctrica opera como planta de base, las plantas indicadas en el ORAP mayormente operan a condiciones de carga pico.

25. RECOMENDACIONES • La confiabilidad de ambas unidades debido a factores mecánicos está en un nivel alto, por ello se debe continuar con los programas de mantenimiento preventivo. • La confiabilidad de ambas unidades debido a factores eléctricos, instrumentos y control esta en un nivel regular, debido a las reiteradas fallas del sistema de control e instrumentación, no obstante las fallas son de periodo corto y debe tomarse acción para aumentar su confiabilidad. Este aumento de fallas esta asociada al envejecimiento de componentes y cableados que aumenta la vulnerabilidad con el tiempo. Nuestra Empresa recomenda la necesidad de migrar a una versión moderna del sistema de control que cuente con soporte técnico respectivo.

26. RECOMENDACIONES • La confiabilidad de ambas unidades debido a factores humamos es muy alta, resultado de nuestros programas de entrenamientos por lo que se debe continuar dichos programas. • La confiabilidad de ambas unidades debido a factores de disturbios en las líneas de transmisión es regular, porque se presenta constantemente y son fenómenos que no están bajo control de nuestro equipo de operaciones y mantenimiento. Estos disturbios son provocados mayormente por descargas atmosféricas o caída de árboles sobre la línea de transmisión, los tiempos de reposición depende de la efectividad de los servicios de Operación y Mantenimiento que son responsabilidad de otra Empresa. Estos disturbios influyen en nuestra confiabilidad por que afectan la vida de componentes electrónicos por las sobre tensiones que se crean, también por los grandes cambios térmicos que provocan en el bloque térmico al salir de servicio nuestras unidades.