Efectos de falla 7 Los efectos de falla describen qué pasa cuando ocurre un modo de falla. (Notemos que efecto de falla no es lo mismo que consecuencia.

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2 Efectos de falla 7

3 Los efectos de falla describen qué pasa cuando ocurre un modo de falla. (Notemos que efecto de falla no es lo mismo que consecuencia de falla, un efecto de falla responde a la pregunta ¿qué ocurre?, mientras que una consecuencia de falla responde a la pregunta ¿qué importancia tiene?) La información de estos efectos debe incluir toda la información necesaria para ayudar al grupo de revisión RCM a valorar de las consecuencias de las fallas. Los efectos de las fallas deben describirse como si no se estuviera haciendo ningún mantenimiento proactivo para impedirlos. Los efectos de falla se registran en la cuarta columna de la hoja de información del RCM. 4ª. Pregunta RCM. -¿Qué sucede cuando ocurre cada falla? 4ª. Pregunta RCM. -¿Qué sucede cuando ocurre cada falla?

4 Descripción de efectos de falla Concretamente, al describir los efectos de una falla debe incluirse lo siguiente: 1.La evidencia (si la hubiera) de que se ha producido la falla. 2.Las maneras (si las hubiera) en que la falla supone una amenaza para la seguridad o el medio ambiente. 3.Las maneras (si las hubiera) en que afecta la producción o a las operaciones (al resto del equipo). 4.Los daños físicos o efectos secundarios (si los hubiera) causados por la falla. 5.Qué debe hacerse para reparar la falla (reestablecer el funcionamiento del activo físico). Incluir el tiempo muerto y si se requiere un especialista, herramienta especial, etc.

5 Evidencia de la falla El efecto de falla debe describirse de tal forma que permita la grupo de revisión RCM decidir si, en circunstancias normales, será evidente para los operadores la pérdida de la función causada por ese modo de falla actuando por sí solo. Por ejemplo, la descripción debe indicar si la falla hace que enciendan alarmas luminosas o de sonido (o ambas), y si el aviso se produce en el panel local o en la sala de control (o ambos). La descripción del efecto de falla también debe indicar si la falla va acompañada o precedida por efectos físicos obvios, tales como ruidos fuertes, incendio, humo, fugas de vapor, olores extraños o manchas de líquido en el suelo. También debe indicar si la máquina se para como consecuencia de la falla. Por ejemplo, los efectos de falla del modo de falla “cojinetes amarrados” de una bomba de agua podría describirse de la siguiente manera: “El motor se desconecta y suena una alarma en la sala de control. 20 minutos después suena la alarma de bajo nivel del tanque Y, y este se vacía después de 30 minutos. Tiempo muerto para reemplazar los cojinetes: 4 horas.” Finalmente, al tratarse de dispositivos protectores, la descripción debe indicar brevemente qué pasaría si falla el dispositivo protegido al mismo tiempo que el dispositivo de seguridad (protector).

6 Riesgos para la Seguridad y el Medio Ambiente Si existe alguna posibilidad de que alguien se lesione o muera como consecuencia directa de una falla, o que se deje de cumplir una normativa o reglamento del medio ambiente, la descripción del efecto de la falla debe explicar cómo podría ocurrir esto. Algunos ejemplos incluyen:  Incremento del riesgo de incendio o explosión.  Escape de productos químicos peligrosos (gases, líquidos o sólidos).  Electrocución.  Caída de objetos.  Explosiones o estallidos (especialmente recipientes presurizados y sistemas hidráulicos).  Exposición a materiales calientes o fundidos.  Desintegración de grandes componentes rotativos.  Descarrilamientos o accidentes vehiculares.  Exposición a objetos cortantes o máquinas en movimiento.  Incremento de los niveles de ruido.  Colapso de estructuras.  Crecimiento bacteriano.  Inundaciones.  Emisiones de polvo o gases a la atmósfera, etc.

7 Daños secundarios y efectos en la producción El efecto de la falla debe indicar cómo y durante cuánto tiempo queda afectada la producción (si es que resulta afectada). Generalmente, esto tiene que ver con el tiempo de paro de la máquina ocasionado por la falla. El tiempo de paro de la máquina es el tiempo total durante el cual la máquina probablemente permanece fuera de servicio en condiciones normales, desde el momento en que se produce la falla hasta el momento en que la máquina nuevamente se encuentre totalmente operacional. Esto generalmente es mucho más que el tiempo neto de reparación. El efecto de falla debe describir el “peor caso típico” (no en el promedio) y con las políticas actuales de compra de repuestos. También se debe listar cualquier otra forma en que la falla podría tener un efecto significativo sobre la capacidad operacional del activo, incluyendo: Cómo y cuánto afecta la calidad del producto y el servicio al cliente. Si origina detención de cualquier otro equipo o actividad o disminuye su velocidad o rendimiento. Si la falla lleva a un incremento del costo operativo total además del costo directo de la reparación. Qué daños secundarios (si existe alguno) son causados por la falla. Definir personal ejecutor El equipo para Poner en marcha el equipo Encontrar repuestos Reparar falla Probar equipo Diagnosticar falla Tiempo de paro Tiempo de reparación

8 Consecuencias de falla 8

9 ¿Importa que falle? La naturaleza y gravedad de los efectos de las fallas definen las consecuencias de las mismas. En otras palabras, definen la manera en la que los dueños y usuarios de los activos físicos creerán que cada falla es importante. Entonces podemos decir que, si podemos reducir los efectos de una falla en términos de frecuencia y/o severidad, estamos reduciendo sus consecuencias. Si las consecuencias son serias, entonces se harán esfuerzos considerables para evitarlas, eliminarlas o minimizarlas. Por otro lado, si la falla solo tiene consecuencias menores, es posible que no se tome ninguna acción proactiva, y que la falla simplemente sea reparada cuando ocurra. Dado que el RCM se enfoca en las consecuencias de las fallas para decidir lo qué se debe hacer, cada uno de los efectos de las fallas se clasifica en una de las 4 categorías de consecuencias definidas por el RCM. Luego, el RCM pide encontrar una tarea proactiva que sea técnicamente factible y merezca la pena hacer para reducir las consecuencias de las fallas. Si no es posible encontrar una tarea proactiva adecuada, la naturaleza de las consecuencias de la falla también indican qué acción “a falta de” debería ser tomada. El camino a seguir en este proceso de toma de decisiones es indicado por el Diagrama de Decisión RCM. La clasificación de las consecuencias de las fallas y las decisiones tomadas se registran en la Hoja de Decisión RCM.

10 F Equipo/Sistema: Componente: FFFMHSE H1 S1 O1 N1 O H2 S2 O2 N2 H3 S3 O3 N3 H4 H5S4 Inform. Referencia Evaluación de Consecuencias Tarea propuesta Frecuencia inicial A realizarse por Acción “a falta de” 1 A 1 Hoja de Decisión RCM

11 Técnicamente factible y merecer la pena El RCM indica que se debe definir una tarea proactiva para reducir las consecuencias de una falla si y solo sí la tarea propuesta es técnicamente factible y merece la pena hacerse. Las dos condiciones deben cumplirse. Una tarea proactiva es TÉCNICAMENTE FACTIBLE si: Es físicamente posible de realizar y reduce, o permite realizar otra tarea que reduzca, las consecuencias del modo de falla a un punto que sea tolerable para el dueño o el usuario del activo físico. Una tarea proactiva MERECE LA PENA si: Reduce las consecuencias del modo de falla a un grado tal que justifique los costos directos e indirectos de hacerla, que sea costo-eficaz. (Los costos directos son los costos de mano de obra y materiales necesarios para realizar la tarea y para hacer cualquier otro trabajo de reparación asociado; los costos indirectos incluyen los costos de todo el tiempo muerto necesario para realizar la tarea). La tarea proactiva propuesta… ¿Es técnicamente factible? ¿Merece la pena? y En el diagrama de decisión de RCM para cada posible propuesta de tarea proactiva se tienen dos recuadros, uno que evalúa si es “técnicamente factible” y el otro que cuestiona si “merece la pena”. Cada uno de ellos contiene varias preguntas. Si la respuesta a alguna de esas preguntas es “NO” entonces NO se cumple la condición correspondiente, por lo que hay que continuar con el siguiente paso de decisión.

12 Consecuencias de la falla FUNCIONES OCULTAS Y EVIDENTES Hemos visto que todo activo tiene más de una, y a veces docenas de funciones. Cuando la mayoría de estas funciones fallan, se hace inevitablemente evidente que ha ocurrido una falla. Una FUNCION EVIDENTE es aquella cuya falla eventualmente e inevitablemente se hará evidente por sí sola a los operadores en circunstancias normales. Bomba A Bomba única Cojinete amarrado en Bomba A ES EVIDENTE Bomba B Bomba en servicio Bomba C Bomba de respaldo Cojinete amarrado en Bomba C ES OCULTA Tendría que fallar la bomba B para que sea evidente para los operadores que la bomba C tiene falla. Sin embargo, algunas fallas ocurren de tal forma que nadie sabe que el elemento se ha averiado a menos que se produzca alguna otra falla. Una FUNCIÓN OCULTA es aquella cuya falla no se hará evidente a los operarios bajo circunstancias normales si se produce por sí sola. Las fallas evidentes se clasifican en 3 categorías de importancia decreciente: a)Consecuencias para la seguridad y el medio ambiente. b)Consecuencias operacionales. c)Consecuencias no operacionales.

13 Consecuencias ambientales y para la seguridad Un modo de falla tiene CONSECUENCIAS PARA LA SEGURIDAD si: Causa una pérdida de función u otros daños que pudieran lesionar o matar a alguien. Un modo de falla tiene CONSECUENCIAS AMBIENTALES si: Causa una pérdida de función u otros daños que pudieran conducir al no cumplimiento de cualquier normativa o reglamento ambiental conocido de carácter corporativo, regional o nacional. La cuestión del riesgo… El riesgo cero no existe. Por lo general se acepta que hay un elemento de riesgo en todo lo que hacemos. La valoración del riesgo consta de tres elementos: 1.¿Qué pudiera pasar si ocurriera el evento en cuestión? 2.¿Cuál es la probabilidad de que ocurra el evento? 3.Basado en el grado de riesgo medido por la combinación de las dos preguntas anteriores, ¿El riesgo es tolerable? Por ejemplo, consideremos un modo de falla que podría resultar en la muerte o daño físico de 10 personas (lo que puede ocurrir). Las posibilidades de que ocurra este modo de falla es de una en mil en un año cualquiera. (la probabilidad de que ocurra). Basándose en estos datos, el riesgo asociado con esta falla es: 10 muertes x (1 / 1000 años) = 1 muerte /100 años, es decir, 1 muerte cada 100 años, ¿Es tolerable?

14 Consecuencias ambientales y para la seguridad Tolerabilidad del riesgo Uno de los aspectos más difíciles de la administración de la seguridad es la medida en que varían las expectativas de qué es tolerable, de individuo a individuo y de grupo a grupo. La gente que debe decidir qué probabilidad es tolerable son las víctimas probables y los que tienen que responder legalmente y dar las explicaciones (la gerencia). Los factores más dominantes que influyen sobre el nivel de riesgo a tolerar son: 1.Hasta que punto un individuo cree que tiene la situación bajo su control. 2.Hasta que punto el individuo tiene la elección de exponerse o no al riesgo.

15 Consecuencias ambientales y para la seguridad Por ejemplo: Si acepto una probabilidad de 1 en 100,000 (10 -5 ) de morir en el trabajo en un año cualquiera y tengo 1000 compañeros de trabajo que comparten la misma opinión, entonces todos aceptamos que 1000 x 1 / 100,000 = 1/100 como promedio 1 persona morirá en nuestro lugar de trabajo cada 100 años – y esa persona podría ser yo, y podría suceder este año, (Lo anterior es asumiendo que todas las personas en el lugar de trabajo afrontan aproximadamente los mismos riesgos). Además, si las actividades llevadas a cabo en el lugar de trabajo incluyen, por ejemplo, 10,000 eventos que podrían matar a alguien, entonces (1/100) / 10,000 = 1 / 1,000,000 = 10 -6 la probabilidad promedio de cada evento debe ser reducida a 10 -6 en un año. Esto significa que la probabilidad de un evento que es capaz de matar a 10 personas debe ser reducida a (1/1,000,000) / 10 = 1 / 10,000,000 = 10 -7 Mientras que la probabilidad de un evento que tiene 1 oportunidad en 10 de matar a alguien debe ser reducido a (1/1,000,000) / (1/10) = 1 / 100,000 = 10 -5 Para modos de falla que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, solo merece la pena realizar una tarea proactiva si ésta reduce la probabilidad de la falla a un nivel tolerablemente bajo. ( Obsérvese que si ésto se cumple los costos directos e indirectos de hacerla siempre estarán justificados) Si no se puede hallar una tarea proactiva que logre ésto satisfaciendo al grupo de revisión RCM, entonces el rediseño es obligatorio. Esto es, se debe hacer un cambio al activo físico mismo, al proceso o a algún procedimiento para hacer seguro el sistema. VER DIAGRAMA DE DECISIÓN RCM

16 Consecuencias operacionales En general las fallas evidentes afectan las operaciones de 4 maneras: 1.Afectan al volumen de producción total: cuando el equipo deja de funcionar o trabaja demasiado lento. Esto eleva los costos de producción y/o las pérdidas de las ventas si la planta está a su máxima capacidad. 2.Afectan la calidad del producto: si una máquina no puede mantener las tolerancias de un producto o si una falla hace que el material se deteriore. 3.Afectan el servicio al cliente: demoras en la entrega de pedidos, retrasos en vuelos comerciales, etc. Además de posibles penalidades por retrasos en la entrega, los clientes tarde o temprano van perdiendo la confianza y buscan otros proveedores. 4.Incremento del costo operacional sumado al costo directo de la reparación. Por ejemplo, una falla puede hacer que aumente el consumo de energía o que deba usarse un proceso más costoso para realizar la producción. Un modo de falla tiene consecuencias operacionales si tiene un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional. Estas consecuencias tienden por naturaleza a ser económicas por lo que generalmente son evaluadas en términos económicos. Cómo las fallas afectan las operaciones

17 Consecuencias operacionales Evitando consecuencias operacionales Las consecuencias económicas de un modo de falla se calculan considerando dos factores: 1.Cuánto cuesta la falla cada vez que ocurre, en términos de su efecto sobre la capacidad operacional, más el costo de reparación. 2.Con qué frecuencia ocurre. Por lo que para evaluar la trascendencia económica de este modo de falla debemos calcular cuánto puede costar a lo largo de un periodo de tiempo razonable para el modo de falla. Modo de falla: Bandas V rotas por desgaste normal. Efecto de falla:Para la máquina y suena una alarma en la sala de control, el proceso se detiene por 3 horas mientras se lleva a cabo el cambio de bandas (4 piezas).Pérdida de ventas: 20,000 pesos/hora. El tiempo medio entre ocurrencias (TMEF) es de 6 meses. (Sin considerar ningún mantenimiento). Pérdida por materiales de proceso: 1,000 pesos por ocurrencia. Ejemplo: Se tienen 5 máquinas iguales

18 Consecuencias operacionales Para modos de falla con consecuencias operacionales, merece la pena realizar una tarea proactiva si, a lo largo de un periodo de tiempo, cuesta menos que el costo de las consecuencias operacionales más el costo de reparar la falla que pretende evitar. En caso de no encontrar una tarea proactiva que sea costo-eficaz, entonces no merece la pena realizar ningún mantenimiento proactivo, podría convenir simplemente convivir con la falla. Sin embargo, si las consecuencias de la falla aún son intolerables, podría justificarse el rediseño. VER DIAGRAMA DE DECISIÓN RCM.

19 Consecuencias NO operacionales Las consecuencias de una falla evidente que no ejerce un efecto adverso directo para la seguridad, el medio ambiente, o la capacidad operacional, son clasificadas como no operacionales. Las únicas consecuencias asociadas con estas fallas son los costos directos de reparación, por lo que estas consecuencias también son económicas. Para modos de falla con consecuencias no operacionales, merece la pena realizar tareas proactivas si, en un periodo de tiempo, cuesta menos que el costo de reparar las fallas que pretende prevenir. Es necesario considerar otros dos puntos cuando se analizan fallas con consecuencias no operacionales: 1.Daños secundarios: Ciertos modos de falla pueden causar, si no se les evita o previene, un daño secundario considerable, lo que se suma a sus costos de reparación. Ejemplo: un balero amarrado que causa que se también se rompa el eje. 2.Funciones protegidas: Un equipo que tiene otro de respaldo o reserva, no tendrá consecuencias operacionales si es razonable asumir que el dispositivo de protección estará funcional cuando ocurra la falla. Si las consecuencias de la falla múltiple afectan la seguridad, podría ser conveniente evaluar las consecuencias como si no tuviera protección. VER DIAGRAMA DE DECISIÓN RCM.

20 Consecuencias de fallas ocultas Una falla oculta es una falla que no es evidente por sí misma para los operadores en circunstancias normales. Por ejemplo:  Si falla la luz roja de su auto (en un automóvil común), usted normalmente no se dará cuenta de ello hasta que lo infraccione un oficial de tránsito o si tiene suerte, hasta que alguien más le avise de tal falla.  Si una bomba de respaldo tiene falla y la bomba de servicio está trabajando, los operadores normalmente no sabrán de dicha falla hasta que la bomba de respaldo sea requerida debido a que la bomba de servicio ha fallado. Los dispositivos de protección se utilizan para reducir o eliminar las consecuencias de las fallas. Funcionan en una de cinco maneras: Alertan a los operadores ante condiciones anormales. Detienen el equipo en caso de falla. Eliminan o alivian las condiciones que siguen a una falla y que de otra manera podrían causar serios daños. Asumen el control de una función que ha fallado. Previenen que surjan situaciones peligrosas. La función esencial de estos dispositivos es la de garantizar que las consecuencias de la falla de la función protegida sean mucho menos graves de lo que serían si no hubiera protección. Entonces, cualquier dispositivo de seguridad es parte de un sistema con al menos dos componentes: 1.El dispositivo de protección. 2.La función protegida.

21 Consecuencias de fallas ocultas Existen dispositivos de protección con seguridad inherente y no inherente. Dispositivos de protección con seguridad inherente: Son aquellos cuya falla se vuelve evidente por sí misma al personal de operación en circunstancias normales. En un sistema que incluye un dispositivo de protección con seguridad inherente pueden suceder 3 casos: No falla la función protegida ni el dispositivo de protección: Todo se desarrolla normalmente. La función protegida falla antes que el dispositivo de protección: Las consecuencias de la falla de la función protegida se reducidas o eliminadas por el dispositivo de protección el cual realiza su función sin falla. El dispositivo de seguridad falla antes que la función protegida: La falla del dispositivo de seguridad será evidente para los operadores (puesto que es de seguridad inherente) y se podrá actuar a tiempo y adecuadamente para que no coincida con una falla de la función protegida. Esto es, o se apaga la función protegida o se incorpora una protección alternativa mientras se repara el dispositivo de protección original. Esto significa que las consecuencias de la falla de un dispositivo de protección con seguridad inherente usualmente entran dentro de las categorías de “operacional” o “no operacional”.

22 Consecuencias de fallas ocultas Dispositivos de protección que no cuentan con seguridad inherente: Son aquellos cuya falla NO es evidente por sí misma al personal de operación en circunstancias normales. En un sistema que incluye un dispositivo de protección SIN seguridad inherente hay 4 posibilidades: No falla la función protegida ni el dispositivo de protección: Todo se desarrolla normalmente. La función protegida falla antes que el dispositivo de protección: Las consecuencias de la falla de la función protegida se reducidas o eliminadas por el dispositivo de protección el cual realiza su función sin falla. El dispositivo de seguridad falla mientras que la función protegida sigue funcionando: En este caso, la falla no tiene consecuencias directas. De hecho nadie sabe que el dispositivo de seguridad se encuentra en estado de falla ya que solo existe la falla del mismo. Esto es, se tiene un MODO DE FALLA OCULTO (Falla oculta). El dispositivo de seguridad falla y luego falla la función protegida mientras el dispositivo de seguridad esta en estado de falla: Esta situación se conoce como FALLA MÚLTIPLE. Solo ocurre una falla múltiple si una función protegida falla mientras que el dispositivo de protección se encuentra en estado de falla.

23 Consecuencias de fallas ocultas Función protegida Dispositivo De seguridad 1: La falla de un dispositivo de seguridad sin seguridad inherente no es evidente a los operarios La función protegida opera sin protección, porque nadie sabe que el dispositivo de seguridad ha fallado 2: No se toma ninguna acción para detener la función protegida o proveer otra protección 3: Si la función protegida falla aquí, el resultado es una FALLA MULTIPLE. Tiempo Por lo tanto se deduce que la única consecuencia directa de una falla oculta es un incremento en la exposición al riesgo de una falla múltiple. Entonces: El objetivo de un programa de mantenimiento para una función oculta es prevenir la falla múltiple asociada, o al menos reducir a un nivel tolerable las probabilidades de que ocurra.

24 Consecuencias de fallas ocultas Probabilidad de una falla múltiple La probabilidad (o tasa de fallas) de que falle una función protegida es la inversa de su tiempo medio entre fallas (TMEF). Por ejemplo: Si la historia de fallas no anticipadas de 10 bombas de servicio iguales es la mostrada en la tabla. TMEF = 40 años / 10 = 4 años Tasa de fallas = ¼ = 1 falla cada 4 años. La probabilidad de falla de la función protegida es ¼ (ó 0.25) en un año. La probabilidad de que el dispositivo de protección esté en estado de falla en un momento cualquiera está dado por el porcentaje de tiempo que está en estado de falla. Esto por supuesto es medido por su no-disponibilidad (también conocido como tiempo de parada de máquina o tiempo muerto fraccional). Bomba s Década 1 Década 2 Década 3 Década 4 1XX 2X 3X 4X 5X 6X 7X 8X 9 10X Fallas2323 Fallas de Bombas de Servicio (Función protegida) Por ejemplo: Si de cada 3 veces que se requiere la bomba de respaldo (dispositivo de protección) falla una vez, podríamos decir que en promedio el 33% del tiempo no está disponible y la probabilidad de que esté en un estado de falla en cualquier momento es 1 / 3.

25 Consecuencias de fallas ocultas La probabilidad de una falla múltiple es calculada multiplicando la probabilidad de falla de la función protegida por la probabilidad de no-disponibilidad (o no- disponibilidad promedio) del dispositivo protector Probabilidad de falla múltiple = Probabilidad de falla de la función protegida x Promedio de no-disponibilidad del dispositivo de protección Función protegida Dispositivo De seguridad Falló Falla 1 año Para nuestro ejemplo: La probabilidad de una falla múltiple es ¼ x 1/3 = 1/12 No- disponibilidad 33 % Disponibilidad 67 % Probabilidad de falla en un año cualquiera = 1/4 La probabilidad de una falla múltiple en un año cualquiera es 1 en 12 (ó 1/12)

26 Consecuencias de fallas ocultas La probabilidad tolerable de una falla múltiple es determinada por los usuarios del sistema (las posibles víctimas junto con la gerencia) y generalmente la probabilidad de falla de la función protegida es un dato conocido. Entonces, si se conocen estas dos variables, la no disponibilidad permitida puede ser expresada de la siguiente manera: Para nuestro ejemplo: Si la probabilidad tolerable de falla múltiple es de menos de 1/1000 en cualquier año, y la probabilidad de fallas no anticipadas de la función protegida puede llevarse a una falla en diez años (1/10 para cualquier año) mediante una tarea proactiva. La no disponibilidad permitida para el dispositivo de protección es (1/1000) / (1/10) = 1/100 = 1% Función protegida Dispositivo De seguridad Falla 1 año No- disponibilidad 1 % Disponibilidad 99 % Probabilidad de falla en un año cualquiera = 1/10 La probabilidad de una falla múltiple en un año cualquiera es 1 en 1000. No-disponibilidad permitida del dispositivo de protección Probabilidad de falla de la función protegida Probabilidad tolerable de falla múltiple =

27 Consecuencias de fallas ocultas Obsérvese, que es posible reducir el riesgo de una falla múltiple disminuyendo la probabilidad de falla de la función protegida y/o disminuyendo la no-disponibilidad del dispositivo de protección. Se puede disminuir la probabilidad de falla de la función protegida: 1.Haciendo algún tipo de mantenimiento proactivo. 2.Cambiando la manera en que se opera la función protegida. 3.Cambiando el diseño de la función protegida. Se puede incrementar la disponibilidad del dispositivo de protección: 1.Haciendo algún tipo de mantenimiento proactivo. 2.Verificando periódicamente si el dispositivo de protección ha fallado (Tarea de búsqueda de fallas). 3.Modificando el dispositivo de protección. Para fallas ocultas, merece la pena realizar una tarea proactiva si asegura la disponibilidad necesaria para reducir la probabilidad de una falla múltiple a un nivel tolerable. Si no se encuentra una tarea proactiva adecuada, todavía es posible reducir el riesgo de una falla múltiple revisando la función oculta periódicamente para saber si sigue funcionando. Si esta revisión (llamada tarea de “búsqueda de fallas”) es llevada a cabo a intervalos adecuados y si la función oculta es restaurada si se descubre defectuosa, todavía es posible asegurar altos niveles de disponibilidad. Si esta tarea tampoco es adecuada y la falla múltiple afecta a la seguridad o el medio ambiente, el rediseño es obligatorio. Si solo afecta las operaciones, el rediseño debe justificarse. VER DIAGRAMA DE DESICIÓN RCM.

28 FFFFMHSEO 3521135211 1245312453 ABCABABCAB NSSSSNSSSS SNNNSNNN SNNSNN SNSN Información Referencia Evaluación de Consecuencias Falla oculta (Hidden) Consecuencias de Seguridad (Safety) Consecuencias de Medio Ambiente (Enviromental) Consecuencias Operacionales Consecuencias No – Operacionales Registro de evaluación de consecuencias Los resultados de la evaluación de consecuencias (de acuerdo con el diagrama de decisión) se registran en la Hoja de Decisión RCM en las columnas de evaluación de consecuencias.

29 Mantenimiento Proactivo 9

30 Tareas Proactivas Las acciones que pueden tomarse para manejar las fallas de modo que se minimicen sus consecuencias pueden dividirse en dos categorías: 1.Tareas proactivas: Son tareas que se llevan a cabo antes de que la falla ocurra, con el objeto de prevenir que el componente llegue a un estado de falla, abarcan el mantenimiento “predictivo” y “preventivo”. 2.Acciones a falta de: Estas tratan con el estado de falla y son elegidas cuando no es posible identificar una tarea proactiva efectiva. Incluyen: búsqueda de falla, rediseño y mantenimiento a rotura. Estas dos categorías corresponden a la sexta y séptima pregunta del proceso RCM (ambas se refieren a la política de manejo de las fallas): ¿Qué puede hacerse para predecir o prevenir cada falla? ¿Qué sucede si no puede encontrarse una tarea predictiva o preventiva apropiada? Anteriormente, vimos que vale la pena realizar una tarea proactiva si esta logra reducir las consecuencias de las fallas lo suficiente para justificar los costos de hacerla. Antes de considerar si una tarea merece la pena hacerla, debemos por supuesto determinar si es técnicamente factible realizarla. Una tarea es técnicamente factible si físicamente permite reducir o realizar una acción que reduzca las consecuencias del modo de falla asociado, a un nivel que sea aceptable al dueño o usuario del activo.

31 Tareas Preventivas A B C Fallas relacionadas con la edad Los patrones A, B y C aplican a las fallas relacionadas con la edad. En la práctica, a estos patrones se les encuentra en componentes que trabajan bajo condiciones de desgaste directo (mayormente, cuando el componente entra en contacto directo con el producto). También se los asocia con fatiga, corrosión, oxidación y evaporación. Las características de desgaste ocurren mayormente cuando los equipos entran en contacto directo con el producto. Las fallas relacionadas con la edad también tienden a estar asociadas con la fatiga, la oxidación, la corrosión y la evaporación. Componentes en contacto con el producto: refractarios, impulsores de bombas, asientos de válvulas, sellos, herramientas de máquinas, tolvas, tuberías, asientos de válvulas, etc. Componentes sometidos a fatiga: Piezas metálicas sujetos a ciclos de carga con alta frecuencia. Componentes sometidos a oxidación o corrosión: dependen de su composición química, el grado de protección y el medio en que se encuentran. Componentes sometidos a evaporación: solventes o productos petroquímicos. Bajo ciertas circunstancias, se dispone de dos opciones preventivas para reducir la incidencia de estos modos de falla: a)Tareas de reacondicionamiento cíclico. b)Tareas de sustitución cíclica.

32 Tareas Preventivas Tareas de reacondicionamiento cíclico Consisten en reacondicionar la capacidad de un elemento o componente antes o en el límite de edad definido, independientemente de su condición en ese momento. Tareas de sustitución cíclica Consisten en descartar (reemplazar) un elemento o componente antes o en el límite de edad definido, independientemente de su condición en ese momento. Frecuencia de tareas preventivas La frecuencia con la que se realiza una tarea de reacondicionamiento o sustitución cíclica está determinada por la edad en la que el elemento o componente muestra un rápido incremento en la probabilidad condicional de falla. “Vida promedio” “Vida útil” Probabilidad condicional de falla Edad (x 10,000) Zona de desgaste Algunas fallas prematuras En el caso del patrón C necesitan ser analizados al menos cuatro intervalos de reacondicionamiento diferentes para determinar el intervalo óptimo (si es que existe). RCM reconoce dos tipos diferentes de vida-límite para este tipo de tareas:  Límite de vida –segura  Límite de vida –económica. Vida útil: edad en la que hay un rápido incremento de la probabilidad condicional de falla. Vida promedio: edad en la que se tienden concentrar las fallas de la mayoría de los elementos.

33 Tareas Preventivas Límite de vida-segura Los límites de vida-segura solo se aplican a las fallas que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, con lo que las tareas asociadas deben reducir la probabilidad de que ocurra la falla antes del fin de su vida útil a un nivel tolerable. Esto significa que los límites de vida-segura no pueden aplicarse a elementos que conforman el patrón A, ya que la mortalidad infantil implica que podrán falla prematuramente un número significativo de elementos. De hecho no se pueden aplicar a ningún modo de falla cuya probabilidad de ocurrencia sea significativa desde que el elemento entra en servicio. En términos prácticos, los límites de vida-segura pueden determinarse dividiendo el promedio de vida por un factor arbitrario, como puede ser 3 o 4. Esto implica que la probabilidad condicional de falla en la vida límite debería ser esencialmente cero. “Vida promedio” “Vida útil” Probabilidad condicional de falla Edad (x 10,000) Zona de desgaste “Vida segura” Límite de vida segura = “Vida promedio” 3 ó 4 Límite de vida-económica El límite de vida-económica se aplica a modos de falla que no tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. Este límite por lo general es igual a la vida útil del elemento o componente. Cuidado: El tiempo medio entre fallas TMEF no es igual a la vida útil.

34 Tareas Preventivas Factibilidad técnica de las tareas preventivas: Las tareas de reacondicionamiento cíclico son técnicamente factibles si: 1.Hay una edad identificable en la que el elemento muestra un rápido incremento de la probabilidad condicional de falla. 2.La mayoría de los elementos sobreviven a esta edad (todos los elementos si la falla tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente). 3.Se restaura la resistencia original del elemento a la falla. Las tareas de sustitución cíclica son técnicamente factibles si: 1.Hay una edad identificable en la que el elemento muestra un rápido incremento de la probabilidad condicional de falla. 2.La mayoría de los elementos sobreviven a esta edad (todos los elementos si la falla tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente).

35 Mantenimiento Predictivo Fallas no relacionadas con la edad La combinación de esfuerzo variable y respuesta errática a los esfuerzos, en conjunto con una complejidad creciente, significa que en la práctica, cada vez más modos de falla se ajustan a los patrones D, E y F. El rasgo más importante de estos patrones es que luego del periodo inicial, hay muy poca relación, entre la confiabilidad y la edad operacional. En estos casos, los límites de edad contribuyen poco, o nada, a reducir la probabilidad de la falla. D E F Desde el punto de vista de la gerencia de mantenimiento, la conclusión principal que podemos extraer de estos patrones de fallas es que la idea de “vida útil” simplemente no se aplica a las fallas al azar, con lo que el “reemplazo a intervalos fijos” o el “reacondicionamiento a intervalos fijos” no puede aplicarse. Aunque muchos modos de falla no se relacionan con la edad, la mayoría de ellos da algún tipo de advertencia de que están en el proceso de ocurrir. Si puede encontrarse evidencia de que algo está en las últimas instancias de la falla, podría ser posible actuar para prevenir que falle completamente y/o evitar sus consecuencias. Dado lo anterior, se prefiere aplicar técnicas de mantenimiento predictivo o “a condición” para prevenir las consecuencias de las fallas.

36 Tareas a condición En la figura siguiente se muestra los que sucede en las etapas finales de una falla. Falla Potencial Tiempo Funcionamiento o condición P F Punto en que la falla comienza a producirse ( no necesariamente relacionado con la edad) FALLA POTENCIAL, punto en el cual podemos detectar físicamente que la falla ha comenzado a ocurrir. FALLA FUNCIONAL, punto en el cual se produce la falla, dejando de cumplir la función. Intervalo P-F Una falla potencial es un estado identificable que indica que una falla funcional está a punto de ocurrir o en el proceso de ocurrir. El intervalo P-F es el intervalo entre el momento en que ocurre una falla potencial y su decaimiento hasta convertirse en una falla funcional. Tareas a condición Si se detecta una falla potencial, entre el punto P y el punto F (en intervalo P-F) es posible que pueda actuarse para prevenir o evitar la falla funcional. Las tareas a condición consisten en chequear si hay fallas potenciales, de modo que se pueda actuar para prevenir la falla funcional o evitar las consecuencias de la falla funcional. Las tareas a condición se llaman así porque los elementos que se inspeccionan se dejan en servicio a condición de que continúen cumpliendo con los estándares de funcionamiento especificados. Esto también se conoce como mantenimiento predictivo (porque estamos tratando de predecir cuándo el elemento va a fallar) o mantenimiento basado en la condición (porque la necesidad de acciones correctivas o para evitar las consecuencias se basa en una evaluación de la condición del elemento).

37 Tareas a condición El intervalo P-F nos dice con qué frecuencia deben realizarse las tareas a condición Las tareas a condición deben ser realizadas a intervalos menores al intervalo P-F. Observemos que si se realiza una tarea a condición a intervalos más largos que el intervalo P-F, hay una posibilidad de que pasemos totalmente por alto la falla. Por otro lado, si realizamos la tarea a intervalos muy cortos respecto al intervalo P-F, desperdiciaremos recursos en el proceso de chequeo. En la práctica generalmente basta con seleccionar una frecuencia de tarea igual a la mitad del intervalo P-F. Esto permitirá detectar la falla potencial antes de que la falla funcional ocurra, mientras que provee (en la mayoría de los casos) una cantidad de tiempo razonable para hacer algo al respecto. El intervalo P-F neto es el intervalo mínimo que es probable que transcurra entre el descubrimiento de la falla potencial y la ocurrencia de la falla funcional, por lo que determina el tiempo disponible para la reparación. Frecuencia de las tareas a condición Tiempo Funcionamiento o condición P F Intervalo P-F Intervalo de inspección: 1 mes Intervalo P-F: 4 meses Intervalo P-F neto: 3 meses 1 mes Intervalo P-F neto

38 Tareas a condición Consistencia del intervalo P-F Algunos intervalos P-F varían en una amplia gama de valores. En estos casos debe ser seleccionado un intervalo de tarea que sea significativamente menor al más corto de los intervalos P-F probables. Si el intervalo P-F neto asociado con este intervalo mínimo es lo suficientemente largo como para tomar una acción adecuada para manejar las consecuencias de la falla, entonces la tarea de condición es técnicamente factible. Por el otro lado, si el intervalo P-F es muy inconsistente no es posible establecer un intervalo de tarea que tenga sentido, y la tarea debe ser abandonada a favor de alguna otra manera de tratar la falla. Factibilidad técnica de tareas a condición Las tareas de condición programadas son técnicamente factibles si: 1.Es posible definir una condición clara de falla potencial. 2.El intervalo P-F es razonablemente consistente. 3.Resulta práctico monitorear el elemento a intervalos menores al intervalo P-F. 4.El intervalo P-F neto es lo suficientemente largo como para actuar a fin de reducir o eliminar las consecuencias de la falla funcional.

39 Categorías de Técnicas a Condición Las cuatro categorías principales de técnicas a condición son las siguientes: 1.Técnicas de monitoreo de condición (condition monitoring) que implican el uso de algún equipo especializado para monitorear los estados de otros equipos. Se pueden monitorear:  Efectos dinámicos.  Efectos de partícula.  Efectos químicos.  Efectos físicos.  Efectos de temperatura.  Efectos eléctricos. 2.Técnicas basadas en variaciones en la calidad del producto: control estadístico de proceso. Medir cierto atributo de un producto y usarlo para sacar conclusiones sobre la estabilidad del proceso. 3.Técnicas de monitoreo de los efectos primarios, que implican el uso inteligente de indicadores existentes y equipos de monitoreo de procesos, por ejemplo, de temperatura, de presión, de vibración, de velocidad, etc. 4.Técnicas de inspección basadas en los sentidos humanos: ver, escuchar, oler, tocar.

40 Categorías de Técnicas a Condición 2 4 31 0 Normal Falla potencial Falla funcional Monitoreo de efectos primarios

41 Acciones “a falta de” 10

42 Acciones “a falta de” Si no puede hallarse para un modo de falla determinado una tarea proactiva que sea técnicamente factible y que merezca la pena ser realizada, la acción “a falta de” que debe llevarse a cabo está regida por las consecuencias de la falla (según se indica en el diagrama de decisión. La acción “a falta de” puede ser: 1.Tarea de búsqueda de fallas (Mantenimiento detectivo) 2.Rediseño 3.No realizar mantenimiento programado

43 Tareas de búsqueda de fallas Las tareas de búsqueda de fallas son tareas cíclicas que consisten en chequear una función oculta a intervalos regulares para ver si ha fallado. Las tareas detectivas no son mantenimiento predictivo dado que se busca si la falla ya ocurrió o no, y no si la falla está por ocurrir. Se checa si un dispositivo de protección aún está funcionando como debe. El propósito de la tarea de búsqueda de fallas es reducir la probabilidad de una falla múltiple a un nivel tolerablemente bajo. Para que la tarea de búsqueda de fallas sea válida, se deben cumplir las siguientes condiciones: 1.Comprobar la función del dispositivo de seguridad o del sistema de seguridad como un todo. Lo ideal sería hacerlo simulando las condiciones a las que el dispositivo debería responder, y chequear si el elemento que actúa da la respuesta correcta. 2.Perturbar el sistema los menos posible (preferiblemente no perturbarlo en absoluto).

44 Tareas de búsqueda de fallas La frecuencia de una tarea de búsqueda de fallas depende de la disponibilidad deseada de la función oculta (que a su vez depende de la gravedad de las consecuencias de la falla múltiple). La tabla siguiente es una forma simple de determinar la frecuencia adecuada. FRECUENCIA DE LA BUSQUEDA DE FALLAS Disponibilidad que requerimos para la función oculta 99.99%99.95%99.9%99.8%99.5%99%98%95%93% Intervalo de búsqueda de fallas (como un % del TMEF de la función de protección) 0.02%0.1%0.2%0.4%1%2%4%10%15% 1er. Paso: Decidir que probabilidad de falla múltiple es tolerable. 2º. Paso: Determinar / estimar la probabilidad que existe de que falle la función protegida en el periodo de tiempo considerado. 3er. Paso: Determinar que indisponibilidad debe alcanzar la función de protección para reducir la probabilidad de la falla múltiple al nivel deseado. 4º. Paso: Ingresar la disponibilidad requerida en la tabla de frecuencia (arriba). Ejemplo: Se tiene un conjunto de bomba de servicio y bomba de respaldo. TMEF de la bomba de servicio = 10 años, TMEF de la bomba de reserva = 20 años, y la probabilidad tolerable de falla múltiple = 1/1000 ¿ con qué frecuencia debe probarse la bomba de respaldo? La no disponiblidad requerida de la bomba de reserva es (1/1000)/(1/10) = 1/100 = 1%, lo que significa que se requiere una disponibilidad de 99%, de la tabla se obtiene un intervalo de 2% del TMEF de la función de protección (bomba de reserva). Esto es: 2% x 20 años = 4.8 meses.

45 Tareas de búsqueda de fallas Una tarea de búsqueda de fallas es técnicamente factible si: 1.Es posible realizar la tarea. 2.La tarea no incrementa el riesgo de una falla múltiple. 3.Es práctico realizar la tarea en el intervalo requerido. Merece la pena realizar la búsqueda de falla si reduce la probabilidad de la falla múltiple asociada a un nivel tolerable. Si no puede encontrarse una tarea de búsqueda de falla apropiada y la falla múltiple podría afectar la seguridad o el medio ambiente, el rediseño es obligatorio. Si la falla múltiple no afecta la seguridad o el medio ambiente, entonces es aceptable no tomar ninguna acción, o el rediseño se puede justificar si las consecuencias de la falla múltiple son costosas. VER DIAGRAMA DE DECISIÓN.

46 Rediseño y Ningún Mantenimiento Programado REDISEÑO El rediseño en RCM incluye: Modificaciones en las especificaciones de componentes. Agregar elementos nuevos al equipo. Sustitución de máquinas enteras por otras de marca o tipo diferente. Cambiar máquinas de lugar. Cambios a procesos o procedimientos que afecten la operación de la planta. Entrenamiento. El rediseño es obligatorio cuando la falla tiene consecuencias sobre la seguridad o medio ambiente y no puede encontrarse una tarea proactiva apropiada. El rediseño deberá justificarse en cualquier otro caso. NINGÚN MANTENIMIENTO PROGRAMADO En este caso, los elementos son dejados en servicio hasta que ocurra una falla funcional, momento en el cual son reparados o reemplazados. “Ningún mantenimiento programado” sólo es valido si: 1.No puede encontrarse una tarea cíclica apropiada para una función oculta, y la falla múltiple asociada no tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. 2.No puede encontrarse una tarea proactiva que sea costo-eficaz para fallas que tienen consecuencias operaciones o no operacionales.

47 Rediseño y Ningún Mantenimiento Programado REDISEÑO El rediseño en RCM incluye: Modificaciones en las especificaciones de componentes. Agregar elementos nuevos al equipo. Sustitución de máquinas enteras por otras de marca o tipo diferente. Cambiar máquinas de lugar. Cambios a procesos o procedimientos que afecten la operación de la planta. Entrenamiento. El rediseño es obligatorio cuando la falla tiene consecuencias sobre la seguridad o medio ambiente y no puede encontrarse una tarea proactiva apropiada. El rediseño deberá justificarse en cualquier otro caso. NINGÚN MANTENIMIENTO PROGRAMADO En este caso, los elementos son dejados en servicio hasta que ocurra una falla funcional, momento en el cual son reparados o reemplazados. “Ningún mantenimiento programado” sólo es valido si: 1.No puede encontrarse una tarea cíclica apropiada para una función oculta, y la falla múltiple asociada no tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. 2.No puede encontrarse una tarea proactiva que sea costo-eficaz para fallas que tienen consecuencias operaciones o no operacionales.

48 ¿Le queda aún una larga vida técnica útil al equipo? El rediseño no es justificable ¿Es alta la frecuencia de las fallas funcionales? ¿La falla implica consecuencias operacionales importantes? ¿Muestra el análisis costo benefiicio una reducción en los costos totales? ¿Es alto el costo de mantenimiento programado y/o correctivo? ¿Hay costos específicos que se pueden eliminar con el cambio de diseño? ¿Es alta la probabilidad de que con la tecnologia disponible el cambio en el diseño sea exitoso? El rediseño es recomendable SI SI SI SI SI SI SI NO NO NO NO NO NO NO Justificación del Rediseño

49 SNNSNN SNSN S H1 S1 O1 N1 H2 S2 O2 N2 H3 S3 O3 N3 Respuesta afirmativa a la factibilidad y al merecer la pena de una tarea predictiva. Respuesta afirmativa a la factibilidad y al merecer la pena de una tarea de reacondicionamiento cíclico. Respuesta afirmativa a la factibilidad y al merecer la pena de una tarea de sustutución cíclica. Registro de factibilidad técnica y del merecer la pena La factibilidad técnica y el merecer la pena de las tareas proactivas se registra en las columnas que se indican en la Hoja de Decisión RCM.

50 FFFFMHSE H1 S1 O1 N1 O H2 S2 O2 N2 H3 S3 O3 N3 H4H5S4 3 A 1 N N N N S 4 B 4 N N N N N S 4 C 2 N N N N N N 5 B 2 S S N N N S 2 A 5 S S N N N N 1 A 5 S N N S N N N 1 B 3 S N N N N N N Hay que registrar “Sí”, si es técnicamente factible y merece la pena hacer la tarea de búsqueda de fallas. “Sí”,si la combinación de cualquiera de dos o más tareas reducirá el riesgo a un nivel aceptable (Muy raro). Si la respuesta es No, se requiere un rediseño. Acciones por Default ¿Merece la pena y es técnicamente factible una tarea de búsqueda de fallas?. ¿Puede la falla múltiple afectar la Seguridad y el Medio Ambiente?. Ésta pregunta sólo se hace si la respuesta a la pregunta H4 es No; Si la respuesta es Si, se requiere un rediseño; si es No, la acción “a falta de” será “No Mantenimiento Programado, pero se pudiera recomendar un rediseño”. ¿És una combinación de tareas proactivas técnicamente factible y merece la pena?. En éstos dos casos, las consecuencias de la falla son puramente económicas, y no se ha encontrado una tarea proactiva; como resultado, la decisión inicial será “Ningún Mantenimiento Programado”, pero podría ser justificado un rediseño. Las decisiones en cuanto a acciones “a falta de” se registran en la Hoja de Decisiones RCM como se muestra. Registro de factibilidad técnica y del merecer la pena

51 Registro de tareas propuestas, intervalo inicial y quién puede realizar la tarea Finalmente, en la columna de “Tareas propuestas” en la hoja de decisión RCM se debe describir la tarea seleccionada de manera clara y consistente (incluyendo especificaciones y herramientas especiales si se requiere) para cada modo de falla. En la columna de “Frecuencia Inicial” se registra el intervalo propuesto para comenzar la aplicación de la tarea. Este intervalo podrá ser ajustado más adelante si se requiere. En la columna “A realizar por” se describe el personal que realizará cada tarea. Se deben escribir puestos o funciones, no nombres.

52 Implementado las recomendaciones de RCM 11

53 Implementando las recomendaciones del RCM La información de las hojas de decisión RCM una vez auditada y validada por gerentes responsables, debe ser canalizada para su implementación como se muestra en la figura: Información de las Hojas de Decisión RCM Programas de mantenimiento Procedimientos de operación Rediseños obligatorios Sugerencias efectivas de rediseño Repuestos Tareas de baja frecuencia Tareas de alta frecuencia Sugerencias dudosas de rediseño