Antecedentes, bases teoricas, glosario y bases legales

1. República Bolivariana de Venezuela.
Universidad Fermín Toro
Cabudare Estado Lara
Realizado por:
Julio Ledezma.
C.I.: V-20.888.419
Tutor: Douglas Barráez.

2. Antecedentes
Briceño (2015), realizó un estudio titulado “Estrategias de Mantenimiento de las Turbinas de
Gas en la Industria Petrolera, Pueblo Viejo en Maracaibo, estado Zulia”. La metodología
estuvo enmarcada en una investigación proyectiva con un diseño no experimental utilizando
como técnicas la entrevista, observación directa, revisión documental y el equipo natural de
trabajo.
Empleó el análisis estadístico como: la caracterización probabilística, y la Simulación de
Montecarlo, empleó el muestreo no probabilístico, intencional mediante la valoración de cuatro (4)
turbinas a gas que conforman la Planta Eléctrica Pueblo Viejo, puesto que la información técnica
operacional y los registros de fallas de las mismas encontró más completo que en el resto de las
plantas, mediante la aplicación de manera sistematizada de las metodologías Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad (MCC) y el Análisis de la Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad
(CDM). Las estrategias basadas en primer lugar, en el estudio de los modos y efectos de las fallas
presentadas en los sistemas y subsistemas de las turbinas a gas, además de la estimación
probabilística de los tiempos de falla y reparación para el cálculo de los indicadores del
mantenimiento.

3. Concluyó, cómo afecta a la disponibilidad de la planta de generación eléctrica, las paradas
programadas y forzadas de una turbina a gas tanto de manera individual, como un sistema
configurado en paralelo. Con el fin de establecer de forma clara y precisa las actividades de
mantenimiento a aplicar a cada turbina, optimizando de esta manera su frecuencia de
aplicación, haciendo especial énfasis en el riesgo asociado a la indisponibilidad de las turbinas
a gas y su impacto a la producción y operaciones diarias de la industria petrolera.
En virtud, de lo expuesto, se considera relevante el estudio descrito con la investigación que
se presenta por cuanto guardan elementos que se corresponden con la aplicación del
mantenimiento de turbinas; indispensables para el funcionamiento de los procesos que se
desarrollan en la empresa Smurfit Kappa San Felipe, estado Yaracuy.
Antecedentes

4. Antecedentes
Ruiz y Quintero (2015). Llevaron a efecto un estudio que titularon “Plan de
Mantenimiento Preventivo para el Sistema de Bombeo a los Camiones (Hormigones)
de la empresa de premezclado Venezolana de Cementos C.A. aplicando la Norma
Venezolana COVENIN 3049-93”. Trabajo enmarcado dentro de la modalidad de proyecto
factible, apoyada en investigación de campo, pertenece a la línea de investigación diseño
de sistema de mantenimiento de máquinas, equipos y sistema de producción para
contribuir la calidad de vida del venezolano

5. Antecedentes
Concluyeron, que la empresa describe las acciones de mantenimiento preventivo
aplicadas a cada equipo, sin embargo, espera que el equipo falle para realizar algún tipo
de ajuste al sistema de bombeo, por tanto, existen debilidades en cuanto a la ausencia
de un cronograma anual para el mantenimiento recomendaron contratar un planificador
de mantenimiento por ser una figura capacitada para tal efecto.
Es entonces el manteamiento preventivo un mecanismo para preservar los equipos
y permitir que su funcionamiento cumpla con los parámetros que la empresa necesita
para funcionar de manera efectiva. Por tanto, existe una evidente vinculación teniendo
en cuanta que la aplicación del mantenimiento es un requerimiento importante para la
vida útil de las maquinas, equipos tal es el caso de la turbina # 1 de la empresa Smurfit
Kappa San Felipe, estado Yaracuy.

6. Antecedentes
Buelvas (2014), realizó una investigación que tituló “Plan de Mantenimiento Preventivo
para Maquinaria Pesada en la Empresa L & L, Barranquilla, Colombia”, cuyo propósito
fue elaborar un plan de mantenimiento preventivo aplicado a la flota de vehículos tracto
camiones de una empresa de transporte para mejorar su desempeño operacional, sin
descuidar la seguridad y procurando minimizar el impacto ambiental. La metodología
estuvo basada en la descripción detallada de la forma como se maneja la empresa a
través de las diferentes etapas con el fin de lograr su correcto funcionamiento, mediante
tres fases 1. Indagar cómo se maneja la información de mantenimiento en la empresa. 2.
Inspeccionar la calidad de los repuestos e insumos utilizados para las reparaciones y 3.
Aplicar el plan de mantenimiento preventivo y observar resultados de efectividad en cuanto
disminución de costes y mayor disponibilidad de vehículos.

7. Antecedentes
Concluyó, la importancia de realizar mantenimiento preventivo a los equipos y
maquinarias, dado que algunas veces se pierden dos y tres días, antes de tener el
repuesto a mano. En relación a las fallas relevantes, el problema más crítico es el de
roturas de mangueras. Los costos de los cambios de mangueras son iguales en esquema
correctivo y preventivo, pero con la ventaja del preventivo de eliminar la perdida de aceite
hidráulico,
Se considera que existe relación entre el estudio descrito y el que se presenta por cuanto
efectuar mantenimiento preventivo contribuye a que las empresas tengan altos niveles de
productividad en la gestión que realizan, así como minimizar los costos operativos en caso
de presentar fallas en sus equipos, siendo éstos necesarios para las labores de
funcionamiento.

8. Bases Teóricas
Las bases teóricas constituyen los soportes conceptuales que orientan el estudio hacia la
comprensión de los aspectos que la conforman. De tal manera, se describirá la teoría de
parada de planta, el mantenimiento mayor y los aspectos estructurales de la turbina.
Es un plan de actividades tendentes a ejecutar trabajos que no pueden ser
realizados durante la operación normal de la planta de proceso y principalmente
están orientados hacia el reemplazo de partes o componentes debido al
vencimiento de su vida útil, por ello es importante efectuar inspección de equipos,
incorporación de mejoras o modificaciones y correcciones de fallos
Teoría de Parada de Planta

9. Bases Teóricas
Para definir el alcance de la parada de planta, es relevante efectuar
reuniones con todos los miembros de la organización meses antes de la
fecha programada. En la misma es importante la participación de :
a) los Directores
b) Gerentes de la Planta,
c) Jefes de Departamentos
d) Líderes de la Sección; tales como, inspección, mantenimiento,
producción, ingeniería de proceso, diseño, finanzas, recursos humanos,
materiales y el facilitador; responsable de la planificación del mantenimiento.

10. Bases Teóricas
Aspectos Parada de Planta
1. Estructura de descomposición del proyecto (EDP): constituye una estrategia importante empleada
en la planificación efectiva es dividir el proyecto de parada de planta en secciones para una
facilidad en el manejo de la planificación y ejecución individualmente.
2. El papel del EDP es: consiste en a) dividir el alcance de trabajo de parada de planta en
componentes más pequeños para el manejo con exactitud de la planificación del proyecto, b)
utilizar una asignación de responsabilidades y c) mantener un mecanismo de la distribución de
trabajo y datos del proyecto
3. Estrategia de ejecución: esta estrategia junto al control del “plazo”, conocimiento del proceso, la
situación de los equipos críticos del proceso, el alcance de trabajo, permitirá a los integrantes de la
planificación desarrollar las pautas y estrategias para una ejecución efectiva.
4. Control de costes y presupuesto de la parada de planta: su significado radica en controlar
eficazmente los costes asociados con la planificación, ejecución y dirección de la parada de planta,
deben establecerse procedimientos y pautas dentro del proceso directivo de parada de planta y
adherirse a la identificación de alcance de la parada de planta.

11. Bases Teóricas
Aspectos Parada de Planta
5. Post-parada de planta: esta etapa cubre la desmovilización, documentación, informes de
coste y quizás lo más importante, las lecciones aprendidas que pueden llevarse adelante a
la próxima parada de planta
6. Medidas del funcionamiento: constituyen un conjunto convenido de medidas del
funcionamiento de la parada de planta mediante el cual se mida la ejecución y el
desempeño.
La metodología de parada de planta presentada, contiene todos los aspectos que deben
tenerse en cuenta dentro de la investigación para que la ejecución del mantenimiento a la
turbina # 1 de la empresa Smurfit Kappa San Felipe, estado Yaracuy sea efectiva, de calidad
en consecuencia, permita que el equipo o maquinaria intervenido ofrezca garantía para
efectuar a largo plazo un trabajo de calidad tal como lo establece las metas de la empresa.

12. Bases Teóricas
Mantenimiento mayor ..Overhaul
Para García (2014), mantenimiento Cero Horas u Overhaul: es el conjunto de tareas cuyo
objetivo es revisar los equipos a intervalos programados bien antes de que aparezca ningún
fallo, bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que
resulta arriesgado efectuar conjeturas sobre su capacidad productiva. Esta revisión radica en
dejar el equipo a cero horas de funcionamiento, es decir, como si el equipo fuera nuevo. En
estas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgaste,
partiendo de lo cual se pretende asegurar, con gran probabilidad un tiempo de buen
funcionamiento fijado previamente. En base a lo antes expuesto se presentan las actividades
en el mantenimiento, estas son:

13. Bases Teóricas
Mantenimiento mayor ..Overhaul
1.Calibración: consiste en realizar los correctivos de funcionamiento y poner a los equipos en las
condiciones iniciales de operación, por medio del análisis de sus partes o componentes, acción que
se hace a través de equipos, instrumentos, patrones o estándares. Esto representa la verificación de
dimensiones y condiciones operativas estándar.
2. Inspección: reside en hacer un examen minucioso en forma visual y mediante elementos de
medición de cada una de las partes y componentes del equipo, con el fin de comprobar que el estado
de funcionamiento es el óptimo de acuerdo con las características y condiciones de construcción y
operación emitidas por los fabricantes de los equipos. La inspección puede clasificarse en tres tipos:
2.1. Evaluación: consiste en evaluar cada da uno de los equipos tanto en su estado físico como
funcional por el servicio de mantenimiento antes de ser sometido a cualquier acción.
2.2. Limpieza: comprende la remoción de elementos extraños o nocivos a la estructura de los
equipos.
2.3. Lubricación: constituye la acción a través de la cual se aplica un elemento viscoso entre
cuerpos rígidos y móviles, con el fin de reducir la fricción y el desgaste de las partes.

14. Bases Teóricas
Turbinas y Tipos
Esta acepción es presentada por Pérez y Merino (2012), quienes la definen como “una
maquina motriz de flujo continuo, que transforma la energía: potencial, térmica, cinética,
otras del fluido de trabajo en energía mecánica sobre un eje rotativo” (p.1). Siendo una
máquina formada por una rueda con varias paletas que, al recibir un líquido de manera
continuada en su parte central, la turbina lo expulsa hacia su circunferencia y consigue
aprovechar su energía para generar una fuerza motriz. La turbina se compone de tres
partes principales: a) El cuerpo del rotor, que contiene las coronas giratorias de alabes, b)
La carcasa, conteniendo las coronas fijas de toberas y c) Alabes. Además, tiene una serie
de elementos estructurales, mecánicos y auxiliares, como son cojinetes, válvulas de
regulación, sistema de lubricación, sistema de refrigeración, virador, sistema de control,
sistema de extracción de vahos, de aceite de control y sistema de sellado del vapor

15. Bases Teóricas
Turbinas y Tipos
De acuerdo con Pérez y Merino (2012), existen diversos tipos de turbinas:
1. Turbina de flujo axial: Es el método más utilizado, el paso de vapor se realiza siguiendo un cono
que tiene el mismo eje que la turbina.
2. Turbina de flujo radial: En este tipo el paso de vapor se realiza siguiendo todas las direcciones
perpendiculares al eje de la turbina.
3. Turbina con extracción de vapor: Se realiza en etapas de alta presión, enviando parte del vapor de
vuelta a la caldera para sobrecalentarlo y reenviarlo a etapas intermedias. Es de hacer notar, que en
algunas ocasiones el vapor también puede ser extraído de alguna etapa para derivarlo a otros procesos
industriales.
4. Turbina de contrapresión: En este tipo la presión del vapor a la salida de la turbina es superior a la
atmosférica, por cuanto suele estar conectado a un condensador inicial que condensa al vapor,
obteniéndose agua caliente o sobrecalentada, que facilita su aprovechamiento térmico posterior.
5.Turbinas de condensación: El vapor sale a una presión inferior a la atmosférica, en este diseño
existe un mayor aprovechamiento energético que a contrapresión, se obtiene agua de refrigeración de su
condensación.

16. Bases Teóricas
Turbinas de Vapor
La turbina de vapor es una máquina térmica de combustión externa, giratoria. que transforma la
energía cinética del vapor en energía de rotación. Los principales elementos de turbinas de vapor son:
1. Sistema de admisión
2. Cuerpo de turbina. Formado por el rotor (contiene las coronas giratorias de álabes), el estator,
el eje y la carcasa (conteniendo las coronas fijas de toberas).
3. Escape de la turbina. Es el cuerpo posterior de la turbina por donde se conduce el vapor al
condensador o a la tubería de contrapresión.
4. Secciones de extracción o reinyección. Es la zona por donde se extrae el vapor a presión
intermedia o se inyecta.
5. Cierres laberínticos de vapor. Disminuye las fugas de vapor por los huecos, siendo conducido
el vapor de fuga a un condensador de vahos o se extrae con eyectores.
6. Reductor. Al igual que ocurría en el caso de turbinas de gas, en potencias menores de 50
MW, la velocidad de rotación del eje suele ser superior a la necesaria para el accionamiento de un
alternador (salida 1.500-1.800 r.p.m /3000-3600 rpm) y suele necesitarse la participación de este
elemento reductor del número de revoluciones
7. Generador. Es el elemento consumidor de la fuerza motriz aportada por la turbina y es el que
genera la corriente eléctrica que se desea.

17. Bases Teóricas
Sistema de Admisión de vapor
Este sistema consta de una válvula de cierre rápido, el grupo de válvulas de control y toberas de admisión.
Asimismo, las válvulas de control de admisión son unos de los elementos más importantes de la turbina de
vapor y regulan el caudal de entrada a la turbina. Es una válvula pilotada hidráulicamente con la ayuda de
un grupo de presión de aceite (aceite de control) o neumáticamente
• El rotor: de una turbina de acción es de acero fundido con ciertas cantidades de níquel o cromo
para darle tenacidad al rotor, y es de diámetro aproximadamente uniforme.
• Los álabes: se realizan de aceros inoxidables, aleaciones de cromo, con las curvaturas de diseño
según los ángulos de salida de vapor y las velocidades necesarias.
• La carcasa: se divide en dos partes: a) la parte inferior, unida a la bancada y b) la parte superior,
que se desmonta cuando se quiere acceder al rotor. Es importante destacar, que ambas contienen las
coronas fijas de toberas o álabes fijos.
• Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales: Sobre ellos gira el rotor, suelen ser de un material
blando, y recubiertos de una capa antifricción. Son elementos de desgaste, que deben ser sustituidos
periódicamente, con una frecuencia establecida si su coste es bajo respecto de su producción, o por
observación de su superficie y cambio cuando se encuentren en un estado deficiente.

18. Bases Teóricas
Sistema de Lubricación
Proporciona el aceite lubricante requerido para asegurar la circulación del aceite en todo momento;
contario a ello un fallo en este sistema provocaría graves daños, sobre todo en el eje y en los
cojinetes, el sistema suele estar equipado con tres bombas:
1. Bomba mecánica principal: acoplada al eje de la turbina, de tal manera que siempre que esté
girando la turbina está girando la bomba, lo cual asegura la presión de bombeo mejor que con una
bomba eléctrica.
2. Bomba auxiliar. Se utiliza exclusivamente en los arranques y paradas, y sirve para asegurar la
correcta presión de aceite hasta que la bomba mecánica puede realizar este servicio.
3. Bomba de emergencia. Si se produce un cero de planta, ésta queda sin tensión y la turbina de
vapor dispara, por lo cual durante la parada habría un momento en que ésta se quedaría sin
lubricación, debido a que la bomba auxiliar no tendría tensión. En ese sentido, para evitar este
problema, las turbinas suelen ir equipadas con una bomba de emergencia que funciona con corriente
continua proveniente de un sistema de baterías.

19. Bases Teóricas
Sistema de Extracción de Vapor
En este sistema, el depósito de aceite suele estar a presión inferior a la atmosférica. De esta
forma los vapores de aceite son extraídos y se dificulta una posible fuga de aceite hacia el
exterior. Por ello, para conseguir este vacío, el sistema de lubricación suele ir equipado con
un extractor que garantiza que los vapores del aceite serán extraídos y se mantendrá una
presión baja en el depósito.
Los aspectos antes descritos, relativos a la turbina, sus elementos funcionales, sistemas
de: admisión, lubricación, y de extracción de vahos, conforman la estructura para dar
funcionalidad a las turbinas, más cuando al realizar mantenimiento mayor tal como se
pretende ejecutar mediante esta investigación a la turbina # 1 de la empresa Smurfit Kappa
San Felipe, estado Yaracuy, que contiene 7 válvulas de admisión de vapor y 4 de extracción.
Este vapor que se extrae es enviado a otra parte de la planta para secar el papel que sale de
las prensas.

20. Bases Legales
La normativa legal que sustenta esta investigación está basada en la Ley Orgánica de
Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo, (LOPCYMAT, 2007), en el artículo
60, señala lo siguiente en relación persona, sistema de trabajo y máquina:
“El empleador o empleadora deberá adecuar los métodos de trabajo, así como las
máquinas, herramientas y útiles utilizados en el proceso de trabajo a las características
psicológicas, cognitivas, culturales y antropométricas de los trabajadores y trabajadoras.
En tal sentido, deberá realizar los estudios pertinentes e implantar los cambios requeridos
tanto en los puestos de trabajo existentes como al momento de introducir nuevas
maquinarias, tecnologías o métodos de organización del trabajo a fin de lograr que la
concepción del puesto de trabajo permita el desarrollo de una relación armoniosa entre el
trabajador o la trabajadora y su entorno laboral” (p. 61)

21. Bases Legales
En correspondencia con ese artículo, se tiene previsto realizar mantenimiento
mayor utilizando la teoría de paradas de planta para mejorar la disponibilidad de
la turbina #1 de la empresa Smurfit Kappa San Felipe, estado Yaracuy. Con ello,
se pretende adecuar la estructura de la turbina para optimizar su funcionalidad y
potenciar su capacidad operativa, teniendo en cuenta que su empleo es
indispensable para los procesos productivos de la empresa. De igual forma,
intervenir como estudiante de la facultad de Ingeniería mecánica de
mantenimiento para efectuar los aportes necesarios que permitan al talento
humano el uso confiable, seguro de este equipo con lo que se estaría
garantizando el ejercicio laboral en condiciones de higiene y seguridad efectivos.

22. Variables
Conceptualmente el sistema de variables según Palella y Martins (2006), son “elementos
que pueden ser clasificados en una o más categorías. Es posible medirlas, cuantificarlas
según sus propiedades o características” (p.73). En tal sentido, se presentan las
siguientes:
• Variable Dependiente
Según Palella y Martins (2006), representa el efecto o resultado producido por la
variable independiente. Siendo esta: Mantenimiento mayor
• Variable Independiente
De acuerdo con Palella y Martins (Ob. Cit.), expresa la causa que produce el
resultado efecto observado. Está representada por: Mejorar la disponibilidad de la turbina
#1

23. Cuadro de Variables
Variable Definición Conceptual Definición Operacional Dimensión Indicadores
Mantenimiento
mayor utilizando
la parada de
planta
Es el conjunto de tareas
cuyo objetivo es revisar los
equipos a intervalos
programados antes de que
aparezca ningún fallo o
cuando la fiabilidad del
equipo ha disminuido
apreciablemente de manera
que resulta arriesgado
efectuar conjeturas sobre su
capacidad productiva.
García (2014)
Consiste en utilizar la
parada de planta como
mecanismo para ejecutar
mantenimiento mayor a la
turbina 1aplicar, con ello
optimizar su
funcionamiento.
Actividades
generales
Calibración
Inspección
Evaluación
Limpieza
Lubricación
Metodología de
Parada
Estructura de
descomposición
Ejecución
Control de coste
Postparada
Mejorar
disponibilidad de
la turbina #1
Turbina: Es una maquina
motriz de flujo continuo, que
transforma la energía:
potencial, térmica, cinética,
en energía mecánica sobre
un eje rotativo. Pérez y
Merino (2012),
Potenciar la capacidad
operativa de la turbina #1
mediante mantenimiento
mayor en su estructura
para funcionamiento
optimo
Sistemas De admisión
De lubricación
De extracción de
vahos
Cuadro 1. Operacionalización de las variables
Objetivo General: Proponer la ejecución de mantenimiento mayor utilizando la teoría de paradas de planta para
mejorar la disponibilidad de la turbina #1 de la empresa Smurfit Kappa San Felipe, estado Yaracuy.
Fuente: Ledezma (2018)

24. Definición de Términos
• Calibración: consiste en realizar los correctivos de funcionamiento que permitan poner al equipo
en las condiciones iniciales de operación, mediante equipos e instrumentos adecuados.
• Estado inicial de equipos: es el momento primario del equipo provisto por el fabricante para
hacer de este un mecanismo operativo.
• Estado final de equipos: es la etapa final de los equipos o maquinarias como resultante de la
ejecución de un mantenimiento mecánico.
• Lista de trabajo: es el mecanismo que permite se identifiquen las tareas de mantenimiento o
trabajos para ser realizados durante la parada de planta del proceso fijado. Estas son:
programación, objetivos, metas, seguridad, higiene y media ambiente.
• Medidas de funcionamiento: es un conjunto acordado de medidas del funcionamiento de la
parada de planta donde se mida la ejecución de las tareas y el desempeño del personal y la
maquinaria o equipos.
• Mantenimiento mayor: es el conjunto de tareas con la finalidad de revisar los equipos a
intervalos programados antes de que aparezca ningún fallo o cuando la fiabilidad del equipo ha
disminuido apreciablemente.
• Ejecución: es el acto de aplicar acciones para dar mantenimiento mayor a equipos de la panta o
empresa.
• Estrategia de ejecución: son las pautas que contempla la planificación para ser desarrolladas
durante la ejecución.
• Equipo: es la maquinaria mediante la cual funcionan los sistemas operativos de una planta o
empresa que procesa materia prima o bienes de consumo.
• Instalaciones: es el ambiente de trabajo donde funciona, diversas maquinarias