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UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO EN ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL
PROYECTO FIN DE CARRERA
GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO DE UNA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
SERGIO ALBARRÁN CUEVAS
MADRID, Junio de 2010
Autorizada la entrega del proyecto al alumno:
Sergio Albarrán Cuevas
EL DIRECTOR DEL PROYECTO
Vanesa Fernández Membrillera
Fdo: Fecha:
Vº Bº del Coordinador de Proyectos
Susana Ortiz Marcos
Fdo: Fecha:
Resumen iii
Resumen
La tendencia actual en la industria es un aumento en el nivel de
mecanización y automatización de los procesos industriales que permite, por
una parte, disminuir los costes de personal pero, al mismo tiempo, requiere
mayores inversiones en tecnología y maquinaria. Para que estas grandes
inversiones resulten rentables es necesario maximizar los niveles de
productividad de la maquinaria que interviene en los procesos productivos.
Esta maximización de la productividad, entendida como una disminución de
los tiempos de parada provocados por averías o fallos en los equipos, sólo será
viable cuando se planifique un programa de mantenimiento adecuado al
proceso que se esté desarrollando y a la maquinaria que intervenga en el
mismo.
Este nivel de adaptación se podrá alcanzar, de una manera más fácil y
rápida, mediante la implantación de herramientas que permitan disponer de
gran cantidad de información relativa al mantenimiento de una forma ordenada
y fácil de extraer. Dentro del conjunto de estas herramientas y centrándonos en
las de soporte informático, hay que destacar los software de Gestión del
Mantenimiento Asistido por Ordenador (GMAO en lo sucesivo).
Un programa GMAO en esencia es una herramienta software que ayuda en
la gestión de los servicios de mantenimiento de una empresa. Básicamente es
una base de datos que contiene información sobre la empresa y sus operaciones
de mantenimiento. Esta información sirve para que todas las tareas de
Resumen iv
mantenimiento se realicen de forma más segura y eficaz. Esto permitirá
disponer de un historial de cada equipo, máquina o componente instalado en la
planta, tanto de sus características técnicas como de sus averías, revisiones,
sustituciones, fechas de las últimas incidencias, personal, tiempo y materiales
utilizados en la solución de los problemas. Al mismo tiempo permite
programar, en función de los criterios establecidos, las revisiones preventivas y
predictivas generando las órdenes de trabajo correspondientes según los plazos
programados.
Todas las ventajas que implica la implantación de un software GMAO para
la Gestión del Mantenimiento van encaminadas a establecer una nueva y mejor
forma de controlar las actividades de mantenimiento donde se persigue una
optimización de los recursos, tanto humanos como materiales, implicados en las
actividades de mantenimiento de la planta industrial. Gracias a esta
optimización se pretende conseguir mayor fiabilidad y disponibilidad de los
recursos lo que, a su vez, se traduce en la disminución de los tiempos de paro
en elementos productivos disminuyéndose los costes y penalizaciones
derivados de la falta de productividad.
Para poder configurar y, posteriormente, implantar y explotar un software
GMAO ha sido necesario seguir, de una forma ordenada, los posos siguientes:
1. Estudiar y entender el proceso productivo que se desarrolla en la
planta con el fin de identificar los equipos principales de la
instalación de los que depende la productividad de la misma.
Resumen v
2. Identificar, clasificar y estructurar, de acuerdo con el proceso
productivo, todos los activos que sean susceptibles de
mantenimiento.
3. Elaborar los planes de mantenimiento de todos los activos
involucrados en el proceso productivo.
4. Codificar y configurar toda la información relativa a las labores de
mantenimiento en el formato adecuado al GMAO escogido. Para ello
se han seguido las fases del siguiente workflow.
5. Implantar y explotar la herramienta. En el siguiente workflow se
describen de forma gráfica y ordenada las fases del proceso de
implantación y explotación del Sistema GMAO.
6. Realizar una valoración económica y extraer conclusiones sobre el
sistema propuesto para evaluar la posibilidad de extender esta nueva
forma de trabajar al resto de plantas de la empresa.
Codificación de
la estructura
de la planta.
Codificación de
los
planes de
mantenimiento.
Carga Masiva de
Datos en la
BBDD del
Software.
Formación en
el uso del
Software GMAO.
Modificaciones
según propuestas.
Feedback sobre la
configuración
de la planta.
(Propuesta de cambios)
Formación del
Personal en el
uso del
Software GMAO.
Summary vi
Summary
The current trend in the industry is an increase in the level of mechanization
and automation of industrial processes that allows to reduce staff costs but, at
the same time, it requires greater investments in technology and machinery. To
make such large investments profitable it is necessary to maximize the
productivity levels of the machinery involved in productive processes. This
productivity maximization, understood as a decrease in the down time caused
by failures, will only be viable when planning a maintenance program suitable
with the process and the machinery involved on it.
This level of adaptation can be reached, in a quick and easy way, through
the implementation of tools allowing have large amount of information relating
to the maintenance orderly and easy-to-extract. Of the total of these tools and
focusing on the software ones, we must highlight the Computerized
Maintenance Management Systems (CMMS hereinafter).
A CMMS is in essence software that helps to manage the maintenance
services of a company. It is basically a database containing information about
the company and its maintenance. This information is used so that all
maintenance tasks are performed safely and efficiently. This will provide a
personal history of each equipment, machine, or component installed on the
plant, its technical characteristics and troubleshooting, revisions, substitutions,
the latest incidents, dates, time and materials used in the solution of problems.
Summary vii
At the same time it has been scheduled, based on established criteria, the
preventive and predictive maintenance and the generation of the corresponding
work orders according to the scheduled revision periods.
The advantages involving the introduction of CMMS software for the
maintenance management are designed to establish a new and better way of
controlling maintenance pursuing an optimization of resources, both human
and material, involved in the activities of the industrial plant maintenance. Due
to this optimization it is possible to achieve greater reliability and availability of
resources which allows reducing costs and penalties resulting from the lack of
productivity.
To configure, implement and use software CMMS it is necessary to follow
the next steps orderly:
1. Study and understand the production process being developed at the
company to identify the most important equipment for the process.
2. Identify, classify and customize all the assets that are capable of
maintaining according to the production process.
3. Develop all the maintenance plans of the assets involved in the
production process.
4. Encode and configure all information in the appropriate format
according to the CMMS chosen. The phases are symbolized in the
following workflow.
Summary viii
5. Implementation and use of the tool. The following workflow
describes the orderly phases to operate the CMMS system.
6. Economic assessment and draw conclusions on the proposed system
to assess the possibility of extending this new way of working to the
rest of the company plants.
Encoding the
structure
of the plant.
Encoding the
Mintenance
plans.
Massive data
load in the
software
database.
Training in the
use of the CMMS
Changes according
to the proposals
Feedback
of the CMMS
set up.
(Proposed changes)
Training of the staff in
the use of the CMMS
software.
Índice ix
Índice
1 GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA DESALINIZADORA .......... 2
1.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................... 2
1.1.1 Estado del mantenimiento industrial en España ........................................................ 5
1.2 PROCESO DE DESALINIZACIÓN............................................................................................ 6
1.2.1 Motivación de la producción de agua dulce................................................................8
1.2.2 Mecanismos de desalinización .................................................................................... 8
1.2.2.1 Desalinización por ósmosis inversa ................................................................................9
1.2.2.2 Desalinización por destilación.......................................................................................11
1.2.2.3 Desalinización por congelación .....................................................................................11
1.2.2.4 Desalinización mediante evaporación relámpago......................................................11
1.2.2.5 Desalinización mediante formación de hidratos.........................................................12
1.3 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA............................................................................................. 13
1.3.1 Captación y bombeo de agua de mar......................................................................... 13
1.3.2 Pretratamiento químico............................................................................................ 14
1.3.2.1 Dosificación de hipoclorito sódico ................................................................................15
1.3.2.2 Dosificación de ácido sulfúrico......................................................................................15
1.3.2.3 Dosificación de cloruro férrico.......................................................................................17
1.3.2.4 Polielectrolito ...................................................................................................................18
1.3.2.5 Metabisulfito sódico........................................................................................................18
1.3.2.6 Equipo dosificador de dispersante (anti-incrustante)................................................19
1.3.2.7 Equipo dosificador de hidróxido de calcio ..................................................................20
1.3.2.8 Hidróxido de sodio..........................................................................................................21
1.3.3 Cámara de coagulación-floculación........................................................................... 22
1.3.4 Filtros de gravedad (primera etapa de filtración)...................................................... 23
1.3.5 Estación intermedia de bombeo................................................................................. 24
1.3.6 Filtros de presión (segunda etapa de filtración)........................................................ 26
1.3.7 Filtros de cartucho .................................................................................................... 27
Índice x
1.3.8 Sistema de ósmosis inversa ....................................................................................... 28
1.3.8.1 Sistemas de bombeo de alta presión .............................................................................29
1.3.8.2 Bastidores de ósmosis inversa .......................................................................................29
1.3.8.3 Sistema de bombeo de recirculación.............................................................................29
1.3.8.4 Sistema de recuperación de energía..............................................................................29
1.3.8.5 Sistemas auxiliares...........................................................................................................31
1.3.9 Postratamiento.......................................................................................................... 32
1.3.9.1 Dosificación de CO2........................................................................................................33
1.3.9.2 Dosificación de cal (lime dosing)...................................................................................33
1.3.9.3 Hipoclorito de sodio........................................................................................................34
1.3.10 Tanque de almacenamiento y salida de agua producto ............................................. 35
1.3.11 Sistemas auxiliares ................................................................................................... 36
1.3.11.1 Equipo de limpieza de filtros .........................................................................................36
1.3.11.2 Sistema de agua de servicio............................................................................................37
1.3.11.3 Sistema de aire comprimido...........................................................................................37
1.3.11.4 Sistema de protección contra incendios........................................................................37
1.3.11.5 Equipos de elevación.......................................................................................................38
1.3.12 Laboratorio................................................................................................................ 39
1.3.13 Taller y almacén........................................................................................................ 40
1.3.14 Sistema eléctrico ....................................................................................................... 40
1.4 IDENTIFICACIÓN Y ESTRUCTURACIÓN DE LOS ACTIVOS SUSCEPTIBLES DE
MANTENIMIENTO.................................................................................................................................. 41
1.5 PLAN DE MANTENIENDO DE LA PLANTA .......................................................................... 44
1.5.1 Consideraciones previas............................................................................................ 44
1.5.2 Elaboración de los planes de mantenimiento ............................................................ 45
2 DISEÑO Y CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA DE GESTIÓN DE
MANTENIMIENTO EN UN SOFTWARE GMAO ........................................................................ 49
2.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................. 49
2.1.1 Definiciones .............................................................................................................. 50
Índice xi
2.2 FORMACIÓN EN EL USO DEL SOFTWARE GMAO..............................................................51
2.2.1 Funciones de un software GMAO............................................................................ 51
2.2.2 Ventajas de un software GMAO .............................................................................. 52
2.2.3 Elección de la herramienta........................................................................................ 53
2.2.4 Formación................................................................................................................. 54
2.3 CONFIGURACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE LA PLANTA .......................... 54
2.3.1 Personal .................................................................................................................... 55
2.3.2 Proveedores............................................................................................................... 56
2.3.3 Fabricantes................................................................................................................ 56
2.3.4 Oficios....................................................................................................................... 57
2.3.5 Categorías................................................................................................................. 58
2.3.6 Tipos de hora............................................................................................................. 59
2.3.7 Niveles de empresa.................................................................................................... 60
2.3.8 Talleres...................................................................................................................... 60
2.3.9 Clases de equipos....................................................................................................... 61
2.3.10 Activos...................................................................................................................... 63
2.3.11 Características Técnicas............................................................................................ 73
2.3.12 Unidades de medida.................................................................................................. 75
2.4 CONFIGURACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LOS PLANES DE MANTENIMIENTO....................... 76
2.4.1 Introducción.............................................................................................................. 76
2.4.2 Grupos de clases de trabajo ....................................................................................... 76
2.4.3 Clases de trabajo ....................................................................................................... 77
2.4.4 Tipos de solicitudes de trabajo .................................................................................. 78
2.4.5 Estado de órdenes de trabajo ..................................................................................... 78
2.4.6 Solicitantes................................................................................................................ 79
2.4.7 Defectos..................................................................................................................... 80
2.4.8 Causas....................................................................................................................... 81
2.4.9 Acciones.................................................................................................................... 81
2.4.10 Tipos de normas........................................................................................................ 82
Índice xii
2.4.11 Estados de normas .................................................................................................... 83
2.4.12 Normas ..................................................................................................................... 83
2.4.13 Gamas....................................................................................................................... 87
2.4.14 Tipos de medidores.................................................................................................... 88
2.4.15 Medidores ................................................................................................................. 90
2.5 CARGA MASIVA DE DATOS EN LA BB.DD. DEL SOFTWARE GMAO................................. 91
2.5.1 Hoja de carga para configurar la estructura de activos ............................................ 92
2.5.2 Hojas de carga para configurar el mantenimiento correctivo ................................... 93
2.5.2.1 Hoja de defectos...............................................................................................................93
2.5.2.2 Hoja de defectos por clase de equipo............................................................................94
2.5.2.3 Hoja de causas..................................................................................................................94
2.5.2.4 Hoja de causas por clase de equipo...............................................................................95
2.5.2.5 Hoja de acciones ..............................................................................................................95
2.5.2.6 Hoja de acciones por clase de equipo ...........................................................................96
2.5.3 Hojas de carga para modelar el mantenimiento preventivo...................................... 96
2.5.3.1 Hoja de normas................................................................................................................96
2.5.3.2 Hoja de gamas..................................................................................................................98
2.5.3.3 Hoja de normas por gama..............................................................................................98
2.5.4 Hojas de asociación de activos/gamas ....................................................................... 99
2.5.4.1 Hoja de asociación de activos/gamas en base a fechas ............................................101
2.5.4.2 Hoja de asociación de activos/gamas en base a medidores ....................................103
3 IMPLANTACIÓN Y EXPLOTACIÓN DEL SISTEMA GMAO....................................108
3.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................108
3.2 FORMACIÓN DEL PERSONAL DE LA PLANTA...................................................................108
3.2.1 Definiciones ............................................................................................................109
3.2.2 Explotación del mantenimiento correctivo .............................................................111
3.2.2.1 Circuito de las órdenes de trabajo ...............................................................................111
3.2.2.2 Solicitud de trabajo. Nueva petición...........................................................................114
3.2.2.3 Conversión de solicitudes en OT’s..............................................................................115
Índice xiii
3.2.2.4 Creación de órdenes de trabajo....................................................................................119
3.2.2.5 Consulta de órdenes de trabajo en lista......................................................................121
3.2.2.6 Impresión de órdenes de trabajo.................................................................................122
3.2.2.7 Reporte de trabajos o actividades................................................................................124
3.2.2.8 OT rápida........................................................................................................................130
3.2.2.9 OT completa ...................................................................................................................135
3.2.3 Consultas ................................................................................................................142
3.2.3.1 Consulta de la carga de trabajo....................................................................................142
3.2.3.2 Informe de la carga de trabajo .....................................................................................143
3.2.4 Cierre de trabajos ....................................................................................................143
3.2.5 Reapertura de OT’s.................................................................................................147
3.2.6 Explotación del mantenimiento preventivo ............................................................148
3.2.6.1 Consideraciones previas...............................................................................................150
3.2.6.2 Generación de tareas.....................................................................................................150
3.2.6.3 Consulta y modificación de tareas planificadas........................................................156
3.2.6.4 Consulta y modificación gráfica de tareas planificadas ...........................................158
3.2.6.5 Consulta de necesidades...............................................................................................162
3.2.6.6 Impresión de órdenes de una Planificación...............................................................164
3.2.6.7 Cierre de órdenes planificadas.....................................................................................166
3.2.7 Consultas de preventivos........................................................................................169
3.2.7.1 Ejecución de gamas .......................................................................................................169
3.2.7.2 Diario de gamas previstas............................................................................................170
3.2.7.3 Informe de gamas retrasadas .......................................................................................171
3.2.7.4 Consulta del calendario previsto de un activo ..........................................................171
3.2.7.5 Consulta del calendario previsto de un plan de preventivo....................................172
3.2.8 Herramienta de análisis de resultados ....................................................................173
3.2.8.1 Política económica .........................................................................................................174
3.2.8.2 Políticas de mantenimiento..........................................................................................189
3.2.8.3 Recursos humanos.........................................................................................................192
3.2.8.4 Análisis técnicos.............................................................................................................196
3.2.8.5 Evaluación de paradas..................................................................................................203
Índice xiv
3.3 FEEDBACK SOBRE LA CONFIGURACIÓN DE LA PLANTA. (PROPUESTA DE CAMBIOS) .....204
3.3.1 Introducción............................................................................................................204
3.3.2 Propuesta de cambios..............................................................................................205
3.3.2.1 Ampliar la estructura de activos..................................................................................205
3.3.2.2 Desglosar activos por elementos .................................................................................205
3.3.2.3 Control de acceso a los usuarios de la aplicación......................................................205
3.3.2.4 Configura el módulo de stocks....................................................................................205
3.3.2.5 Vincular la herramienta con el sistema de supervisión, control y adquisición de
datos (SCADA)........................................................................................................................................206
3.4 CORRECCIÓN DE DESVIACIONES. MODIFICACIONES SEGÚN PROPUESTAS..................... 206
3.4.1 Introducción............................................................................................................206
3.4.2 Modificaciones realizadas ....................................................................................... 206
3.4.2.1 Ampliación de la estructura de activos ......................................................................206
3.4.2.2 Desglose de activos en elementos................................................................................207
3.4.2.3 Control de acceso...........................................................................................................208
4 VALORACIÓN ECONÓMICA ........................................................................................... 211
4.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................211
4.2 COSTES DE LAS PARTES DEL PROYECTO...........................................................................211
4.2.1 Adquisición de los equipos informáticos.................................................................211
4.2.2 Licencias de programas informáticos empleados.....................................................212
4.2.3 Precio total..............................................................................................................213
5 CONCLUSIONES ..................................................................................................................216
5.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................216
5.2 CONCLUSIONES................................................................................................................216
6 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 220
6.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................220
Índice xv
A IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE ACTIVOS DE
UNA PLANTA DESALINIZADORA...............................................................................................223
A.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................223
A.2 TABLAS DE IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE ACTIVOS..........224
B EJEMPLO DE PLAN DE MANTENIMIENTO.................................................................261
B.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................261
B.2 PLAN DE MANTENIMIENTOESPECÍFICO DE UNA BOMBA BOOSTER.................................261
B.2.1 Plan de mantenimiento en formato” Word”........................................................... 261
B.2.2 Plan de mantenimiento en formato “Excel”........................................................... 268
C HOJAS PARA CARGA MASIVA DE DATOS EN EL SOFTWARE GMAO ............. 275
C.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................275
Índice de Figuras xvi
Índice de Figuras
Figura 1: Evolución costes/beneficios de producción en función de la disponibilidad de los
equipos. ........................................................................................................................................... 3
Figura 2: Procesos de Ósmosis y Ósmosis Inversa. ............................................................................ 10
Figura 3: Layout de la Planta Desalinizadora ..................................................................................... 13
Figura 4: Torre de Captación. ................................................................................................................ 14
Figura 5: Dosificación de Hipoclorito................................................................................................... 15
Figura 6: Dosificación de Ácido Sulfúrico. .......................................................................................... 16
Figura 7: Dosificación de Cloruro Férrico............................................................................................ 17
Figura 8: Dosificación de Polielectrolito...............................................................................................18
Figura 9: Dosificación de Metabisulfito de Sodio. .............................................................................. 19
Figura 10: Dosificación de Anti-incrustante. ....................................................................................... 20
Figura 11: Dosificación de Hidróxido de Calcio. ................................................................................ 21
Figura 12: Dosificación de Hidróxido de Sodio. ................................................................................. 22
Figura 13: Cámara de Floculación......................................................................................................... 23
Figura 14: Filtros de Gravedad. ............................................................................................................. 24
Figura 15: Estación Intermedia de Bombeo......................................................................................... 26
Figura 16: Filtros de Presión. ................................................................................................................. 26
Figura 17: Filtros de Cartucho. .............................................................................................................. 27
Figura 18: Sistema de Ósmosis Inversa. ............................................................................................... 28
Figura 19: Esquema de funcionamiento de un recuperador de energía.......................................... 30
Figura 20: Dosificación de CO2. ............................................................................................................. 33
Figura 21: Dosificación y Saturación de Cal. ....................................................................................... 34
Figura 22: Dosificación de Hipoclorito en Postratamiento................................................................ 35
Figura 23: Tanques de Agua Producto.................................................................................................36
Figura 24: Work-flow de la Fase de Configuración del GMAO........................................................ 49
Índice de Figuras xvii
Figura 25: Activos de Nivel 1................................................................................................................. 64
Figura 26: Activos de Nivel 1 y 2. ......................................................................................................... 65
Figura 27: Activos de Nivel 1, 2 y 3....................................................................................................... 68
Figura 28: Activos de Nivel 1, 2, 3 y 4................................................................................................... 70
Figura 29: Activos de Nivel 1, 2, 3, 4 y 5...............................................................................................71
Figura 30: Activos de Nivel 1, 2, 3, 4, 5 y 6........................................................................................... 73
Figura 31: Workflow Fase de Implantación y Explotación..............................................................108
Figura 32: Tipos de Mantenimiento. ...................................................................................................110
Figura 33: Ciclo de OT’s. ......................................................................................................................113
Figura 34: Pantalla de Solicitudes de Trabajo.................................................................................... 115
Figura 35: Pantalla de Paso de Solicitudes a OT’s.............................................................................116
Figura 36: Primera Pestaña de Confirmación de OT’s. ....................................................................117
Figura 37: Segunda Pestaña de Confirmación de OT’s....................................................................118
Figura 38: Creación de OT’s.................................................................................................................119
Figura 39: Estados de OT’s en Curso..................................................................................................122
Figura 40: Impresión de OT’s. ............................................................................................................. 123
Figura 41: Vista Previa de Impresión de OT’s...................................................................................124
Figura 42: Feedback de Mano de Obra...............................................................................................125
Figura 43: Feedback de Cargos............................................................................................................ 126
Figura 44: Feedback de Materiales Externos. ....................................................................................126
Figura 45: Feedback de DCA’s. ........................................................................................................... 127
Figura 46: Feedback por Operario en Modo Tabla. ..........................................................................128
Figura 47: Feedback por Operario en Modo Ventana. .....................................................................130
Figura 48: Pantalla de OT Rápida (Cabecera).................................................................................... 131
Figura 49: Pantalla de OT Rápida (2ª Pestaña).................................................................................. 133
Figura 50: Pantalla de OT Rápida (3ª Pestaña).................................................................................. 134
Figura 51: OT Completa. ......................................................................................................................136
Figura 52: OT Completa. Otros Datos (2ª Pestaña)...........................................................................137
Figura 53: OT Completa. Mano de Obra por OT (3ª Pestaña).........................................................138
Índice de Figuras xviii
Figura 54: OT Completa. Solicitudes de Trabajo (4ª Pestaña). ........................................................138
Figura 55: OT Completa. Normas por OT (5ª Pestaña)....................................................................139
Figura 56: OT Completa. Defectos por OT (6ª Pestaña). ..................................................................139
Figura 57: OT Completa. Salidas por OT (7ª Pestaña)......................................................................139
Figura 58: OT Completa. Cargos por OT (8ª Pestaña)......................................................................140
Figura 59: OT Completa. Materiales Externos por OT (9ª Pestaña). ..............................................140
Figura 60: OT Completa. Feedback Herramientas por OT (10ª Pestaña).......................................141
Figura 61: OT Completa. Paradas por OT (11ª Pestaña)..................................................................141
Figura 62: OT Completa. Mediciones por OT (12ª Pestaña)............................................................ 142
Figura 63: Consulta de Carga de Trabajo por Activo. ......................................................................142
Figura 64: Informe de Carga de Trabajo por Activo.........................................................................143
Figura 65: Cierre de Órdenes en Lista. ...............................................................................................144
Figura 66: Ejemplo de Resultado de Búsqueda para Cerrar OT’s. ................................................. 145
Figura 67: Cierre de OT’s en Lista.......................................................................................................146
Figura 68: Cambio de Criterio de Cierre de Trabajos.......................................................................147
Figura 69: Reapertura de Órdenes en Lista. ......................................................................................148
Figura 70: Ventana Generación de Tareas. Panificación (1ª Pestaña).............................................151
Figura 71: Ventana Generación de Tareas. Preventivo (2ª Pestaña)...............................................153
Figura 72: Ventana Generación de Tareas. OT’s en curso (3ª Pestaña).......................................... 155
Figura 73: Consulta y Modificación de Tareas 1. ..............................................................................156
Figura 74: Consulta y Modificación de Tareas 2. ..............................................................................157
Figura 75: Consulta y Modificación Gráfica de Tareas Planificadas. ............................................. 159
Figura 76: Convención de Colores. .....................................................................................................160
Figura 77: Información Sobre las Tareas. ........................................................................................... 161
Figura 78: Lanzamiento de Planificaciones........................................................................................ 163
Figura 79: Informe de Órdenes de una Planificación......................................................................164
Figura 80: Impresión de Órdenes por Separado. ..............................................................................166
Figura 81: Cierre de Órdenes en Lista. ...............................................................................................168
Índice de Figuras xix
Figura 82: Informe de Control de Ejecución de Gamas....................................................................170
Figura 83: Consulta del Calendario Previsto de un Activo. ............................................................172
Figura 84: Informes de Gastos por Activo. ........................................................................................175
Figura 85: Pantalla de Informes ABC. ................................................................................................177
Figura 86: Pantalla de Análisis Gráfico de Activos...........................................................................179
Figura 87: Ejemplo de Histograma. ....................................................................................................180
Figura 88: Ejemplo de Pareto de Activos. ..........................................................................................181
Figura 89: Pantalla de Visual Reports.................................................................................................182
Figura 90: Visual Report de Tiempo de Intervención / Importe Mano de Obra.......................... 183
Figura 91: Visual Report de Gastos por Activo/Gastos Clases de Equipos..................................184
Figura 92: Visual Report de Gastos por Clase de Equipo................................................................186
Figura 93: Visual Report de Tiempo de Parada por Activo.............................................................187
Figura 94: Visual Report de Cumplimiento de Preventivo. ............................................................188
Figura 95: Visual Report de Análisis de Respuesta. ......................................................................... 189
Figura 96: Pantalla de Informes de Gastos por Activo y Clase.......................................................190
Figura 97: pantalla de Gráficos de Gastos por activo y Clase. ........................................................191
Figura 98: Gráfico de Gastos por Activo y Clase. ............................................................................. 192
Figura 99: Selección de Datos a Mostrar en el Análisis de Respuesta............................................ 193
Figura 100: Pantalla de Análisis de Mano de Obra por Operario...................................................194
Figura 101: Pantalla de Análisis de Mano de Obra por Proveedor. ............................................... 196
Figura 102: Análisis de Defectos. ........................................................................................................198
Figura 103: Análisis de Causas. ........................................................................................................... 199
Figura 104: Análisis de Acciones.........................................................................................................200
Figura 105: Pantalla de Informes MTTR, MTBF y MKBF. ...............................................................202
Figura 106: Pantalla de Selección de Informe por Activo/Tipo...................................................... 203
Índice de Tablas xx
Índice de Tablas
Tabla 1: Elementos del Sistema de Protección Contra Incendios. .................................................... 38
Tabla 2: Codificación del Personal de una Planta de Tratamiento de Aguas. ............................... 55
Tabla 3: Codificación de Proveedores. ................................................................................................. 56
Tabla 4: Codificación de Fabricantes. ................................................................................................... 57
Tabla 5: Codificación de Oficios. ........................................................................................................... 58
Tabla 6: Codificación de Categorías...................................................................................................... 59
Tabla 7: Codificación de Tipos de Hora ............................................................................................... 59
Tabla 8: Codificación de los Niveles de Empresa. .............................................................................. 60
Tabla 9: Codificación de Talleres........................................................................................................... 61
Tabla 10: Codificación de Clases de Equipo........................................................................................ 62
Tabla 11: Codificación de las Secciones del Área de Proceso............................................................ 66
Tabla 12: Codificación de las Secciones del Área Eléctrica................................................................ 67
Tabla 13: Codificación de las Secciones del Área de Servicios Generales. ...................................... 67
Tabla 14: Codificación de Activos de Nivel 4...................................................................................... 69
Tabla 15: Configuración de Activos de Nivel 5................................................................................... 71
Tabla 16: Configuración de Activos de Nivel 6................................................................................... 72
Tabla 17: Codificación de Características Técnicas............................................................................. 74
Tabla 18: Codificación de Unidades de Medida. ................................................................................ 75
Tabla 19: Codificación de los Grupos de Clases de Trabajo.............................................................. 76
Tabla 20: Codificación de Clases de Trabajo........................................................................................ 77
Tabla 21: Codificación de los Tipos de Solicitudes de trabajo........................................................... 78
Tabla 22: Estados de OT’s....................................................................................................................... 79
Tabla 23: Codificación de Tipos de Normas........................................................................................ 82
Tabla 24: Codificación de Estados de normas. .................................................................................... 83
Tabla 25: Codificación y Descripción de normas de la Bomba Booster........................................... 86
Índice de Tablas xxi
Tabla 26: Codificación de Gamas de la Bomba Booster. .................................................................... 87
Tabla 27: Codificación de Tipos de Medidores. .................................................................................. 89
Tabla 28: Codificación de Medidores. .................................................................................................. 91
Tabla 29: Tolerancias de Ejecución de Gamas. ..................................................................................100
Tabla 30: Criterio de Selección para Cierre de OT’s. ........................................................................169
Tabla 31: Ejemplo de Modificación de Desglose de Activos. ......................................................... 208
Tabla 32: Costes del Proyecto. ............................................................................................................. 213
Tabla 33: Coste Total del Proyecto. .....................................................................................................214
1
Gestión del Mantenimiento de
una Planta Desalinizadora
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 2
1 GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA
DESALINIZADORA
1.1 Introducción
La tendencia actual en la industria es un aumento en el nivel de
mecanización y automatización de los procesos industriales que permite, por
una parte, disminuir los costes de personal pero, al mismo tiempo, requiere
mayores inversiones en tecnología y maquinaria. Para que estas grandes
inversiones resulten rentables es necesario maximizar los niveles de
productividad de la maquinaria que interviene en los procesos productivos.
Esta maximización de la productividad, entendida como una disminución de
los tiempos de parada provocados por averías o fallos en los equipos, sólo será
viable cuando se planifique un programa de mantenimiento adecuado al
proceso que se esté desarrollando y a la maquinaria que intervenga en el
mismo.
En las líneas de producción muy automatizadas, o donde intervienen
multitud de equipos electro-mecánicos, se da la circunstancia de que todo el
proceso industrial se puede ver afectado por un fallo en una zona de la línea,
pudiendo llegar a paralizarse toda la producción, lo que afectaría a los plazos
de entrega previstos y, consecuentemente, a la fidelidad de los clientes.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 3
Una buena planificación del mantenimiento permite mejorar las condiciones
de funcionamiento de las máquinas, lo que afecta a tres aspectos clave en el
éxito de cualquier proyecto industrial:
 Aumento de la productividad.
 Mejora de la calidad del producto.
 Reducción de los costes de fabricación.
Un buen mantenimiento industrial es aquél que nunca se echa en falta
porque permite que las máquinas estén, prácticamente, siempre disponibles.
En la figura 1 se puede apreciar la evolución de los costes/beneficios de
producción en función de la disponibilidad de los equipos que, a su vez, varía
en función de los costes de mantenimiento.
Figura 1: Evolución costes/beneficios de producción en función de la disponibilidad de los equipos.
(Fuente: Apuntes de Sistemas de Producción 2º I.O.I.)
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 4
En el gráfico se aprecia que, a mayor disponibilidad de los equipos, mayor
es el beneficio bruto por producción, pero también aumentan los costes de
mantenimiento. Por tanto, el objetivo es encontrar el equilibrio entre los costes
de mantenimiento y la disponibilidad de los equipos para maximizar los
beneficios de producción.
En el caso de instalaciones con procesos industriales complejos, como sucede
en las plantas de tratamiento de aguas, donde intervienen multitud de equipos
distintos que requieren planes de mantenimiento específicos para garantizar su
correcto funcionamiento, es muy importante disponer de un sistema
informático que permita tratar, de manera mecánica y ordenada, todos los datos
y variables que intervienen en la planificación de las labores de mantenimiento
de la totalidad de equipos existentes en la planta industrial.
Durante el desarrollo de este Proyecto se describirán las fases, recursos y
procedimientos empleados para diseñar, desarrollar e implantar un Sistema de
Gestión de Mantenimiento en una planta de tratamiento de aguas. En concreto,
el Proyecto se centrará en describir el procedimiento específico aplicado a una
planta desalinizadora construida en India.
Como ayuda al diseño y desarrollo del Sistema, se ha utilizado un software
de gestión del mantenimiento asistido por ordenador (GMAO en lo sucesivo)
que facilitará la modelación, explotación y análisis de los datos y variables
relacionados con las labores de mantenimiento de todos los equipos que
intervienen en el proceso de desalinización.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 5
1.1.1 Estado del mantenimiento industrial en España
Varios autores insisten en que el mantenimiento es una actividad clave en la
industria. En este contexto, la toma de decisiones en el ámbito del
mantenimiento es extremadamente importante debido a sus consecuencias
económicas.
“La producción industrial es el mayor contribuyente a la economía global,
con casi tres cuartas partes del comercio mundial” (SCHE02). “Dentro del
contexto de la producción, el mantenimiento ha ido adquiriendo una
importancia cada vez mayor” (GOTI07) “hasta convertirse en un factor clave en
el entorno de la competitividad” (RODR00). Así, varios estudios recopilados
muestran que “los costes de mantenimiento representan entre un 3% y un 40%,
con un valor medio del 28%”(MJEM02).
Dentro de la gestión del mantenimiento, varios autores insisten en la
importancia de establecer vínculos directos entre el dinero y la toma de
decisiones en el ámbito del mantenimiento.
Partiendo de los resultados obtenidos en una encuesta realizada a 135
empresas españolas del ámbito industrial, entre Enero de 2005 y Junio de 2008,
se pretende mostrar el estado del mantenimiento industrial en España. De dicha
encuesta se pueden extraer loa siguientes resultados:
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 6
1. La mayor parte (67%) de las empresas encuestadas cuentan con un
mantenimiento propio (Auto-mantenimiento), frete al 33% que decide
subcontratarlo.
2. El 64% de las intervenciones de mantenimiento realizadas en las
empresas que gozan de mantenimiento propio son de carácter
correctivo, lo que indica unos niveles muy bajos de prevención y
predicción de averías en las instalaciones. Esta situación se traduce en
mayores costes de reparación y en mayores mermas en la producción.
3. El 55% de las empresas encuestadas afirma disponer de una Base de
Datos (GMAO o similar) para gestionar el mantenimiento. De este
grupo de empresas, sólo el 42% utiliza esa base de Datos para
gestionar sistemáticamente el mantenimiento. De estos datos merece
destacar que existe un 13% de empresas que cuentan con un GMAO
pero no lo utilizan para la gestión sistemática de actividades de
mantenimiento.
Como conclusión hay que destacar que “existe una muy limitada aplicación
de herramientas enfocadas a la optimización del mantenimiento respecto a
criterios económicos” (GOTI08).
1.2 Proceso de desalinización
La desalinización o desalación es el proceso de eliminar la sal del agua de
mar o salobre, obteniendo agua dulce. Las plantas desalinizadoras o
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 7
desalinizadoras son instalaciones industriales destinadas a la desalinización. La
denominación más correcta para el proceso es desalinización, puesto que
desalación se define más genéricamente como el proceso de quitar la sal a algo,
no sólo al agua salada.
El agua del mar es un ejemplo de mezcla homogénea. Es salada porque tiene
sales minerales disueltas que precipitan cuando el agua se evapora. Debido a la
presencia de estas sales minerales, el agua del mar no es potable para el ser
humano y su ingestión en grandes cantidades puede llegar a provocar la
muerte. El 97,5% del agua que existe en nuestro planeta es salada y sólo una
cantidad inferior al 1% es apta para el consumo humano. Conseguir potabilizar
el agua del mar es una de las posibles soluciones a la escasez de agua potable.
Mediante la desalinización del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el
abastecimiento y el regadío. Las plantas desalinizadoras de agua de mar han
producido agua potable desde hace muchos años, pero el proceso era muy
costoso y hasta hace relativamente poco sólo se han utilizado en condiciones
extremas. Actualmente existe una producción de más de 24 millones de metros
cúbicos diarios de agua desalada en todo el mundo, lo que supone el
abastecimiento de más de 100 millones de personas.
La primera planta desalinizadora en España se ubicó en Lanzarote en 1965 y
actualmente existen más de 700 en todo el país.
Las plantas desalinizadoras también presentan inconvenientes. En el proceso
de extracción de la sal se producen residuos salinos y sustancias contaminantes
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 8
que pueden perjudicar a la flora y la fauna. Además, suponen un gasto elevado
de consumo eléctrico. Con el fin de evitarlo, actualmente se están realizando
estudios para construir plantas desalinizadoras más competitivas, menos
contaminantes y que utilicen fuentes de energía renovables.
1.2.1 Motivación de la producción de agua dulce
El agua es el componente principal de todo sistema biológico que permite la
vida a las plantas, animales y humanos. El agua dulce de fuentes naturales es
un recurso muy limitado (menos del 2% del agua de la Tierra es dulce) y así
define límites al aprovechamiento de los otros recursos como el espacio y el
alcance de condiciones para la agricultura.
El mar contiene el 98% del agua del planeta. Entre 25.000 y 45.000 ppm (2,5 a
4,5%) del agua del mar son sólidos disueltos, también conocidos como TDS por
las siglas de la expresión inglesa “Total Disolved Solids”. Se considera agua
dulce aquella cuyo contenido en sal es inferior a 1000 ppm.
1.2.2 Mecanismos de desalinización
La desalinización puede realizarse por medio de diversos procedimientos
entre los que se pueden citar:
 Ósmosis inversa.
 Destilación.
 Congelación.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 9
 Evaporación relámpago.
 Formación de hidratos.
1.2.2.1 Desalinización por ósmosis inversa
El fenómeno de la ósmosis está basado en la búsqueda del equilibrio.
Cuando se ponen en contacto dos fluidos con diferentes concentraciones de
sales disueltas separados por una membrana semipermeable (aquella que deja
pasar las moléculas de solvente pero no las de soluto), el solvente se moverá a
través de la membrana de la zona de menor concentración a la de mayor
concentración y se mezclarán hasta que la concentración sea uniforme a ambos
lados de la membrana. Al cabo de un tiempo el contenido de fluido será mayor
en uno de los lados de la membrana. La diferencia de altura entre ambos fluidos
se conoce como Presión Osmótica.
El fenómeno de ósmosis inversa se basa en la circulación forzada del agua a
través de una membrana semipermeable. Si la presión ejercida es superior a la
presión osmótica, la membrana actúa como barrera para las sales y/o
moléculas, rechazándolas. Se obtienen entonces dos corrientes: una libre de
sales, llamada permeado, y la otra concentrada en sales, denominada rechazo,
tal como muestra la figura 2.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 10
Figura 2: Procesos de Ósmosis y Ósmosis Inversa.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
A partir de 1970 esta técnica comenzó a ser competitiva y, en muchos casos,
superior a los procesos usados para concentración, separación y purificación de
fluidos. Hay razones para justificar esta creciente supremacía ya que, la ósmosis
inversa, reúne características de excepcionales, como:
 Permite remover la mayoría (hasta el 99%) de los sólidos, ya sean
orgánicos o inorgánicos, disueltos en el agua.
 Remueve los materiales suspendidos y microorganismos.
 Realiza el proceso de purificación en una sola etapa y de forma continua.
 Es una tecnología extremadamente simple.
 El proceso se realiza sin cambio de fase, con el consiguiente ahorro de
energía.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 11
 Es modular y necesita poco espacio, lo que le confiere una versatilidad
excepcional en cuanto al tamaño de las plantas: desde 1 m3/día, a
1.000.000 m3/día.
1.2.2.2 Desalinización por destilación
Se realiza mediante varias etapas, en cada una de las cuales una parte del
agua salada se evapora y se condensa en agua dulce. La presión y la
temperatura van descendiendo en cada etapa lográndose concentración de la
salmuera resultante. El calor obtenido de la condensación sirve para calentar de
nuevo el agua que hay que destilar. En esta tecnología se basa el Seawater
Greenhouse, un invernadero para zonas costeras áridas que usa agua salada
para el riego.
1.2.2.3 Desalinización por congelación
Mediante este proceso se pulveriza agua de mar en una cámara refrigerada y
a baja presión, con lo que se forman unos cristales de hielo sobre la salmuera.
Estos cristales se separan y se lavan con agua dulce. Y así se obtiene el agua
dulce.
1.2.2.4 Desalinización mediante evaporación relámpago
En el proceso de desalinización por evaporación relámpago, en inglés Flash
Evaporation, el agua es introducida en forma de gotas finas en una cámara a
presión baja, por debajo de la presión de saturación. Parte de estas gotas de
agua se convierten inmediatamente en vapor, que son posteriormente
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 12
condensadas, obteniendo agua desalada. El agua residual se introduce en otra
cámara a presiones más bajas que la primera y mediante el mismo proceso de
calentamiento, pulverización y evaporación relámpago se obtiene más agua
desalada. Este proceso se repetirá, hasta que se alcancen los valores de
desalinización deseados. Estas plantas pueden contar más de 24 etapas de
desalinización relámpago. A este proceso se le conoce como MSF (evaporación
multietapa).
1.2.2.5 Desalinización mediante formación de hidratos
En la desalinización por formación de hidratos, no utilizada a gran escala, el
agua se pone en contacto con sales anhidras muy higroscópicas que incorporan
una importante proporción de agua de cristalización. Estas sales hidratadas se
retiran, se lavan y se deshidratan de nuevo por acción del calor, obteniéndose
agua de gran pureza y las sales anhidras que se pueden reutilizar.
Fuente: “Avances Técnicos en la Desalación de Aguas” (TORR04).
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 13
1.3 Descripción de la planta
En este apartado se realizará una breve descripción de la planta
desalinizadora siguiendo la línea de agua. La figura 3 muestra el Layout de la
planta desalinizadora.
Figura 3: Layout de la Planta Desalinizadora
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.1 Captación y bombeo de agua de mar
La torre de captación está ubicada a unos 600 m de la costa, a unos 10 m de
profundidad y ha sido diseñada para captar el agua bruta de mar necesaria
para una producción de 100.000 m3/día de agua desalinizada.
El agua de mar es bombeada a través del tubo de captación, de 1600mm de
diámetro y cuyo material es Polietileno de Alta Densidad (High Density
Polyethylene), hasta descargar en la cántara de agua de mar donde es pre-
filtrada mediante unas rejas de tamaño grueso y unos tamices autolimpiadores
que presentan una luz de paso de 5mm.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 14
El caudal total que es necesario suministrar a la planta es de 9.921 m3/h. El
grupo de bombeo de agua de mar consta de tres bombas con una capacidad de
bombeo de 4.960 m3/h. cada una. Las bombas de agua de mar estarán
instaladas en paralelo, siendo una de ellas de reserva. La figura 4 muestra la
situación de la torre de captación en el layout de la planta desalinizadora.
Figura 4: Torre de Captación.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
En la aspiración de las bombas de agua de mar se dosifica hipoclorito sódico
para realizar un tratamiento de desinfección de choque.
1.3.2 Pretratamiento químico
Las dosificaciones de los distintos productos químicos que componen el
pretratamiento, necesario para conceder al agua de mar las propiedades
adecuadas para su posterior desalinización, tienen lugar en diferentes zonas de
la planta.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 15
1.3.2.1 Dosificación de hipoclorito sódico
Se realiza la dosificación de hipoclorito sódico como oxidante y, por tanto,
desinfectante en la torre de captación, en la cántara de agua de mar y en la
impulsión de agua de mar. Se ha diseñado una dosificación del hipoclorito
para poder trabajar en choque y en continuo.
El equipo de dosificación de hipoclorito está compuesto por dos tanques de
60 m3 de capacidad cada uno. La inyección de hipoclorito se efectúa mediante
tres bombas dosificadoras (dosing pump), siendo una de ellas de reserva. Para
el llenado de los depósitos se instala una bomba de trasvase (transfer pump).
La figura 5 muestra la localización de los sistemas de dosificación de
hipoclorito en la captación de agua de mar y el pretratamiento.
Figura 5: Dosificación de Hipoclorito.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.2.2 Dosificación de ácido sulfúrico
El ácido sulfúrico se va a emplear en el pretratamiento para ajustar el pH y
prevenir la precipitación de carbonatos y bicarbonatos. A su vez, la reducción
del pH potenciará la acción bactericida del cloro. Se ha previsto una
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 16
dosificación en continuo del ácido sulfúrico en el pretratamiento. La inyección
del ácido sulfúrico para el pretratamiento al agua de alimentación se realizara
antes de los decantadores lamelares, en la impulsión de las bombas de agua de
mar.
El equipo de ácido sulfúrico para pretratamiento está formado por dos
tanques de almacenamiento, de 63 m3 cada uno. Para el trasvase del ácido
sulfúrico desde el medio de transporte a los depósitos de almacenamiento, se ha
instalado una bomba de trasvase (transfer pump).
Para la dosificación del ácido al agua de mar se instalan tres bombas
dosificadoras (dosing pump) para el pretratamiento, siendo una de ellas de
reserva.
La figura 6 muestra la localización del sistema de dosificación de ácido
sulfúrico.
Figura 6: Dosificación de Ácido Sulfúrico.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 17
1.3.2.3 Dosificación de cloruro férrico
Se ha previsto la dosificación de cloruro férrico para la eliminación de la
materia en suspensión y los coloides presentes en el agua de mar. La adición del
producto se lleva a cabo en línea, tras la impulsión de las bombas de agua de
mar, antes de la cámara de coagulación-floculación y previa a los decantadores
lamelares.
Se dispone de un depósito de 50 m3 de capacidad. Se dispone de tres bombas
dosificadoras siendo una de ellas de reserva. Para el trasvase del cloruro férrico
desde el medio de transporte a los depósitos de almacenamiento, se instala una
bomba de trasvase (transfer pump).
La figura 7 muestra la localización del sistema de dosificación de cloruro
férrico.
Figura 7: Dosificación de Cloruro Férrico.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 18
1.3.2.4 Polielectrolito
Se ha previsto la dosificación de polielectrolito para mejorar la eliminación
de la materia en suspensión y los coloides presentes en el agua de mar a través
de los decantadores lamelares. La adición del producto se lleva a cabo en línea,
tras la impulsión de las bombas de agua de mar en la cámara de coagulación-
floculación y previa a los decantadores lamelares. El bombeo se realiza por
medio de tres bombas dosificadoras con una capacidad unitaria de 5000 l/h.
La figura 8 muestra la localización del sistema de dosificación de
polielectrolito.
Figura 8: Dosificación de Polielectrolito.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.2.5 Metabisulfito sódico
Se ha instalado un equipo dosificador de metabisulfito sódico con el fin de
reducir el cloro residual en el agua de mar antes de membranas. El
metabisulfito sódico es una sustancia que reacciona con el cloro y con el resto de
oxidantes contenidos en el agua de mar, tales como el oxigeno disuelto,
evitando que lleguen a las membranas y las deterioren.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 19
El equipo consta de dos tanques de acumulación-disolución de 5000 l de
capacidad cada uno. Se dispone de tres bombas dosificadoras, siendo una de
ellas de reserva.
La adición del producto se llevará a cabo antes del bombeo de alta presión a
las membranas de ósmosis inversa.
La figura 9 muestra la localización del sistema de dosificación de
metabisulfito de sodio.
Figura 9: Dosificación de Metabisulfito de Sodio.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.2.6 Equipo dosificador de dispersante (anti-incrustante)
Con el fin de evitar la precipitación de las sales de sulfato cálcico, sulfato de
estroncio, fluoruro cálcico y otras sales, se dosifica un dispersante.
El equipo consta de dos tanques de acumulación-disolución de 8000 l de
capacidad cada uno. Se disponen de seis bombas dosificadoras, siendo una de
ellas de reserva. La adición del producto se lleva a cabo en línea, antes de los
filtros de cartucho.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 20
La figura 10 muestra la localización del sistema de dosificación de anti-
incrustante.
Figura 10: Dosificación de Anti-incrustante.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.2.7 Equipo dosificador de hidróxido de calcio
La cal es utilizada conjuntamente con sales de hierro o aluminio para la
coagulación de sólidos suspendidos incidentalmente a fin de eliminar la
turbidez de las aguas. En este caso su función es mantener un nivel apropiado
de pH para ayudar en la floculación y facilitar la eliminación por filtración de
los sólidos suspendidos causantes de la turbidez del agua cruda.
El equipo consta de un silo de almacenamiento de 60 m3 y 3 bombas
dosificadoras, siendo una de ellas de reserva. La adición del producto se lleva a
cabo en línea y en la cámara de coagulación-floculación.
La figura 11 muestra la localización del sistema de dosificación hidróxido de
calcio.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 21
Figura 11: Dosificación de Hidróxido de Calcio.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.2.8 Hidróxido de sodio
El hidróxido de sodio se añade con el fin de mantener limpios los filtros de
cartucho.
El sistema de dosificación de hidróxido de sodio está compuesto por dos
tanques de 60 m3 de capacidad cada uno, equipados con medidores de nivel,
contactos, alarmas, drenajes y otros accesorios. La dosificación se realiza por
medio de seis bombas de desplazamiento positivo, siendo una de reserva. El
flujo se ajustará electrónicamente.
La figura 12 muestra la localización del sistema de dosificación de hidróxido
de sodio.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 22
Figura 12: Dosificación de Hidróxido de Sodio.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.3 Cámara de coagulación-floculación
La cámara de coagulación-floculación está situada tras la cántara de agua de
mar. En ella, el agua se someterá a la primera fase del pretratamiento físico
mediante una decantación lamelar a pulsos con coagulación-floculación, cuyo
objetivo será eliminar una parte importante de sólidos en suspensión, disueltos
y coloidales.
El sistema consta de una dosificación de cloruro férrico como coagulante, de
polielectrolito como floculante y con la posibilidad de adicionar cal en caso de
necesidad de ajuste de pH. Tras la adición de los reactivos y el paso por las
cámaras de coagulación-floculación se producirá la decantación en el área de
las lamelas. Existen un total de cuatro unidades de decantación con un área útil
por unidad de 340 m2.
La eliminación de lodos se realizará mediante purgas temporizadas hacia
una cámara de fangos desde donde serán enviados a la red general de rechazos.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 23
La figura 13 muestra la localización de la cámara de coagulación-floculación
en el layout de la planta.
Figura 13: Cámara de Floculación.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.4 Filtros de gravedad (primera etapa de filtración)
El agua clarificada pasa a través de un sistema de filtración de dos etapas
con el fin de eliminar los restantes de sólidos en suspensión y la materia
orgánica. La primera etapa incluye los filtros de gravedad y la segunda etapa
incluye filtros de presión que filtrarán el agua a una mayor velocidad.
Los filtros de gravedad se montan en dos grupos de 10 unidades. También
se incluye una galería común para la limpieza de los filtros con agua y aire.
Estos filtros proporcionan una superficie de filtración efectiva de 94
m2/unidad. Esta clase de filtros se han probado con éxito en varias plantas
desalinizadoras, y se ha confirmando que no existe ninguna ruta preferencial en
la arena de la cama o pérdidas de carga significativas.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 24
Debido a que el agua proviene de admisión abierta, se ha elegido una
velocidad de filtración de 5.28 m/h en condiciones normales de
funcionamiento, siendo la velocidad algo más elevada (5.55 m/h) para la
secuencia de limpieza. Los filtros están diseñados para facilitar las labores de
inspección y mantenimiento. Estos equipos incluyen drenajes, instrumentación
completa, así como el conjunto de válvulas automáticas necesarios para la
ejecución automática de funcionamiento y puesta en marcha del lavado. La
frecuencia de lavado puede modificarse en función de la calidad del agua de
entrada.
La figura 14 muestra la localización de la cámara de coagulación-floculación
en el layout de la planta.
Figura 14: Filtros de Gravedad.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.5 Estación intermedia de bombeo
Después de la primera etapa de filtración, el agua entrará en un tanque
intermedio desde donde será bombeada hasta las bombas de alta presión
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 25
después de pasar por una segunda fase de filtración y por unos filtros de
cartucho.
La estación intermedia de bombeo consta de seis bombas centrifugas
horizontales, una de ellas de reserva, junto con un sistema de cebado para las
mismas.
Las bombas han sido seleccionadas para proporcionar, en promedio, un
caudal de 1945 m3/h cada una. La potencia instalada para estas bombas será de
355 kW.
La descarga de las bombas se recoge en una tubería común de 1300 mm de
diámetro con una clase de rigidez de 5000 N/m2, una presión nominal de 10
bares y un revestimiento interno de vinilo de resina de éter.
En esta zona de bombeo intermedio también se encuentran los siguientes
equipos:
 Un puente grúa.
 Medidores y transmisores de nivel.
 Sistema de ventilación.
 Sistema de vacío para cebar las bombas.
La figura 15 muestra la localización de la estación intermedia de bombeo en
el layout de la planta.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 26
Figura 15: Estación Intermedia de Bombeo.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.6 Filtros de presión (segunda etapa de filtración)
Esta etapa incluye un total de 16 filtros de presión con una superficie
unitaria de 40 m2. Todos los filtros incluyen válvulas neumáticas y la
instrumentación necesaria para el funcionamiento en modo automático. En esta
segunda etapa la velocidad de filtración en condiciones normales de
funcionamiento es de 15,2 m/h, siendo la velocidad algo más elevada (16,2
m/h) durante la secuencia de limpieza.
La figura 16 muestra la localización de los filtros de presión en el layout de
la planta.
Figura 16: Filtros de Presión.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 27
1.3.7 Filtros de cartucho
El agua filtrada de los filtros a presión es enviada al proceso de micro
filtración por filtros de cartucho. Se ha instalado un punto de dosificación de
dispersante antes de la entrada del agua filtrada a los filtros de cartucho.
Los filtros de cartucho estarán equipados con cartuchos de polipropileno de
filtración en profundidad con un poder de corte de 15 micras absolutas, con una
eficiencia en la remoción de partículas del 99,6%. Antes y después de los filtros
de cartucho se instalaran tomas de muestra para la medida de SDI del agua, al
objeto de determinar la eficacia de la filtración, y la calidad del agua antes de
entrar en las membranas de ósmosis inversa.
La figura 17 muestra la localización de los filtros de cartucho en el layout de
la planta.
Figura 17: Filtros de Cartucho.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 28
1.3.8 Sistema de ósmosis inversa
El sistema de ósmosis inversa incluye las bombas de alta presión (High
Pressure Pumps), los bastidores de ósmosis inversa (Reverse Osmosis Racks),
los intercambiadores de presión como sistema de recuperación de energía
(Energy –recovery System) y las bombas de recirculación (Booster Pumps).
El sistema de ósmosis inversa se ha diseñado para trabajar a presión y
caudal constantes.
La planta está formada por cinco líneas, siendo la capacidad de producción
nominal de cada una de ellas de 20.000 m3/día. El factor de conversión de la
planta es del 45%.
La figura 18 muestra la localización del sistema de ósmosis inversa en el
layout de la planta.
Figura 18: Sistema de Ósmosis Inversa.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 29
1.3.8.1 Sistemas de bombeo de alta presión
Las bombas de alta presión (High Pressure Pump) suministran un caudal de
896,5 m3/h y una presión de descarga de 671 m.c.l. Estas bombas son las
encargadas de introducir el agua en los bastidores a una presión superior a la
presión osmótica y, por tanto, permitir la ósmosis inversa.
1.3.8.2 Bastidores de ósmosis inversa
El diseño de la planta desalinizadora corresponde a un paso de una etapa.
Está compuesto por cinco bastidores instalándose, por cada bastidor, 248
módulos de 7 membranas tipo SWC4+ del fabricante Hydranautics.
1.3.8.3 Sistema de bombeo de recirculación
Las bombas de recirculación (Booster pump) presentan un caudal de 1048,9
m3/h y una presión de descarga de 510 m.c.l. Estas bombas son centrífugas
dispuestas horizontalmente y proporcionarán la presión necesaria para superar
la presión osmótica del agua de mar cuando la presión del sistema se vea
reducida. Con el fin de superar las fluctuaciones del proceso de estas bombas
incluyen un variador de frecuencia.
1.3.8.4 Sistema de recuperación de energía
La energía de la salmuera a alta presión se recupera a la salida de las
membranas gracias a los intercambiadores de presión. El dispositivo de
recuperación de energía utiliza el principio de desplazamiento positivo y
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 30
cámaras isobáricas para transferir la energía, en forma de presión, directamente
de la corriente de rechazo de salmuera a alta presión, hasta la corriente de
alimentación de agua de mar a baja presión. Por tanto, los intercambiadores de
presión proporcionan parte del agua de alimentación a las membranas justo en
la descarga de la bomba de alta presión y mediante las bombas de recirculación,
lo que permite reducir extraordinariamente el consumo energético de estos
equipos.
Se han instalado 23 unidades modelo PX-220 por bastidor, para hacer un
total de 115 unidades instaladas en la planta.
La figura 19 muestra un esquema de funcionamiento del sistema de
recuperación de energía.
Figura 19: Esquema de funcionamiento de un recuperador de energía.
(Fuente: Energy Recovery Inc.)
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 31
1.3.8.5 Sistemas auxiliares
Los sistemas auxiliares son el sistema de desplazamiento (enjuague) y el
sistema de limpieza química. Las operaciones de desplazamiento y limpieza
química de las membranas de los bastidores son operaciones manuales. Las
bombas de desplazamiento y de limpieza química son iguales de forma que se
pueden utilizar indistintamente. El equipo de limpieza química se emplea
cuando se alcanza un nivel de suciedad apreciable en las membranas, o cuando
sea necesaria una limpieza por algún tipo de contaminación específica.
El sistema de limpieza química está formado por un depósito de
acumulación de 120 m3 en el que se disuelve el reactivo adecuado para eliminar
la suciedad de las membranas. Además, este depósito incorpora una resistencia
eléctrica de calentamiento, un medidor de temperatura y una alarma por
máximo y mínimo nivel.
La disolución de reactivo atravesará dos filtros de cartuchos con el fin de
eliminar las pequeñas partículas presentes de reactivo. Este filtro es del mismo
tipo que los utilizados en el pretratamiento del agua de mar y los cartuchos
filtrantes son intercambiables con los del pretratamiento.
Siempre que se produzca una parada prolongada en alguna de las líneas de
ósmosis inversa es necesario enjuagar con agua permeada las bombas de alta
presión, las bombas de recirculación, los dispositivos de intercambio de presión,
las tuberías y los módulos de membranas. El agua permeada destinada a este
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 32
proceso se toma del tanque de desplazamiento. El tamaño de este tanque
permite el desplazamiento de una línea completa.
La inyección de agua de enjuague en las líneas de tratamiento durante el
desplazamiento se realizará en la aspiración de las bombas de alta presión y en
la entrada de los sistemas de intercambio de presión.
1.3.9 Postratamiento
Debido a que las membranas de ósmosis inversa rechazan los iones de
mayor tamaño, el permeado (agua desalinizada) tiene un pH muy bajo y una
baja concentración de bicarbonato y calcio.
El pH del permeado obtenido en las plantas de ósmosis inversa varía entre
4.9 y 6.2, dependiendo del tipo de pretratamiento que se haya aplicado. Por otro
lado, el LSI (Langelier Saturation Index), que representa una medida de la
corrosividad del permeado, varía entre -4.0 y -7.9. Como consecuencia el
permeado obtenido por ósmosis inversa es muy corrosivo.
Con el fin de obtener valores de pH y LSI aceptables, es necesario dosificar
CO2 y cal (Lime) antes de llegar al depósito de agua producto.
Por último, para mantener el agua producto correctamente desinfectada, se
añadirá un postratamiento con hipoclorito de sodio.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 33
1.3.9.1 Dosificación de CO2
La adición de dióxido de carbono impide la aparición de moho y eleva los
niveles de acidez y carbonatación, lo que ayuda a inhibir el crecimiento de
levaduras y bacterias de ácido láctico.
La instalación de dosificación de CO2 está compuesta por un tanque de
almacenamiento, un vaporizador, una estación reductora depresión y unas
bombas de trasvase.
La figura 20 muestra la localización del sistema de dosificación de CO2.
Figura 20: Dosificación de CO2.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.9.2 Dosificación de cal (lime dosing)
El sistema de dosificación de cal incluirá una estación de descarga tipo Big-
Bag y un sistema de transporte neumático capaz de llenar el tanque de
almacenamiento de cal, que tiene capacidad suficiente para operar durante 5 ó 6
días.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 34
También se han instalado dos sistemas completos de preparación de lechada
de cal. Estos sistemas incluyen los sistemas de dosificación de cal, dos tanques
de preparación con los agitadores, controles de nivel y tres bombas de
dosificación, una para cada sistema y otra como reserva para ambas líneas.
La figura 21 muestra la localización del sistema de dosificación y saturación
de cal.
Figura 21: Dosificación y Saturación de Cal.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.9.3 Hipoclorito de sodio
El sistema de hipoclorito de sodio proporciona el químico necesario en la
planta para desinfectar el agua y también para lograr un nivel de cloro residual
en torno a 0,5 ppm. El hipoclorito de sodio se dosifica en la cámara de entrada
al tanque de agua producto y también en la salida del mismo.
Este sistema de dosificación está compuesto por cuatro bombas de trasvase,
una de ellas de reserva, con un caudal máximo de 375 l/h y un tanque de
almacenamiento con capacidad para 25 m3.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 35
La figura 22 muestra la localización del sistema de dosificación de
hipoclorito en el postratamiento.
Figura 22: Dosificación de Hipoclorito en Postratamiento.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.10 Tanque de almacenamiento y salida de agua producto
El agua producto se almacena en dos tanques separados con una capacidad
de 10.000 m3 cada uno. Incluyen contactos para indicar alarmas ante niveles
bajos de agua y para activar las bombas de salida agua de producto cuando el
nivel sea elevado. Los tanques disponen de bocas de hombre para permitir las
labores de mantenimiento e inspección.
La figura 23 muestra la situación de los tanques de agua producto en el
layout de la planta desalinizadora.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 36
Figura 23: Tanques de Agua Producto.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.11 Sistemas auxiliares
1.3.11.1 Equipo de limpieza de filtros
El contralavado de los filtros de primera y segunda etapa se realiza con la
salmuera de rechazo que proviene de los bastidores de ósmosis inversa. Un
conjunto completo de válvulas permitirá el uso de la presión residual de los
intercambiadores de presión para el contralavado de los filtros. Cuando no se
realicen contra lavados, la salmuera se descarga al mar a través de la
canalización pertinente.
También se utilizan tres soplantes, uno de ellos de reserva, para garantizar
una limpieza eficaz, así como un ahorro sustancial en agua de lavado. El grupo
de ventiladores tiene su propio filtro de aire, silenciador, válvula de seguridad,
válvula de cierre y tuberías con los manómetros y accesorios necesarios.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 37
1.3.11.2 Sistema de agua de servicio
La red de agua de servicio se usa para suministrar agua potable a toda la
planta.
El agua potable se suministra desde la salida del depósito de agua de
producto, de manera que siempre suministrará agua de buena calidad evitando
la degradación debida al almacenamiento de largo plazo.
1.3.11.3 Sistema de aire comprimido
Este sistema es uno de los más importantes de la planta. Es imprescindible
garantizar el funcionamiento adecuado del sistema de aire comprimido para
controlar todas las válvulas neumáticas existentes en la instalación.
Este sistema incluye dos líneas, una de reserve. Cada línea incluye un
compresor, un filtro de aire y un secador de aire. Para almacenar el aire
comprimido se utiliza un tanque de 2000 litros de capacidad situado en la
tubería de distribución a la salida de la sala de aire comprimido. Además se
incluyen otros dos tanques de 1000 litros en la zona de filtros de gravedad y en
el edificio de ósmosis inversa.
1.3.11.4 Sistema de protección contra incendios
El sistema de protección contra incendios de la planta se ha diseñado de
acuerdo con las leyes locales. La tabla 1 muestra, por área, los elementos
incluidos en este sistema.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 38
Main closed Areas Fire Extinguisher (Portable)
Fire detection& Alarm
system
Control Building. (two-storey) x x
Transformers area x x
Transformers area 2 (HP) x x
Reverse Osmosis Building. x
Warehouse/workshop x
Chemical Storage Building. x
Cartridge Filter (no closed) x
Pre-treatment Electric Building. x x
Intermediate Pumping Station. x
Sea Water Intake Building.
(two-storey)
x x
Tabla 1: Elementos del Sistema de Protección Contra Incendios.
(Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
1.3.11.5 Equipos de elevación
Para el montaje, desmontaje y mantenimiento de las bombas y sus motores
se han instalado, durante el proceso de construcción, una serie de puentes grúa
en los edificios de captación de agua de mar, estación intermedia de bombeo y
ósmosis inversa. También se incluirán en este sistema un elevador eléctrico en
el área de filtros de cartucho. Para el mantenimiento de los otros equipos, se
utilizará un montacargas manual.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 39
1.3.12 Laboratorio
El laboratorio estará equipado con el material y los instrumentos necesarios
para la adecuada supervisión y el control del proceso ordinario de
desalinización. Para análisis más complejos y ocasionales se utilizarán
laboratorios locales externos.
El laboratorio de la planta dispondrá del siguiente material:
 Manual SDI meter.
 Portable pH meter and gauge.
 Portable temperature gauge.
 Portable conductivity gauge.
 Portable ORP meter.
 TDS meter.
 Pipettes and other accessories.
 Reactive substances/agents for performing analyses.
 Precision scales.
 Laboratory furniture.
 Compressed air supply.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 40
1.3.13 Taller y almacén
Habrá un taller para las reparaciones mecánicas y eléctricas. Tanto el
material como el personal del taller son para reparaciones rutinarias. Para el
mantenimiento especial o extraordinario, habrá que recurrir a personal
especializado y a talleres fuera la planta.
1.3.14 Sistema eléctrico
El sistema eléctrico está compuesto por distintos niveles de voltaje de
acuerdo con los requerimientos de potencia y operación de los equipos de la
planta. En esos niveles encontramos los siguientes equipos:
 11 kV, AC system:
 Fuente de alimentación de la planta.
 Motores de las bombas de alta presión.
 690 V, AC system:
 Motores de las bombas de la estación intermedia de bombeo.
 Motores de las bombas booster.
 Motores de las bombas de limpieza química de las membranas.
 Motores de las bombas de captación de agua de mar.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 41
 415/240 V, AC system:
 Resto de equipos de proceso
 Iluminación y distribución de baja tensión.
 240 V, AC system:
 DCS’s de la planta.
 PLC’s y paneles de control local.
 Instrumentación de proceso.
 110 V, DC system:
 Tensión auxiliar para 11 kV & 3,3 kV y cubículos de 690 V y 415 V.
1.4 Identificación y estructuración de los activos susceptibles de
mantenimiento
La siguiente fase para desarrollar el sistema de gestión de mantenimiento de
cualquier planta industrial es identificar, clasificar y estructurar todos los
activos existentes en la planta con el fin de facilitar su posterior codificación y
carga masiva en la base de datos del programa GMAO que se quiera implantar.
Para completar correctamente esta fase es imprescindible realizar los
siguientes pasos:
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 42
1. Conocer perfectamente el proceso productivo que se va a desarrollar en la
instalación con el fin de proponer una codificación de activos acorde a dicho
proceso.
2. Disponer de la documentación necesaria como P&ID’s, Layout, Esquemas
eléctricos y Listados de Equipos para poder identificar todos los activos y su
ubicación real en la planta, así como la fase a la que pertenecen y la función
que desempeñan en el proceso productivo.
3. Realizar un listado ordenado de todos los elementos susceptibles de
mantenimiento, que sea coherente con el proceso productivo que tendrá
lugar en la instalación.
Para ayudar a completar correctamente esta fase se propone realizar un
listado en formato Excel estructurado como el que aparece en el ejemplo del
Anexo A (Identificación y Clasificación de la Estructura de Activos de una
Planta Desalinizadora).
En ese listado deben aparecer tantos niveles de empresa, con su código
correspondiente, como se considere oportuno para definir correctamente la
estructura jerárquica de la instalación.
Los niveles de empresa son las distintas alturas en las que se puede dividir
la estructura jerárquica de los activos de una instalación industrial.
Se han propuesto los siguientes niveles para una planta de tratamiento de
aguas:
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 43
1. El nivel 1 representa la propia planta. Es la posición más alta de la estructura
jerárquica y de la que cuelgan el resto de niveles.
2. El nivel 2 representa las áreas de la planta clasificadas según la naturaleza
de las labores de mantenimiento que se deben realizar. Atendiendo a este
criterio, las áreas podrían ser Proceso, Eléctrica y Servicios generales.
3. El nivel 3 representa las secciones dentro del área correspondiente.
3.1. Para el área de Proceso, se recomienda definir y ordenar las secciones
según las fases de tratamiento por las que pasa el agua durante el
proceso productivo.
3.2. Para el área Eléctrica se recomienda definir las secciones atendiendo a
los edificios eléctricos de control existentes en la planta.
3.3. Dentro del área de Servicios generales se incluirán aquellos activos que
no se puedan relacionar directamente con el proceso productivo pero
que necesitan mantenimiento para mantener su correcto
funcionamiento.
4. El nivel 4 representa líneas de proceso independientes dentro de la sección.
Para las secciones donde existan activos comunes a las líneas de proceso, o
no tengan líneas claramente independientes, deberá existir un activo
denominado “General” que englobará aquellos activos que no se pueden
asociar a líneas de proceso independientes.
5. El nivel 5 representa las posiciones de los activos, posiciones que se asocian
a la sección donde tienen uso y representan un conjunto de activos dentro
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 44
de una línea que desempeñan una función determinada. En el caso de haber
una posición con uso en dos secciones (o más) se asociará a aquella dónde se
encuentre físicamente ubicada.
6. El nivel 6 representa los equipos instalados en planta dentro de una posición
determinada.
1.5 Plan de manteniendo de la planta
1.5.1 Consideraciones previas
El mantenimiento de una planta de tratamiento de aguas tiene que definirse
para mantener en estado de funcionamiento adecuado los equipos, las
estructuras y, en definitiva, todas las instalaciones de la planta. El
mantenimiento de cualquier instalación de tratamiento de aguas, debido a sus
condiciones de funcionamiento continuo, debe confeccionarse de manera que se
minimice la aparición de averías inesperadas en las instalaciones y así erradicar
la necesidad de acciones de mantenimiento de emergencia.
Todo el mantenimiento requiere una considerable habilidad que sólo se
puede adquirir por la formación y la práctica. Cualquier programa de
mantenimiento debe comenzar con buen mantenimiento y cumplir las reglas
siguientes:
 Mantener la planta ordenada y limpia.
 Establecer un plan sistemático para la ejecución de las operaciones diarias.
 Establecer un programa de inspección y lubricación rutinario.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 45
 Guardar los datos y registros generados por cada activo, haciendo énfasis
en los incidentes inusuales y condiciones de funcionamiento defectuosas.
 Controlar las medidas de seguridad tanto del personal como de los
equipos.
No es suficiente con hacer énfasis en el registro de las acciones de
mantenimiento. Deben registrarse todos los equipos de la planta a pesar de no
necesitar mantenimiento en un corto plazo de tiempo. Los registros deben
incluir la fecha en que el equipo se instaló y sus características técnicas, como la
potencia del motor, la capacidad de bomba, aceites y lubricantes requeridos y
marca y modelo del activo registrado.
El registro debe enumerar las acciones de mantenimiento preventivo y
predictivo necesarias, así como las fechas de cuándo deben producirse dichas
actividades. Esta información constituirá la base para el programa de
mantenimiento de la planta.
1.5.2 Elaboración de los planes de mantenimiento
Para continuar con el desarrollo del sistema de gestión del mantenimiento es
necesario elaborar los planes específicos de mantenimiento correctivo,
preventivo, predictivo y lubricación de todos los activos de la planta a partir de
la información recogida en los manuales facilitados por los fabricantes y/o
proveedores correspondientes. Cada plan de mantenimiento específico será
asignado al activo que corresponda en la planta.
Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 46
De la información contenida en los manuales debe extraerse, única y
exclusivamente, aquella relativa al mantenimiento correctivo (trouble-
shooting), preventivo, predictivo y lubricación para elaborar los
correspondientes planes.
Para los equipos en los que el fabricante no contempla labores de
mantenimiento no se podrá elaborar ningún plan quedando, la realización de
los mismos, como labor pendiente durante la implantación del sistema en la
planta.
Cada plan de mantenimiento deberá constar de los siguientes documentos:
 Documento en formato Word: Es una síntesis de los manuales
suministrados por los proveedores donde se recoge sólo la información
relativa al mantenimiento. Cada documento está formado por tres
apartados:
 Preventivo: recoge las acciones preventivas y predictivas junto con las
frecuencias de ejecución contempladas por el proveedor en los
manuales que suministra.
 Correctivo: contiene los defectos, causas y acciones correctivas
identificadas por los proveedores en sus manuales.
 Lubricación: recoge toda la información, facilitada por el proveedor,
relativa a la lubricación (marcas, cantidades, métodos, etc.) del equipo
correspondiente.
Autor: Sergio Albarrán Cuevas 47
 Archivos Excel: están compuestos por tres hojas (Preventative, Corrective
y Lubrication) que contienen básicamente la misma información que los
apartados de los archivos Word pero en formato tabla junto con la
correspondiente codificación que facilitará su posterior configuración en
software GMAO.
En el Anexo B (Ejemplo de Plan de Mantenimiento) se puede consultar uno
de los planes de mantenimiento específicos, con su correspondiente
codificación, elaborado para un activo real, la Bomba de Recirculación o Bomba
Booster, de una planta desalinizadora construida en India.
2
Diseño y Configuración del
Sistema de Gestión de
Mantenimiento en un software
GMAO
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  • 1. UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO EN ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL PROYECTO FIN DE CARRERA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERGIO ALBARRÁN CUEVAS MADRID, Junio de 2010
  • 2. Autorizada la entrega del proyecto al alumno: Sergio Albarrán Cuevas EL DIRECTOR DEL PROYECTO Vanesa Fernández Membrillera Fdo: Fecha: Vº Bº del Coordinador de Proyectos Susana Ortiz Marcos Fdo: Fecha:
  • 3. Resumen iii Resumen La tendencia actual en la industria es un aumento en el nivel de mecanización y automatización de los procesos industriales que permite, por una parte, disminuir los costes de personal pero, al mismo tiempo, requiere mayores inversiones en tecnología y maquinaria. Para que estas grandes inversiones resulten rentables es necesario maximizar los niveles de productividad de la maquinaria que interviene en los procesos productivos. Esta maximización de la productividad, entendida como una disminución de los tiempos de parada provocados por averías o fallos en los equipos, sólo será viable cuando se planifique un programa de mantenimiento adecuado al proceso que se esté desarrollando y a la maquinaria que intervenga en el mismo. Este nivel de adaptación se podrá alcanzar, de una manera más fácil y rápida, mediante la implantación de herramientas que permitan disponer de gran cantidad de información relativa al mantenimiento de una forma ordenada y fácil de extraer. Dentro del conjunto de estas herramientas y centrándonos en las de soporte informático, hay que destacar los software de Gestión del Mantenimiento Asistido por Ordenador (GMAO en lo sucesivo). Un programa GMAO en esencia es una herramienta software que ayuda en la gestión de los servicios de mantenimiento de una empresa. Básicamente es una base de datos que contiene información sobre la empresa y sus operaciones de mantenimiento. Esta información sirve para que todas las tareas de
  • 4. Resumen iv mantenimiento se realicen de forma más segura y eficaz. Esto permitirá disponer de un historial de cada equipo, máquina o componente instalado en la planta, tanto de sus características técnicas como de sus averías, revisiones, sustituciones, fechas de las últimas incidencias, personal, tiempo y materiales utilizados en la solución de los problemas. Al mismo tiempo permite programar, en función de los criterios establecidos, las revisiones preventivas y predictivas generando las órdenes de trabajo correspondientes según los plazos programados. Todas las ventajas que implica la implantación de un software GMAO para la Gestión del Mantenimiento van encaminadas a establecer una nueva y mejor forma de controlar las actividades de mantenimiento donde se persigue una optimización de los recursos, tanto humanos como materiales, implicados en las actividades de mantenimiento de la planta industrial. Gracias a esta optimización se pretende conseguir mayor fiabilidad y disponibilidad de los recursos lo que, a su vez, se traduce en la disminución de los tiempos de paro en elementos productivos disminuyéndose los costes y penalizaciones derivados de la falta de productividad. Para poder configurar y, posteriormente, implantar y explotar un software GMAO ha sido necesario seguir, de una forma ordenada, los posos siguientes: 1. Estudiar y entender el proceso productivo que se desarrolla en la planta con el fin de identificar los equipos principales de la instalación de los que depende la productividad de la misma.
  • 5. Resumen v 2. Identificar, clasificar y estructurar, de acuerdo con el proceso productivo, todos los activos que sean susceptibles de mantenimiento. 3. Elaborar los planes de mantenimiento de todos los activos involucrados en el proceso productivo. 4. Codificar y configurar toda la información relativa a las labores de mantenimiento en el formato adecuado al GMAO escogido. Para ello se han seguido las fases del siguiente workflow. 5. Implantar y explotar la herramienta. En el siguiente workflow se describen de forma gráfica y ordenada las fases del proceso de implantación y explotación del Sistema GMAO. 6. Realizar una valoración económica y extraer conclusiones sobre el sistema propuesto para evaluar la posibilidad de extender esta nueva forma de trabajar al resto de plantas de la empresa. Codificación de la estructura de la planta. Codificación de los planes de mantenimiento. Carga Masiva de Datos en la BBDD del Software. Formación en el uso del Software GMAO. Modificaciones según propuestas. Feedback sobre la configuración de la planta. (Propuesta de cambios) Formación del Personal en el uso del Software GMAO.
  • 6. Summary vi Summary The current trend in the industry is an increase in the level of mechanization and automation of industrial processes that allows to reduce staff costs but, at the same time, it requires greater investments in technology and machinery. To make such large investments profitable it is necessary to maximize the productivity levels of the machinery involved in productive processes. This productivity maximization, understood as a decrease in the down time caused by failures, will only be viable when planning a maintenance program suitable with the process and the machinery involved on it. This level of adaptation can be reached, in a quick and easy way, through the implementation of tools allowing have large amount of information relating to the maintenance orderly and easy-to-extract. Of the total of these tools and focusing on the software ones, we must highlight the Computerized Maintenance Management Systems (CMMS hereinafter). A CMMS is in essence software that helps to manage the maintenance services of a company. It is basically a database containing information about the company and its maintenance. This information is used so that all maintenance tasks are performed safely and efficiently. This will provide a personal history of each equipment, machine, or component installed on the plant, its technical characteristics and troubleshooting, revisions, substitutions, the latest incidents, dates, time and materials used in the solution of problems.
  • 7. Summary vii At the same time it has been scheduled, based on established criteria, the preventive and predictive maintenance and the generation of the corresponding work orders according to the scheduled revision periods. The advantages involving the introduction of CMMS software for the maintenance management are designed to establish a new and better way of controlling maintenance pursuing an optimization of resources, both human and material, involved in the activities of the industrial plant maintenance. Due to this optimization it is possible to achieve greater reliability and availability of resources which allows reducing costs and penalties resulting from the lack of productivity. To configure, implement and use software CMMS it is necessary to follow the next steps orderly: 1. Study and understand the production process being developed at the company to identify the most important equipment for the process. 2. Identify, classify and customize all the assets that are capable of maintaining according to the production process. 3. Develop all the maintenance plans of the assets involved in the production process. 4. Encode and configure all information in the appropriate format according to the CMMS chosen. The phases are symbolized in the following workflow.
  • 8. Summary viii 5. Implementation and use of the tool. The following workflow describes the orderly phases to operate the CMMS system. 6. Economic assessment and draw conclusions on the proposed system to assess the possibility of extending this new way of working to the rest of the company plants. Encoding the structure of the plant. Encoding the Mintenance plans. Massive data load in the software database. Training in the use of the CMMS Changes according to the proposals Feedback of the CMMS set up. (Proposed changes) Training of the staff in the use of the CMMS software.
  • 9. Índice ix Índice 1 GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA DESALINIZADORA .......... 2 1.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................... 2 1.1.1 Estado del mantenimiento industrial en España ........................................................ 5 1.2 PROCESO DE DESALINIZACIÓN............................................................................................ 6 1.2.1 Motivación de la producción de agua dulce................................................................8 1.2.2 Mecanismos de desalinización .................................................................................... 8 1.2.2.1 Desalinización por ósmosis inversa ................................................................................9 1.2.2.2 Desalinización por destilación.......................................................................................11 1.2.2.3 Desalinización por congelación .....................................................................................11 1.2.2.4 Desalinización mediante evaporación relámpago......................................................11 1.2.2.5 Desalinización mediante formación de hidratos.........................................................12 1.3 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA............................................................................................. 13 1.3.1 Captación y bombeo de agua de mar......................................................................... 13 1.3.2 Pretratamiento químico............................................................................................ 14 1.3.2.1 Dosificación de hipoclorito sódico ................................................................................15 1.3.2.2 Dosificación de ácido sulfúrico......................................................................................15 1.3.2.3 Dosificación de cloruro férrico.......................................................................................17 1.3.2.4 Polielectrolito ...................................................................................................................18 1.3.2.5 Metabisulfito sódico........................................................................................................18 1.3.2.6 Equipo dosificador de dispersante (anti-incrustante)................................................19 1.3.2.7 Equipo dosificador de hidróxido de calcio ..................................................................20 1.3.2.8 Hidróxido de sodio..........................................................................................................21 1.3.3 Cámara de coagulación-floculación........................................................................... 22 1.3.4 Filtros de gravedad (primera etapa de filtración)...................................................... 23 1.3.5 Estación intermedia de bombeo................................................................................. 24 1.3.6 Filtros de presión (segunda etapa de filtración)........................................................ 26 1.3.7 Filtros de cartucho .................................................................................................... 27
  • 10. Índice x 1.3.8 Sistema de ósmosis inversa ....................................................................................... 28 1.3.8.1 Sistemas de bombeo de alta presión .............................................................................29 1.3.8.2 Bastidores de ósmosis inversa .......................................................................................29 1.3.8.3 Sistema de bombeo de recirculación.............................................................................29 1.3.8.4 Sistema de recuperación de energía..............................................................................29 1.3.8.5 Sistemas auxiliares...........................................................................................................31 1.3.9 Postratamiento.......................................................................................................... 32 1.3.9.1 Dosificación de CO2........................................................................................................33 1.3.9.2 Dosificación de cal (lime dosing)...................................................................................33 1.3.9.3 Hipoclorito de sodio........................................................................................................34 1.3.10 Tanque de almacenamiento y salida de agua producto ............................................. 35 1.3.11 Sistemas auxiliares ................................................................................................... 36 1.3.11.1 Equipo de limpieza de filtros .........................................................................................36 1.3.11.2 Sistema de agua de servicio............................................................................................37 1.3.11.3 Sistema de aire comprimido...........................................................................................37 1.3.11.4 Sistema de protección contra incendios........................................................................37 1.3.11.5 Equipos de elevación.......................................................................................................38 1.3.12 Laboratorio................................................................................................................ 39 1.3.13 Taller y almacén........................................................................................................ 40 1.3.14 Sistema eléctrico ....................................................................................................... 40 1.4 IDENTIFICACIÓN Y ESTRUCTURACIÓN DE LOS ACTIVOS SUSCEPTIBLES DE MANTENIMIENTO.................................................................................................................................. 41 1.5 PLAN DE MANTENIENDO DE LA PLANTA .......................................................................... 44 1.5.1 Consideraciones previas............................................................................................ 44 1.5.2 Elaboración de los planes de mantenimiento ............................................................ 45 2 DISEÑO Y CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO EN UN SOFTWARE GMAO ........................................................................ 49 2.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................. 49 2.1.1 Definiciones .............................................................................................................. 50
  • 11. Índice xi 2.2 FORMACIÓN EN EL USO DEL SOFTWARE GMAO..............................................................51 2.2.1 Funciones de un software GMAO............................................................................ 51 2.2.2 Ventajas de un software GMAO .............................................................................. 52 2.2.3 Elección de la herramienta........................................................................................ 53 2.2.4 Formación................................................................................................................. 54 2.3 CONFIGURACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE LA PLANTA .......................... 54 2.3.1 Personal .................................................................................................................... 55 2.3.2 Proveedores............................................................................................................... 56 2.3.3 Fabricantes................................................................................................................ 56 2.3.4 Oficios....................................................................................................................... 57 2.3.5 Categorías................................................................................................................. 58 2.3.6 Tipos de hora............................................................................................................. 59 2.3.7 Niveles de empresa.................................................................................................... 60 2.3.8 Talleres...................................................................................................................... 60 2.3.9 Clases de equipos....................................................................................................... 61 2.3.10 Activos...................................................................................................................... 63 2.3.11 Características Técnicas............................................................................................ 73 2.3.12 Unidades de medida.................................................................................................. 75 2.4 CONFIGURACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LOS PLANES DE MANTENIMIENTO....................... 76 2.4.1 Introducción.............................................................................................................. 76 2.4.2 Grupos de clases de trabajo ....................................................................................... 76 2.4.3 Clases de trabajo ....................................................................................................... 77 2.4.4 Tipos de solicitudes de trabajo .................................................................................. 78 2.4.5 Estado de órdenes de trabajo ..................................................................................... 78 2.4.6 Solicitantes................................................................................................................ 79 2.4.7 Defectos..................................................................................................................... 80 2.4.8 Causas....................................................................................................................... 81 2.4.9 Acciones.................................................................................................................... 81 2.4.10 Tipos de normas........................................................................................................ 82
  • 12. Índice xii 2.4.11 Estados de normas .................................................................................................... 83 2.4.12 Normas ..................................................................................................................... 83 2.4.13 Gamas....................................................................................................................... 87 2.4.14 Tipos de medidores.................................................................................................... 88 2.4.15 Medidores ................................................................................................................. 90 2.5 CARGA MASIVA DE DATOS EN LA BB.DD. DEL SOFTWARE GMAO................................. 91 2.5.1 Hoja de carga para configurar la estructura de activos ............................................ 92 2.5.2 Hojas de carga para configurar el mantenimiento correctivo ................................... 93 2.5.2.1 Hoja de defectos...............................................................................................................93 2.5.2.2 Hoja de defectos por clase de equipo............................................................................94 2.5.2.3 Hoja de causas..................................................................................................................94 2.5.2.4 Hoja de causas por clase de equipo...............................................................................95 2.5.2.5 Hoja de acciones ..............................................................................................................95 2.5.2.6 Hoja de acciones por clase de equipo ...........................................................................96 2.5.3 Hojas de carga para modelar el mantenimiento preventivo...................................... 96 2.5.3.1 Hoja de normas................................................................................................................96 2.5.3.2 Hoja de gamas..................................................................................................................98 2.5.3.3 Hoja de normas por gama..............................................................................................98 2.5.4 Hojas de asociación de activos/gamas ....................................................................... 99 2.5.4.1 Hoja de asociación de activos/gamas en base a fechas ............................................101 2.5.4.2 Hoja de asociación de activos/gamas en base a medidores ....................................103 3 IMPLANTACIÓN Y EXPLOTACIÓN DEL SISTEMA GMAO....................................108 3.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................108 3.2 FORMACIÓN DEL PERSONAL DE LA PLANTA...................................................................108 3.2.1 Definiciones ............................................................................................................109 3.2.2 Explotación del mantenimiento correctivo .............................................................111 3.2.2.1 Circuito de las órdenes de trabajo ...............................................................................111 3.2.2.2 Solicitud de trabajo. Nueva petición...........................................................................114 3.2.2.3 Conversión de solicitudes en OT’s..............................................................................115
  • 13. Índice xiii 3.2.2.4 Creación de órdenes de trabajo....................................................................................119 3.2.2.5 Consulta de órdenes de trabajo en lista......................................................................121 3.2.2.6 Impresión de órdenes de trabajo.................................................................................122 3.2.2.7 Reporte de trabajos o actividades................................................................................124 3.2.2.8 OT rápida........................................................................................................................130 3.2.2.9 OT completa ...................................................................................................................135 3.2.3 Consultas ................................................................................................................142 3.2.3.1 Consulta de la carga de trabajo....................................................................................142 3.2.3.2 Informe de la carga de trabajo .....................................................................................143 3.2.4 Cierre de trabajos ....................................................................................................143 3.2.5 Reapertura de OT’s.................................................................................................147 3.2.6 Explotación del mantenimiento preventivo ............................................................148 3.2.6.1 Consideraciones previas...............................................................................................150 3.2.6.2 Generación de tareas.....................................................................................................150 3.2.6.3 Consulta y modificación de tareas planificadas........................................................156 3.2.6.4 Consulta y modificación gráfica de tareas planificadas ...........................................158 3.2.6.5 Consulta de necesidades...............................................................................................162 3.2.6.6 Impresión de órdenes de una Planificación...............................................................164 3.2.6.7 Cierre de órdenes planificadas.....................................................................................166 3.2.7 Consultas de preventivos........................................................................................169 3.2.7.1 Ejecución de gamas .......................................................................................................169 3.2.7.2 Diario de gamas previstas............................................................................................170 3.2.7.3 Informe de gamas retrasadas .......................................................................................171 3.2.7.4 Consulta del calendario previsto de un activo ..........................................................171 3.2.7.5 Consulta del calendario previsto de un plan de preventivo....................................172 3.2.8 Herramienta de análisis de resultados ....................................................................173 3.2.8.1 Política económica .........................................................................................................174 3.2.8.2 Políticas de mantenimiento..........................................................................................189 3.2.8.3 Recursos humanos.........................................................................................................192 3.2.8.4 Análisis técnicos.............................................................................................................196 3.2.8.5 Evaluación de paradas..................................................................................................203
  • 14. Índice xiv 3.3 FEEDBACK SOBRE LA CONFIGURACIÓN DE LA PLANTA. (PROPUESTA DE CAMBIOS) .....204 3.3.1 Introducción............................................................................................................204 3.3.2 Propuesta de cambios..............................................................................................205 3.3.2.1 Ampliar la estructura de activos..................................................................................205 3.3.2.2 Desglosar activos por elementos .................................................................................205 3.3.2.3 Control de acceso a los usuarios de la aplicación......................................................205 3.3.2.4 Configura el módulo de stocks....................................................................................205 3.3.2.5 Vincular la herramienta con el sistema de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA)........................................................................................................................................206 3.4 CORRECCIÓN DE DESVIACIONES. MODIFICACIONES SEGÚN PROPUESTAS..................... 206 3.4.1 Introducción............................................................................................................206 3.4.2 Modificaciones realizadas ....................................................................................... 206 3.4.2.1 Ampliación de la estructura de activos ......................................................................206 3.4.2.2 Desglose de activos en elementos................................................................................207 3.4.2.3 Control de acceso...........................................................................................................208 4 VALORACIÓN ECONÓMICA ........................................................................................... 211 4.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................211 4.2 COSTES DE LAS PARTES DEL PROYECTO...........................................................................211 4.2.1 Adquisición de los equipos informáticos.................................................................211 4.2.2 Licencias de programas informáticos empleados.....................................................212 4.2.3 Precio total..............................................................................................................213 5 CONCLUSIONES ..................................................................................................................216 5.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................216 5.2 CONCLUSIONES................................................................................................................216 6 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 220 6.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................220
  • 15. Índice xv A IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE ACTIVOS DE UNA PLANTA DESALINIZADORA...............................................................................................223 A.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................223 A.2 TABLAS DE IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE ACTIVOS..........224 B EJEMPLO DE PLAN DE MANTENIMIENTO.................................................................261 B.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................261 B.2 PLAN DE MANTENIMIENTOESPECÍFICO DE UNA BOMBA BOOSTER.................................261 B.2.1 Plan de mantenimiento en formato” Word”........................................................... 261 B.2.2 Plan de mantenimiento en formato “Excel”........................................................... 268 C HOJAS PARA CARGA MASIVA DE DATOS EN EL SOFTWARE GMAO ............. 275 C.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................275
  • 16. Índice de Figuras xvi Índice de Figuras Figura 1: Evolución costes/beneficios de producción en función de la disponibilidad de los equipos. ........................................................................................................................................... 3 Figura 2: Procesos de Ósmosis y Ósmosis Inversa. ............................................................................ 10 Figura 3: Layout de la Planta Desalinizadora ..................................................................................... 13 Figura 4: Torre de Captación. ................................................................................................................ 14 Figura 5: Dosificación de Hipoclorito................................................................................................... 15 Figura 6: Dosificación de Ácido Sulfúrico. .......................................................................................... 16 Figura 7: Dosificación de Cloruro Férrico............................................................................................ 17 Figura 8: Dosificación de Polielectrolito...............................................................................................18 Figura 9: Dosificación de Metabisulfito de Sodio. .............................................................................. 19 Figura 10: Dosificación de Anti-incrustante. ....................................................................................... 20 Figura 11: Dosificación de Hidróxido de Calcio. ................................................................................ 21 Figura 12: Dosificación de Hidróxido de Sodio. ................................................................................. 22 Figura 13: Cámara de Floculación......................................................................................................... 23 Figura 14: Filtros de Gravedad. ............................................................................................................. 24 Figura 15: Estación Intermedia de Bombeo......................................................................................... 26 Figura 16: Filtros de Presión. ................................................................................................................. 26 Figura 17: Filtros de Cartucho. .............................................................................................................. 27 Figura 18: Sistema de Ósmosis Inversa. ............................................................................................... 28 Figura 19: Esquema de funcionamiento de un recuperador de energía.......................................... 30 Figura 20: Dosificación de CO2. ............................................................................................................. 33 Figura 21: Dosificación y Saturación de Cal. ....................................................................................... 34 Figura 22: Dosificación de Hipoclorito en Postratamiento................................................................ 35 Figura 23: Tanques de Agua Producto.................................................................................................36 Figura 24: Work-flow de la Fase de Configuración del GMAO........................................................ 49
  • 17. Índice de Figuras xvii Figura 25: Activos de Nivel 1................................................................................................................. 64 Figura 26: Activos de Nivel 1 y 2. ......................................................................................................... 65 Figura 27: Activos de Nivel 1, 2 y 3....................................................................................................... 68 Figura 28: Activos de Nivel 1, 2, 3 y 4................................................................................................... 70 Figura 29: Activos de Nivel 1, 2, 3, 4 y 5...............................................................................................71 Figura 30: Activos de Nivel 1, 2, 3, 4, 5 y 6........................................................................................... 73 Figura 31: Workflow Fase de Implantación y Explotación..............................................................108 Figura 32: Tipos de Mantenimiento. ...................................................................................................110 Figura 33: Ciclo de OT’s. ......................................................................................................................113 Figura 34: Pantalla de Solicitudes de Trabajo.................................................................................... 115 Figura 35: Pantalla de Paso de Solicitudes a OT’s.............................................................................116 Figura 36: Primera Pestaña de Confirmación de OT’s. ....................................................................117 Figura 37: Segunda Pestaña de Confirmación de OT’s....................................................................118 Figura 38: Creación de OT’s.................................................................................................................119 Figura 39: Estados de OT’s en Curso..................................................................................................122 Figura 40: Impresión de OT’s. ............................................................................................................. 123 Figura 41: Vista Previa de Impresión de OT’s...................................................................................124 Figura 42: Feedback de Mano de Obra...............................................................................................125 Figura 43: Feedback de Cargos............................................................................................................ 126 Figura 44: Feedback de Materiales Externos. ....................................................................................126 Figura 45: Feedback de DCA’s. ........................................................................................................... 127 Figura 46: Feedback por Operario en Modo Tabla. ..........................................................................128 Figura 47: Feedback por Operario en Modo Ventana. .....................................................................130 Figura 48: Pantalla de OT Rápida (Cabecera).................................................................................... 131 Figura 49: Pantalla de OT Rápida (2ª Pestaña).................................................................................. 133 Figura 50: Pantalla de OT Rápida (3ª Pestaña).................................................................................. 134 Figura 51: OT Completa. ......................................................................................................................136 Figura 52: OT Completa. Otros Datos (2ª Pestaña)...........................................................................137 Figura 53: OT Completa. Mano de Obra por OT (3ª Pestaña).........................................................138
  • 18. Índice de Figuras xviii Figura 54: OT Completa. Solicitudes de Trabajo (4ª Pestaña). ........................................................138 Figura 55: OT Completa. Normas por OT (5ª Pestaña)....................................................................139 Figura 56: OT Completa. Defectos por OT (6ª Pestaña). ..................................................................139 Figura 57: OT Completa. Salidas por OT (7ª Pestaña)......................................................................139 Figura 58: OT Completa. Cargos por OT (8ª Pestaña)......................................................................140 Figura 59: OT Completa. Materiales Externos por OT (9ª Pestaña). ..............................................140 Figura 60: OT Completa. Feedback Herramientas por OT (10ª Pestaña).......................................141 Figura 61: OT Completa. Paradas por OT (11ª Pestaña)..................................................................141 Figura 62: OT Completa. Mediciones por OT (12ª Pestaña)............................................................ 142 Figura 63: Consulta de Carga de Trabajo por Activo. ......................................................................142 Figura 64: Informe de Carga de Trabajo por Activo.........................................................................143 Figura 65: Cierre de Órdenes en Lista. ...............................................................................................144 Figura 66: Ejemplo de Resultado de Búsqueda para Cerrar OT’s. ................................................. 145 Figura 67: Cierre de OT’s en Lista.......................................................................................................146 Figura 68: Cambio de Criterio de Cierre de Trabajos.......................................................................147 Figura 69: Reapertura de Órdenes en Lista. ......................................................................................148 Figura 70: Ventana Generación de Tareas. Panificación (1ª Pestaña).............................................151 Figura 71: Ventana Generación de Tareas. Preventivo (2ª Pestaña)...............................................153 Figura 72: Ventana Generación de Tareas. OT’s en curso (3ª Pestaña).......................................... 155 Figura 73: Consulta y Modificación de Tareas 1. ..............................................................................156 Figura 74: Consulta y Modificación de Tareas 2. ..............................................................................157 Figura 75: Consulta y Modificación Gráfica de Tareas Planificadas. ............................................. 159 Figura 76: Convención de Colores. .....................................................................................................160 Figura 77: Información Sobre las Tareas. ........................................................................................... 161 Figura 78: Lanzamiento de Planificaciones........................................................................................ 163 Figura 79: Informe de Órdenes de una Planificación......................................................................164 Figura 80: Impresión de Órdenes por Separado. ..............................................................................166 Figura 81: Cierre de Órdenes en Lista. ...............................................................................................168
  • 19. Índice de Figuras xix Figura 82: Informe de Control de Ejecución de Gamas....................................................................170 Figura 83: Consulta del Calendario Previsto de un Activo. ............................................................172 Figura 84: Informes de Gastos por Activo. ........................................................................................175 Figura 85: Pantalla de Informes ABC. ................................................................................................177 Figura 86: Pantalla de Análisis Gráfico de Activos...........................................................................179 Figura 87: Ejemplo de Histograma. ....................................................................................................180 Figura 88: Ejemplo de Pareto de Activos. ..........................................................................................181 Figura 89: Pantalla de Visual Reports.................................................................................................182 Figura 90: Visual Report de Tiempo de Intervención / Importe Mano de Obra.......................... 183 Figura 91: Visual Report de Gastos por Activo/Gastos Clases de Equipos..................................184 Figura 92: Visual Report de Gastos por Clase de Equipo................................................................186 Figura 93: Visual Report de Tiempo de Parada por Activo.............................................................187 Figura 94: Visual Report de Cumplimiento de Preventivo. ............................................................188 Figura 95: Visual Report de Análisis de Respuesta. ......................................................................... 189 Figura 96: Pantalla de Informes de Gastos por Activo y Clase.......................................................190 Figura 97: pantalla de Gráficos de Gastos por activo y Clase. ........................................................191 Figura 98: Gráfico de Gastos por Activo y Clase. ............................................................................. 192 Figura 99: Selección de Datos a Mostrar en el Análisis de Respuesta............................................ 193 Figura 100: Pantalla de Análisis de Mano de Obra por Operario...................................................194 Figura 101: Pantalla de Análisis de Mano de Obra por Proveedor. ............................................... 196 Figura 102: Análisis de Defectos. ........................................................................................................198 Figura 103: Análisis de Causas. ........................................................................................................... 199 Figura 104: Análisis de Acciones.........................................................................................................200 Figura 105: Pantalla de Informes MTTR, MTBF y MKBF. ...............................................................202 Figura 106: Pantalla de Selección de Informe por Activo/Tipo...................................................... 203
  • 20. Índice de Tablas xx Índice de Tablas Tabla 1: Elementos del Sistema de Protección Contra Incendios. .................................................... 38 Tabla 2: Codificación del Personal de una Planta de Tratamiento de Aguas. ............................... 55 Tabla 3: Codificación de Proveedores. ................................................................................................. 56 Tabla 4: Codificación de Fabricantes. ................................................................................................... 57 Tabla 5: Codificación de Oficios. ........................................................................................................... 58 Tabla 6: Codificación de Categorías...................................................................................................... 59 Tabla 7: Codificación de Tipos de Hora ............................................................................................... 59 Tabla 8: Codificación de los Niveles de Empresa. .............................................................................. 60 Tabla 9: Codificación de Talleres........................................................................................................... 61 Tabla 10: Codificación de Clases de Equipo........................................................................................ 62 Tabla 11: Codificación de las Secciones del Área de Proceso............................................................ 66 Tabla 12: Codificación de las Secciones del Área Eléctrica................................................................ 67 Tabla 13: Codificación de las Secciones del Área de Servicios Generales. ...................................... 67 Tabla 14: Codificación de Activos de Nivel 4...................................................................................... 69 Tabla 15: Configuración de Activos de Nivel 5................................................................................... 71 Tabla 16: Configuración de Activos de Nivel 6................................................................................... 72 Tabla 17: Codificación de Características Técnicas............................................................................. 74 Tabla 18: Codificación de Unidades de Medida. ................................................................................ 75 Tabla 19: Codificación de los Grupos de Clases de Trabajo.............................................................. 76 Tabla 20: Codificación de Clases de Trabajo........................................................................................ 77 Tabla 21: Codificación de los Tipos de Solicitudes de trabajo........................................................... 78 Tabla 22: Estados de OT’s....................................................................................................................... 79 Tabla 23: Codificación de Tipos de Normas........................................................................................ 82 Tabla 24: Codificación de Estados de normas. .................................................................................... 83 Tabla 25: Codificación y Descripción de normas de la Bomba Booster........................................... 86
  • 21. Índice de Tablas xxi Tabla 26: Codificación de Gamas de la Bomba Booster. .................................................................... 87 Tabla 27: Codificación de Tipos de Medidores. .................................................................................. 89 Tabla 28: Codificación de Medidores. .................................................................................................. 91 Tabla 29: Tolerancias de Ejecución de Gamas. ..................................................................................100 Tabla 30: Criterio de Selección para Cierre de OT’s. ........................................................................169 Tabla 31: Ejemplo de Modificación de Desglose de Activos. ......................................................... 208 Tabla 32: Costes del Proyecto. ............................................................................................................. 213 Tabla 33: Coste Total del Proyecto. .....................................................................................................214
  • 22.
  • 23. 1 Gestión del Mantenimiento de una Planta Desalinizadora
  • 24. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 2 1 GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA DESALINIZADORA 1.1 Introducción La tendencia actual en la industria es un aumento en el nivel de mecanización y automatización de los procesos industriales que permite, por una parte, disminuir los costes de personal pero, al mismo tiempo, requiere mayores inversiones en tecnología y maquinaria. Para que estas grandes inversiones resulten rentables es necesario maximizar los niveles de productividad de la maquinaria que interviene en los procesos productivos. Esta maximización de la productividad, entendida como una disminución de los tiempos de parada provocados por averías o fallos en los equipos, sólo será viable cuando se planifique un programa de mantenimiento adecuado al proceso que se esté desarrollando y a la maquinaria que intervenga en el mismo. En las líneas de producción muy automatizadas, o donde intervienen multitud de equipos electro-mecánicos, se da la circunstancia de que todo el proceso industrial se puede ver afectado por un fallo en una zona de la línea, pudiendo llegar a paralizarse toda la producción, lo que afectaría a los plazos de entrega previstos y, consecuentemente, a la fidelidad de los clientes.
  • 25. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 3 Una buena planificación del mantenimiento permite mejorar las condiciones de funcionamiento de las máquinas, lo que afecta a tres aspectos clave en el éxito de cualquier proyecto industrial:  Aumento de la productividad.  Mejora de la calidad del producto.  Reducción de los costes de fabricación. Un buen mantenimiento industrial es aquél que nunca se echa en falta porque permite que las máquinas estén, prácticamente, siempre disponibles. En la figura 1 se puede apreciar la evolución de los costes/beneficios de producción en función de la disponibilidad de los equipos que, a su vez, varía en función de los costes de mantenimiento. Figura 1: Evolución costes/beneficios de producción en función de la disponibilidad de los equipos. (Fuente: Apuntes de Sistemas de Producción 2º I.O.I.)
  • 26. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 4 En el gráfico se aprecia que, a mayor disponibilidad de los equipos, mayor es el beneficio bruto por producción, pero también aumentan los costes de mantenimiento. Por tanto, el objetivo es encontrar el equilibrio entre los costes de mantenimiento y la disponibilidad de los equipos para maximizar los beneficios de producción. En el caso de instalaciones con procesos industriales complejos, como sucede en las plantas de tratamiento de aguas, donde intervienen multitud de equipos distintos que requieren planes de mantenimiento específicos para garantizar su correcto funcionamiento, es muy importante disponer de un sistema informático que permita tratar, de manera mecánica y ordenada, todos los datos y variables que intervienen en la planificación de las labores de mantenimiento de la totalidad de equipos existentes en la planta industrial. Durante el desarrollo de este Proyecto se describirán las fases, recursos y procedimientos empleados para diseñar, desarrollar e implantar un Sistema de Gestión de Mantenimiento en una planta de tratamiento de aguas. En concreto, el Proyecto se centrará en describir el procedimiento específico aplicado a una planta desalinizadora construida en India. Como ayuda al diseño y desarrollo del Sistema, se ha utilizado un software de gestión del mantenimiento asistido por ordenador (GMAO en lo sucesivo) que facilitará la modelación, explotación y análisis de los datos y variables relacionados con las labores de mantenimiento de todos los equipos que intervienen en el proceso de desalinización.
  • 27. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 5 1.1.1 Estado del mantenimiento industrial en España Varios autores insisten en que el mantenimiento es una actividad clave en la industria. En este contexto, la toma de decisiones en el ámbito del mantenimiento es extremadamente importante debido a sus consecuencias económicas. “La producción industrial es el mayor contribuyente a la economía global, con casi tres cuartas partes del comercio mundial” (SCHE02). “Dentro del contexto de la producción, el mantenimiento ha ido adquiriendo una importancia cada vez mayor” (GOTI07) “hasta convertirse en un factor clave en el entorno de la competitividad” (RODR00). Así, varios estudios recopilados muestran que “los costes de mantenimiento representan entre un 3% y un 40%, con un valor medio del 28%”(MJEM02). Dentro de la gestión del mantenimiento, varios autores insisten en la importancia de establecer vínculos directos entre el dinero y la toma de decisiones en el ámbito del mantenimiento. Partiendo de los resultados obtenidos en una encuesta realizada a 135 empresas españolas del ámbito industrial, entre Enero de 2005 y Junio de 2008, se pretende mostrar el estado del mantenimiento industrial en España. De dicha encuesta se pueden extraer loa siguientes resultados:
  • 28. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 6 1. La mayor parte (67%) de las empresas encuestadas cuentan con un mantenimiento propio (Auto-mantenimiento), frete al 33% que decide subcontratarlo. 2. El 64% de las intervenciones de mantenimiento realizadas en las empresas que gozan de mantenimiento propio son de carácter correctivo, lo que indica unos niveles muy bajos de prevención y predicción de averías en las instalaciones. Esta situación se traduce en mayores costes de reparación y en mayores mermas en la producción. 3. El 55% de las empresas encuestadas afirma disponer de una Base de Datos (GMAO o similar) para gestionar el mantenimiento. De este grupo de empresas, sólo el 42% utiliza esa base de Datos para gestionar sistemáticamente el mantenimiento. De estos datos merece destacar que existe un 13% de empresas que cuentan con un GMAO pero no lo utilizan para la gestión sistemática de actividades de mantenimiento. Como conclusión hay que destacar que “existe una muy limitada aplicación de herramientas enfocadas a la optimización del mantenimiento respecto a criterios económicos” (GOTI08). 1.2 Proceso de desalinización La desalinización o desalación es el proceso de eliminar la sal del agua de mar o salobre, obteniendo agua dulce. Las plantas desalinizadoras o
  • 29. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 7 desalinizadoras son instalaciones industriales destinadas a la desalinización. La denominación más correcta para el proceso es desalinización, puesto que desalación se define más genéricamente como el proceso de quitar la sal a algo, no sólo al agua salada. El agua del mar es un ejemplo de mezcla homogénea. Es salada porque tiene sales minerales disueltas que precipitan cuando el agua se evapora. Debido a la presencia de estas sales minerales, el agua del mar no es potable para el ser humano y su ingestión en grandes cantidades puede llegar a provocar la muerte. El 97,5% del agua que existe en nuestro planeta es salada y sólo una cantidad inferior al 1% es apta para el consumo humano. Conseguir potabilizar el agua del mar es una de las posibles soluciones a la escasez de agua potable. Mediante la desalinización del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el abastecimiento y el regadío. Las plantas desalinizadoras de agua de mar han producido agua potable desde hace muchos años, pero el proceso era muy costoso y hasta hace relativamente poco sólo se han utilizado en condiciones extremas. Actualmente existe una producción de más de 24 millones de metros cúbicos diarios de agua desalada en todo el mundo, lo que supone el abastecimiento de más de 100 millones de personas. La primera planta desalinizadora en España se ubicó en Lanzarote en 1965 y actualmente existen más de 700 en todo el país. Las plantas desalinizadoras también presentan inconvenientes. En el proceso de extracción de la sal se producen residuos salinos y sustancias contaminantes
  • 30. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 8 que pueden perjudicar a la flora y la fauna. Además, suponen un gasto elevado de consumo eléctrico. Con el fin de evitarlo, actualmente se están realizando estudios para construir plantas desalinizadoras más competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energía renovables. 1.2.1 Motivación de la producción de agua dulce El agua es el componente principal de todo sistema biológico que permite la vida a las plantas, animales y humanos. El agua dulce de fuentes naturales es un recurso muy limitado (menos del 2% del agua de la Tierra es dulce) y así define límites al aprovechamiento de los otros recursos como el espacio y el alcance de condiciones para la agricultura. El mar contiene el 98% del agua del planeta. Entre 25.000 y 45.000 ppm (2,5 a 4,5%) del agua del mar son sólidos disueltos, también conocidos como TDS por las siglas de la expresión inglesa “Total Disolved Solids”. Se considera agua dulce aquella cuyo contenido en sal es inferior a 1000 ppm. 1.2.2 Mecanismos de desalinización La desalinización puede realizarse por medio de diversos procedimientos entre los que se pueden citar:  Ósmosis inversa.  Destilación.  Congelación.
  • 31. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 9  Evaporación relámpago.  Formación de hidratos. 1.2.2.1 Desalinización por ósmosis inversa El fenómeno de la ósmosis está basado en la búsqueda del equilibrio. Cuando se ponen en contacto dos fluidos con diferentes concentraciones de sales disueltas separados por una membrana semipermeable (aquella que deja pasar las moléculas de solvente pero no las de soluto), el solvente se moverá a través de la membrana de la zona de menor concentración a la de mayor concentración y se mezclarán hasta que la concentración sea uniforme a ambos lados de la membrana. Al cabo de un tiempo el contenido de fluido será mayor en uno de los lados de la membrana. La diferencia de altura entre ambos fluidos se conoce como Presión Osmótica. El fenómeno de ósmosis inversa se basa en la circulación forzada del agua a través de una membrana semipermeable. Si la presión ejercida es superior a la presión osmótica, la membrana actúa como barrera para las sales y/o moléculas, rechazándolas. Se obtienen entonces dos corrientes: una libre de sales, llamada permeado, y la otra concentrada en sales, denominada rechazo, tal como muestra la figura 2.
  • 32. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 10 Figura 2: Procesos de Ósmosis y Ósmosis Inversa. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) A partir de 1970 esta técnica comenzó a ser competitiva y, en muchos casos, superior a los procesos usados para concentración, separación y purificación de fluidos. Hay razones para justificar esta creciente supremacía ya que, la ósmosis inversa, reúne características de excepcionales, como:  Permite remover la mayoría (hasta el 99%) de los sólidos, ya sean orgánicos o inorgánicos, disueltos en el agua.  Remueve los materiales suspendidos y microorganismos.  Realiza el proceso de purificación en una sola etapa y de forma continua.  Es una tecnología extremadamente simple.  El proceso se realiza sin cambio de fase, con el consiguiente ahorro de energía.
  • 33. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 11  Es modular y necesita poco espacio, lo que le confiere una versatilidad excepcional en cuanto al tamaño de las plantas: desde 1 m3/día, a 1.000.000 m3/día. 1.2.2.2 Desalinización por destilación Se realiza mediante varias etapas, en cada una de las cuales una parte del agua salada se evapora y se condensa en agua dulce. La presión y la temperatura van descendiendo en cada etapa lográndose concentración de la salmuera resultante. El calor obtenido de la condensación sirve para calentar de nuevo el agua que hay que destilar. En esta tecnología se basa el Seawater Greenhouse, un invernadero para zonas costeras áridas que usa agua salada para el riego. 1.2.2.3 Desalinización por congelación Mediante este proceso se pulveriza agua de mar en una cámara refrigerada y a baja presión, con lo que se forman unos cristales de hielo sobre la salmuera. Estos cristales se separan y se lavan con agua dulce. Y así se obtiene el agua dulce. 1.2.2.4 Desalinización mediante evaporación relámpago En el proceso de desalinización por evaporación relámpago, en inglés Flash Evaporation, el agua es introducida en forma de gotas finas en una cámara a presión baja, por debajo de la presión de saturación. Parte de estas gotas de agua se convierten inmediatamente en vapor, que son posteriormente
  • 34. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 12 condensadas, obteniendo agua desalada. El agua residual se introduce en otra cámara a presiones más bajas que la primera y mediante el mismo proceso de calentamiento, pulverización y evaporación relámpago se obtiene más agua desalada. Este proceso se repetirá, hasta que se alcancen los valores de desalinización deseados. Estas plantas pueden contar más de 24 etapas de desalinización relámpago. A este proceso se le conoce como MSF (evaporación multietapa). 1.2.2.5 Desalinización mediante formación de hidratos En la desalinización por formación de hidratos, no utilizada a gran escala, el agua se pone en contacto con sales anhidras muy higroscópicas que incorporan una importante proporción de agua de cristalización. Estas sales hidratadas se retiran, se lavan y se deshidratan de nuevo por acción del calor, obteniéndose agua de gran pureza y las sales anhidras que se pueden reutilizar. Fuente: “Avances Técnicos en la Desalación de Aguas” (TORR04).
  • 35. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 13 1.3 Descripción de la planta En este apartado se realizará una breve descripción de la planta desalinizadora siguiendo la línea de agua. La figura 3 muestra el Layout de la planta desalinizadora. Figura 3: Layout de la Planta Desalinizadora (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.1 Captación y bombeo de agua de mar La torre de captación está ubicada a unos 600 m de la costa, a unos 10 m de profundidad y ha sido diseñada para captar el agua bruta de mar necesaria para una producción de 100.000 m3/día de agua desalinizada. El agua de mar es bombeada a través del tubo de captación, de 1600mm de diámetro y cuyo material es Polietileno de Alta Densidad (High Density Polyethylene), hasta descargar en la cántara de agua de mar donde es pre- filtrada mediante unas rejas de tamaño grueso y unos tamices autolimpiadores que presentan una luz de paso de 5mm.
  • 36. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 14 El caudal total que es necesario suministrar a la planta es de 9.921 m3/h. El grupo de bombeo de agua de mar consta de tres bombas con una capacidad de bombeo de 4.960 m3/h. cada una. Las bombas de agua de mar estarán instaladas en paralelo, siendo una de ellas de reserva. La figura 4 muestra la situación de la torre de captación en el layout de la planta desalinizadora. Figura 4: Torre de Captación. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) En la aspiración de las bombas de agua de mar se dosifica hipoclorito sódico para realizar un tratamiento de desinfección de choque. 1.3.2 Pretratamiento químico Las dosificaciones de los distintos productos químicos que componen el pretratamiento, necesario para conceder al agua de mar las propiedades adecuadas para su posterior desalinización, tienen lugar en diferentes zonas de la planta.
  • 37. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 15 1.3.2.1 Dosificación de hipoclorito sódico Se realiza la dosificación de hipoclorito sódico como oxidante y, por tanto, desinfectante en la torre de captación, en la cántara de agua de mar y en la impulsión de agua de mar. Se ha diseñado una dosificación del hipoclorito para poder trabajar en choque y en continuo. El equipo de dosificación de hipoclorito está compuesto por dos tanques de 60 m3 de capacidad cada uno. La inyección de hipoclorito se efectúa mediante tres bombas dosificadoras (dosing pump), siendo una de ellas de reserva. Para el llenado de los depósitos se instala una bomba de trasvase (transfer pump). La figura 5 muestra la localización de los sistemas de dosificación de hipoclorito en la captación de agua de mar y el pretratamiento. Figura 5: Dosificación de Hipoclorito. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.2.2 Dosificación de ácido sulfúrico El ácido sulfúrico se va a emplear en el pretratamiento para ajustar el pH y prevenir la precipitación de carbonatos y bicarbonatos. A su vez, la reducción del pH potenciará la acción bactericida del cloro. Se ha previsto una
  • 38. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 16 dosificación en continuo del ácido sulfúrico en el pretratamiento. La inyección del ácido sulfúrico para el pretratamiento al agua de alimentación se realizara antes de los decantadores lamelares, en la impulsión de las bombas de agua de mar. El equipo de ácido sulfúrico para pretratamiento está formado por dos tanques de almacenamiento, de 63 m3 cada uno. Para el trasvase del ácido sulfúrico desde el medio de transporte a los depósitos de almacenamiento, se ha instalado una bomba de trasvase (transfer pump). Para la dosificación del ácido al agua de mar se instalan tres bombas dosificadoras (dosing pump) para el pretratamiento, siendo una de ellas de reserva. La figura 6 muestra la localización del sistema de dosificación de ácido sulfúrico. Figura 6: Dosificación de Ácido Sulfúrico. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
  • 39. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 17 1.3.2.3 Dosificación de cloruro férrico Se ha previsto la dosificación de cloruro férrico para la eliminación de la materia en suspensión y los coloides presentes en el agua de mar. La adición del producto se lleva a cabo en línea, tras la impulsión de las bombas de agua de mar, antes de la cámara de coagulación-floculación y previa a los decantadores lamelares. Se dispone de un depósito de 50 m3 de capacidad. Se dispone de tres bombas dosificadoras siendo una de ellas de reserva. Para el trasvase del cloruro férrico desde el medio de transporte a los depósitos de almacenamiento, se instala una bomba de trasvase (transfer pump). La figura 7 muestra la localización del sistema de dosificación de cloruro férrico. Figura 7: Dosificación de Cloruro Férrico. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
  • 40. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 18 1.3.2.4 Polielectrolito Se ha previsto la dosificación de polielectrolito para mejorar la eliminación de la materia en suspensión y los coloides presentes en el agua de mar a través de los decantadores lamelares. La adición del producto se lleva a cabo en línea, tras la impulsión de las bombas de agua de mar en la cámara de coagulación- floculación y previa a los decantadores lamelares. El bombeo se realiza por medio de tres bombas dosificadoras con una capacidad unitaria de 5000 l/h. La figura 8 muestra la localización del sistema de dosificación de polielectrolito. Figura 8: Dosificación de Polielectrolito. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.2.5 Metabisulfito sódico Se ha instalado un equipo dosificador de metabisulfito sódico con el fin de reducir el cloro residual en el agua de mar antes de membranas. El metabisulfito sódico es una sustancia que reacciona con el cloro y con el resto de oxidantes contenidos en el agua de mar, tales como el oxigeno disuelto, evitando que lleguen a las membranas y las deterioren.
  • 41. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 19 El equipo consta de dos tanques de acumulación-disolución de 5000 l de capacidad cada uno. Se dispone de tres bombas dosificadoras, siendo una de ellas de reserva. La adición del producto se llevará a cabo antes del bombeo de alta presión a las membranas de ósmosis inversa. La figura 9 muestra la localización del sistema de dosificación de metabisulfito de sodio. Figura 9: Dosificación de Metabisulfito de Sodio. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.2.6 Equipo dosificador de dispersante (anti-incrustante) Con el fin de evitar la precipitación de las sales de sulfato cálcico, sulfato de estroncio, fluoruro cálcico y otras sales, se dosifica un dispersante. El equipo consta de dos tanques de acumulación-disolución de 8000 l de capacidad cada uno. Se disponen de seis bombas dosificadoras, siendo una de ellas de reserva. La adición del producto se lleva a cabo en línea, antes de los filtros de cartucho.
  • 42. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 20 La figura 10 muestra la localización del sistema de dosificación de anti- incrustante. Figura 10: Dosificación de Anti-incrustante. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.2.7 Equipo dosificador de hidróxido de calcio La cal es utilizada conjuntamente con sales de hierro o aluminio para la coagulación de sólidos suspendidos incidentalmente a fin de eliminar la turbidez de las aguas. En este caso su función es mantener un nivel apropiado de pH para ayudar en la floculación y facilitar la eliminación por filtración de los sólidos suspendidos causantes de la turbidez del agua cruda. El equipo consta de un silo de almacenamiento de 60 m3 y 3 bombas dosificadoras, siendo una de ellas de reserva. La adición del producto se lleva a cabo en línea y en la cámara de coagulación-floculación. La figura 11 muestra la localización del sistema de dosificación hidróxido de calcio.
  • 43. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 21 Figura 11: Dosificación de Hidróxido de Calcio. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.2.8 Hidróxido de sodio El hidróxido de sodio se añade con el fin de mantener limpios los filtros de cartucho. El sistema de dosificación de hidróxido de sodio está compuesto por dos tanques de 60 m3 de capacidad cada uno, equipados con medidores de nivel, contactos, alarmas, drenajes y otros accesorios. La dosificación se realiza por medio de seis bombas de desplazamiento positivo, siendo una de reserva. El flujo se ajustará electrónicamente. La figura 12 muestra la localización del sistema de dosificación de hidróxido de sodio.
  • 44. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 22 Figura 12: Dosificación de Hidróxido de Sodio. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.3 Cámara de coagulación-floculación La cámara de coagulación-floculación está situada tras la cántara de agua de mar. En ella, el agua se someterá a la primera fase del pretratamiento físico mediante una decantación lamelar a pulsos con coagulación-floculación, cuyo objetivo será eliminar una parte importante de sólidos en suspensión, disueltos y coloidales. El sistema consta de una dosificación de cloruro férrico como coagulante, de polielectrolito como floculante y con la posibilidad de adicionar cal en caso de necesidad de ajuste de pH. Tras la adición de los reactivos y el paso por las cámaras de coagulación-floculación se producirá la decantación en el área de las lamelas. Existen un total de cuatro unidades de decantación con un área útil por unidad de 340 m2. La eliminación de lodos se realizará mediante purgas temporizadas hacia una cámara de fangos desde donde serán enviados a la red general de rechazos.
  • 45. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 23 La figura 13 muestra la localización de la cámara de coagulación-floculación en el layout de la planta. Figura 13: Cámara de Floculación. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.4 Filtros de gravedad (primera etapa de filtración) El agua clarificada pasa a través de un sistema de filtración de dos etapas con el fin de eliminar los restantes de sólidos en suspensión y la materia orgánica. La primera etapa incluye los filtros de gravedad y la segunda etapa incluye filtros de presión que filtrarán el agua a una mayor velocidad. Los filtros de gravedad se montan en dos grupos de 10 unidades. También se incluye una galería común para la limpieza de los filtros con agua y aire. Estos filtros proporcionan una superficie de filtración efectiva de 94 m2/unidad. Esta clase de filtros se han probado con éxito en varias plantas desalinizadoras, y se ha confirmando que no existe ninguna ruta preferencial en la arena de la cama o pérdidas de carga significativas.
  • 46. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 24 Debido a que el agua proviene de admisión abierta, se ha elegido una velocidad de filtración de 5.28 m/h en condiciones normales de funcionamiento, siendo la velocidad algo más elevada (5.55 m/h) para la secuencia de limpieza. Los filtros están diseñados para facilitar las labores de inspección y mantenimiento. Estos equipos incluyen drenajes, instrumentación completa, así como el conjunto de válvulas automáticas necesarios para la ejecución automática de funcionamiento y puesta en marcha del lavado. La frecuencia de lavado puede modificarse en función de la calidad del agua de entrada. La figura 14 muestra la localización de la cámara de coagulación-floculación en el layout de la planta. Figura 14: Filtros de Gravedad. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.5 Estación intermedia de bombeo Después de la primera etapa de filtración, el agua entrará en un tanque intermedio desde donde será bombeada hasta las bombas de alta presión
  • 47. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 25 después de pasar por una segunda fase de filtración y por unos filtros de cartucho. La estación intermedia de bombeo consta de seis bombas centrifugas horizontales, una de ellas de reserva, junto con un sistema de cebado para las mismas. Las bombas han sido seleccionadas para proporcionar, en promedio, un caudal de 1945 m3/h cada una. La potencia instalada para estas bombas será de 355 kW. La descarga de las bombas se recoge en una tubería común de 1300 mm de diámetro con una clase de rigidez de 5000 N/m2, una presión nominal de 10 bares y un revestimiento interno de vinilo de resina de éter. En esta zona de bombeo intermedio también se encuentran los siguientes equipos:  Un puente grúa.  Medidores y transmisores de nivel.  Sistema de ventilación.  Sistema de vacío para cebar las bombas. La figura 15 muestra la localización de la estación intermedia de bombeo en el layout de la planta.
  • 48. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 26 Figura 15: Estación Intermedia de Bombeo. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.6 Filtros de presión (segunda etapa de filtración) Esta etapa incluye un total de 16 filtros de presión con una superficie unitaria de 40 m2. Todos los filtros incluyen válvulas neumáticas y la instrumentación necesaria para el funcionamiento en modo automático. En esta segunda etapa la velocidad de filtración en condiciones normales de funcionamiento es de 15,2 m/h, siendo la velocidad algo más elevada (16,2 m/h) durante la secuencia de limpieza. La figura 16 muestra la localización de los filtros de presión en el layout de la planta. Figura 16: Filtros de Presión. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
  • 49. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 27 1.3.7 Filtros de cartucho El agua filtrada de los filtros a presión es enviada al proceso de micro filtración por filtros de cartucho. Se ha instalado un punto de dosificación de dispersante antes de la entrada del agua filtrada a los filtros de cartucho. Los filtros de cartucho estarán equipados con cartuchos de polipropileno de filtración en profundidad con un poder de corte de 15 micras absolutas, con una eficiencia en la remoción de partículas del 99,6%. Antes y después de los filtros de cartucho se instalaran tomas de muestra para la medida de SDI del agua, al objeto de determinar la eficacia de la filtración, y la calidad del agua antes de entrar en las membranas de ósmosis inversa. La figura 17 muestra la localización de los filtros de cartucho en el layout de la planta. Figura 17: Filtros de Cartucho. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
  • 50. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 28 1.3.8 Sistema de ósmosis inversa El sistema de ósmosis inversa incluye las bombas de alta presión (High Pressure Pumps), los bastidores de ósmosis inversa (Reverse Osmosis Racks), los intercambiadores de presión como sistema de recuperación de energía (Energy –recovery System) y las bombas de recirculación (Booster Pumps). El sistema de ósmosis inversa se ha diseñado para trabajar a presión y caudal constantes. La planta está formada por cinco líneas, siendo la capacidad de producción nominal de cada una de ellas de 20.000 m3/día. El factor de conversión de la planta es del 45%. La figura 18 muestra la localización del sistema de ósmosis inversa en el layout de la planta. Figura 18: Sistema de Ósmosis Inversa. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.)
  • 51. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 29 1.3.8.1 Sistemas de bombeo de alta presión Las bombas de alta presión (High Pressure Pump) suministran un caudal de 896,5 m3/h y una presión de descarga de 671 m.c.l. Estas bombas son las encargadas de introducir el agua en los bastidores a una presión superior a la presión osmótica y, por tanto, permitir la ósmosis inversa. 1.3.8.2 Bastidores de ósmosis inversa El diseño de la planta desalinizadora corresponde a un paso de una etapa. Está compuesto por cinco bastidores instalándose, por cada bastidor, 248 módulos de 7 membranas tipo SWC4+ del fabricante Hydranautics. 1.3.8.3 Sistema de bombeo de recirculación Las bombas de recirculación (Booster pump) presentan un caudal de 1048,9 m3/h y una presión de descarga de 510 m.c.l. Estas bombas son centrífugas dispuestas horizontalmente y proporcionarán la presión necesaria para superar la presión osmótica del agua de mar cuando la presión del sistema se vea reducida. Con el fin de superar las fluctuaciones del proceso de estas bombas incluyen un variador de frecuencia. 1.3.8.4 Sistema de recuperación de energía La energía de la salmuera a alta presión se recupera a la salida de las membranas gracias a los intercambiadores de presión. El dispositivo de recuperación de energía utiliza el principio de desplazamiento positivo y
  • 52. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 30 cámaras isobáricas para transferir la energía, en forma de presión, directamente de la corriente de rechazo de salmuera a alta presión, hasta la corriente de alimentación de agua de mar a baja presión. Por tanto, los intercambiadores de presión proporcionan parte del agua de alimentación a las membranas justo en la descarga de la bomba de alta presión y mediante las bombas de recirculación, lo que permite reducir extraordinariamente el consumo energético de estos equipos. Se han instalado 23 unidades modelo PX-220 por bastidor, para hacer un total de 115 unidades instaladas en la planta. La figura 19 muestra un esquema de funcionamiento del sistema de recuperación de energía. Figura 19: Esquema de funcionamiento de un recuperador de energía. (Fuente: Energy Recovery Inc.)
  • 53. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 31 1.3.8.5 Sistemas auxiliares Los sistemas auxiliares son el sistema de desplazamiento (enjuague) y el sistema de limpieza química. Las operaciones de desplazamiento y limpieza química de las membranas de los bastidores son operaciones manuales. Las bombas de desplazamiento y de limpieza química son iguales de forma que se pueden utilizar indistintamente. El equipo de limpieza química se emplea cuando se alcanza un nivel de suciedad apreciable en las membranas, o cuando sea necesaria una limpieza por algún tipo de contaminación específica. El sistema de limpieza química está formado por un depósito de acumulación de 120 m3 en el que se disuelve el reactivo adecuado para eliminar la suciedad de las membranas. Además, este depósito incorpora una resistencia eléctrica de calentamiento, un medidor de temperatura y una alarma por máximo y mínimo nivel. La disolución de reactivo atravesará dos filtros de cartuchos con el fin de eliminar las pequeñas partículas presentes de reactivo. Este filtro es del mismo tipo que los utilizados en el pretratamiento del agua de mar y los cartuchos filtrantes son intercambiables con los del pretratamiento. Siempre que se produzca una parada prolongada en alguna de las líneas de ósmosis inversa es necesario enjuagar con agua permeada las bombas de alta presión, las bombas de recirculación, los dispositivos de intercambio de presión, las tuberías y los módulos de membranas. El agua permeada destinada a este
  • 54. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 32 proceso se toma del tanque de desplazamiento. El tamaño de este tanque permite el desplazamiento de una línea completa. La inyección de agua de enjuague en las líneas de tratamiento durante el desplazamiento se realizará en la aspiración de las bombas de alta presión y en la entrada de los sistemas de intercambio de presión. 1.3.9 Postratamiento Debido a que las membranas de ósmosis inversa rechazan los iones de mayor tamaño, el permeado (agua desalinizada) tiene un pH muy bajo y una baja concentración de bicarbonato y calcio. El pH del permeado obtenido en las plantas de ósmosis inversa varía entre 4.9 y 6.2, dependiendo del tipo de pretratamiento que se haya aplicado. Por otro lado, el LSI (Langelier Saturation Index), que representa una medida de la corrosividad del permeado, varía entre -4.0 y -7.9. Como consecuencia el permeado obtenido por ósmosis inversa es muy corrosivo. Con el fin de obtener valores de pH y LSI aceptables, es necesario dosificar CO2 y cal (Lime) antes de llegar al depósito de agua producto. Por último, para mantener el agua producto correctamente desinfectada, se añadirá un postratamiento con hipoclorito de sodio.
  • 55. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 33 1.3.9.1 Dosificación de CO2 La adición de dióxido de carbono impide la aparición de moho y eleva los niveles de acidez y carbonatación, lo que ayuda a inhibir el crecimiento de levaduras y bacterias de ácido láctico. La instalación de dosificación de CO2 está compuesta por un tanque de almacenamiento, un vaporizador, una estación reductora depresión y unas bombas de trasvase. La figura 20 muestra la localización del sistema de dosificación de CO2. Figura 20: Dosificación de CO2. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.9.2 Dosificación de cal (lime dosing) El sistema de dosificación de cal incluirá una estación de descarga tipo Big- Bag y un sistema de transporte neumático capaz de llenar el tanque de almacenamiento de cal, que tiene capacidad suficiente para operar durante 5 ó 6 días.
  • 56. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 34 También se han instalado dos sistemas completos de preparación de lechada de cal. Estos sistemas incluyen los sistemas de dosificación de cal, dos tanques de preparación con los agitadores, controles de nivel y tres bombas de dosificación, una para cada sistema y otra como reserva para ambas líneas. La figura 21 muestra la localización del sistema de dosificación y saturación de cal. Figura 21: Dosificación y Saturación de Cal. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.9.3 Hipoclorito de sodio El sistema de hipoclorito de sodio proporciona el químico necesario en la planta para desinfectar el agua y también para lograr un nivel de cloro residual en torno a 0,5 ppm. El hipoclorito de sodio se dosifica en la cámara de entrada al tanque de agua producto y también en la salida del mismo. Este sistema de dosificación está compuesto por cuatro bombas de trasvase, una de ellas de reserva, con un caudal máximo de 375 l/h y un tanque de almacenamiento con capacidad para 25 m3.
  • 57. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 35 La figura 22 muestra la localización del sistema de dosificación de hipoclorito en el postratamiento. Figura 22: Dosificación de Hipoclorito en Postratamiento. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.10 Tanque de almacenamiento y salida de agua producto El agua producto se almacena en dos tanques separados con una capacidad de 10.000 m3 cada uno. Incluyen contactos para indicar alarmas ante niveles bajos de agua y para activar las bombas de salida agua de producto cuando el nivel sea elevado. Los tanques disponen de bocas de hombre para permitir las labores de mantenimiento e inspección. La figura 23 muestra la situación de los tanques de agua producto en el layout de la planta desalinizadora.
  • 58. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 36 Figura 23: Tanques de Agua Producto. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.11 Sistemas auxiliares 1.3.11.1 Equipo de limpieza de filtros El contralavado de los filtros de primera y segunda etapa se realiza con la salmuera de rechazo que proviene de los bastidores de ósmosis inversa. Un conjunto completo de válvulas permitirá el uso de la presión residual de los intercambiadores de presión para el contralavado de los filtros. Cuando no se realicen contra lavados, la salmuera se descarga al mar a través de la canalización pertinente. También se utilizan tres soplantes, uno de ellos de reserva, para garantizar una limpieza eficaz, así como un ahorro sustancial en agua de lavado. El grupo de ventiladores tiene su propio filtro de aire, silenciador, válvula de seguridad, válvula de cierre y tuberías con los manómetros y accesorios necesarios.
  • 59. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 37 1.3.11.2 Sistema de agua de servicio La red de agua de servicio se usa para suministrar agua potable a toda la planta. El agua potable se suministra desde la salida del depósito de agua de producto, de manera que siempre suministrará agua de buena calidad evitando la degradación debida al almacenamiento de largo plazo. 1.3.11.3 Sistema de aire comprimido Este sistema es uno de los más importantes de la planta. Es imprescindible garantizar el funcionamiento adecuado del sistema de aire comprimido para controlar todas las válvulas neumáticas existentes en la instalación. Este sistema incluye dos líneas, una de reserve. Cada línea incluye un compresor, un filtro de aire y un secador de aire. Para almacenar el aire comprimido se utiliza un tanque de 2000 litros de capacidad situado en la tubería de distribución a la salida de la sala de aire comprimido. Además se incluyen otros dos tanques de 1000 litros en la zona de filtros de gravedad y en el edificio de ósmosis inversa. 1.3.11.4 Sistema de protección contra incendios El sistema de protección contra incendios de la planta se ha diseñado de acuerdo con las leyes locales. La tabla 1 muestra, por área, los elementos incluidos en este sistema.
  • 60. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 38 Main closed Areas Fire Extinguisher (Portable) Fire detection& Alarm system Control Building. (two-storey) x x Transformers area x x Transformers area 2 (HP) x x Reverse Osmosis Building. x Warehouse/workshop x Chemical Storage Building. x Cartridge Filter (no closed) x Pre-treatment Electric Building. x x Intermediate Pumping Station. x Sea Water Intake Building. (two-storey) x x Tabla 1: Elementos del Sistema de Protección Contra Incendios. (Fuente: Documentación Interna de la Empresa.) 1.3.11.5 Equipos de elevación Para el montaje, desmontaje y mantenimiento de las bombas y sus motores se han instalado, durante el proceso de construcción, una serie de puentes grúa en los edificios de captación de agua de mar, estación intermedia de bombeo y ósmosis inversa. También se incluirán en este sistema un elevador eléctrico en el área de filtros de cartucho. Para el mantenimiento de los otros equipos, se utilizará un montacargas manual.
  • 61. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 39 1.3.12 Laboratorio El laboratorio estará equipado con el material y los instrumentos necesarios para la adecuada supervisión y el control del proceso ordinario de desalinización. Para análisis más complejos y ocasionales se utilizarán laboratorios locales externos. El laboratorio de la planta dispondrá del siguiente material:  Manual SDI meter.  Portable pH meter and gauge.  Portable temperature gauge.  Portable conductivity gauge.  Portable ORP meter.  TDS meter.  Pipettes and other accessories.  Reactive substances/agents for performing analyses.  Precision scales.  Laboratory furniture.  Compressed air supply.
  • 62. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 40 1.3.13 Taller y almacén Habrá un taller para las reparaciones mecánicas y eléctricas. Tanto el material como el personal del taller son para reparaciones rutinarias. Para el mantenimiento especial o extraordinario, habrá que recurrir a personal especializado y a talleres fuera la planta. 1.3.14 Sistema eléctrico El sistema eléctrico está compuesto por distintos niveles de voltaje de acuerdo con los requerimientos de potencia y operación de los equipos de la planta. En esos niveles encontramos los siguientes equipos:  11 kV, AC system:  Fuente de alimentación de la planta.  Motores de las bombas de alta presión.  690 V, AC system:  Motores de las bombas de la estación intermedia de bombeo.  Motores de las bombas booster.  Motores de las bombas de limpieza química de las membranas.  Motores de las bombas de captación de agua de mar.
  • 63. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 41  415/240 V, AC system:  Resto de equipos de proceso  Iluminación y distribución de baja tensión.  240 V, AC system:  DCS’s de la planta.  PLC’s y paneles de control local.  Instrumentación de proceso.  110 V, DC system:  Tensión auxiliar para 11 kV & 3,3 kV y cubículos de 690 V y 415 V. 1.4 Identificación y estructuración de los activos susceptibles de mantenimiento La siguiente fase para desarrollar el sistema de gestión de mantenimiento de cualquier planta industrial es identificar, clasificar y estructurar todos los activos existentes en la planta con el fin de facilitar su posterior codificación y carga masiva en la base de datos del programa GMAO que se quiera implantar. Para completar correctamente esta fase es imprescindible realizar los siguientes pasos:
  • 64. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 42 1. Conocer perfectamente el proceso productivo que se va a desarrollar en la instalación con el fin de proponer una codificación de activos acorde a dicho proceso. 2. Disponer de la documentación necesaria como P&ID’s, Layout, Esquemas eléctricos y Listados de Equipos para poder identificar todos los activos y su ubicación real en la planta, así como la fase a la que pertenecen y la función que desempeñan en el proceso productivo. 3. Realizar un listado ordenado de todos los elementos susceptibles de mantenimiento, que sea coherente con el proceso productivo que tendrá lugar en la instalación. Para ayudar a completar correctamente esta fase se propone realizar un listado en formato Excel estructurado como el que aparece en el ejemplo del Anexo A (Identificación y Clasificación de la Estructura de Activos de una Planta Desalinizadora). En ese listado deben aparecer tantos niveles de empresa, con su código correspondiente, como se considere oportuno para definir correctamente la estructura jerárquica de la instalación. Los niveles de empresa son las distintas alturas en las que se puede dividir la estructura jerárquica de los activos de una instalación industrial. Se han propuesto los siguientes niveles para una planta de tratamiento de aguas:
  • 65. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 43 1. El nivel 1 representa la propia planta. Es la posición más alta de la estructura jerárquica y de la que cuelgan el resto de niveles. 2. El nivel 2 representa las áreas de la planta clasificadas según la naturaleza de las labores de mantenimiento que se deben realizar. Atendiendo a este criterio, las áreas podrían ser Proceso, Eléctrica y Servicios generales. 3. El nivel 3 representa las secciones dentro del área correspondiente. 3.1. Para el área de Proceso, se recomienda definir y ordenar las secciones según las fases de tratamiento por las que pasa el agua durante el proceso productivo. 3.2. Para el área Eléctrica se recomienda definir las secciones atendiendo a los edificios eléctricos de control existentes en la planta. 3.3. Dentro del área de Servicios generales se incluirán aquellos activos que no se puedan relacionar directamente con el proceso productivo pero que necesitan mantenimiento para mantener su correcto funcionamiento. 4. El nivel 4 representa líneas de proceso independientes dentro de la sección. Para las secciones donde existan activos comunes a las líneas de proceso, o no tengan líneas claramente independientes, deberá existir un activo denominado “General” que englobará aquellos activos que no se pueden asociar a líneas de proceso independientes. 5. El nivel 5 representa las posiciones de los activos, posiciones que se asocian a la sección donde tienen uso y representan un conjunto de activos dentro
  • 66. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 44 de una línea que desempeñan una función determinada. En el caso de haber una posición con uso en dos secciones (o más) se asociará a aquella dónde se encuentre físicamente ubicada. 6. El nivel 6 representa los equipos instalados en planta dentro de una posición determinada. 1.5 Plan de manteniendo de la planta 1.5.1 Consideraciones previas El mantenimiento de una planta de tratamiento de aguas tiene que definirse para mantener en estado de funcionamiento adecuado los equipos, las estructuras y, en definitiva, todas las instalaciones de la planta. El mantenimiento de cualquier instalación de tratamiento de aguas, debido a sus condiciones de funcionamiento continuo, debe confeccionarse de manera que se minimice la aparición de averías inesperadas en las instalaciones y así erradicar la necesidad de acciones de mantenimiento de emergencia. Todo el mantenimiento requiere una considerable habilidad que sólo se puede adquirir por la formación y la práctica. Cualquier programa de mantenimiento debe comenzar con buen mantenimiento y cumplir las reglas siguientes:  Mantener la planta ordenada y limpia.  Establecer un plan sistemático para la ejecución de las operaciones diarias.  Establecer un programa de inspección y lubricación rutinario.
  • 67. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 45  Guardar los datos y registros generados por cada activo, haciendo énfasis en los incidentes inusuales y condiciones de funcionamiento defectuosas.  Controlar las medidas de seguridad tanto del personal como de los equipos. No es suficiente con hacer énfasis en el registro de las acciones de mantenimiento. Deben registrarse todos los equipos de la planta a pesar de no necesitar mantenimiento en un corto plazo de tiempo. Los registros deben incluir la fecha en que el equipo se instaló y sus características técnicas, como la potencia del motor, la capacidad de bomba, aceites y lubricantes requeridos y marca y modelo del activo registrado. El registro debe enumerar las acciones de mantenimiento preventivo y predictivo necesarias, así como las fechas de cuándo deben producirse dichas actividades. Esta información constituirá la base para el programa de mantenimiento de la planta. 1.5.2 Elaboración de los planes de mantenimiento Para continuar con el desarrollo del sistema de gestión del mantenimiento es necesario elaborar los planes específicos de mantenimiento correctivo, preventivo, predictivo y lubricación de todos los activos de la planta a partir de la información recogida en los manuales facilitados por los fabricantes y/o proveedores correspondientes. Cada plan de mantenimiento específico será asignado al activo que corresponda en la planta.
  • 68. Gestión del Mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 46 De la información contenida en los manuales debe extraerse, única y exclusivamente, aquella relativa al mantenimiento correctivo (trouble- shooting), preventivo, predictivo y lubricación para elaborar los correspondientes planes. Para los equipos en los que el fabricante no contempla labores de mantenimiento no se podrá elaborar ningún plan quedando, la realización de los mismos, como labor pendiente durante la implantación del sistema en la planta. Cada plan de mantenimiento deberá constar de los siguientes documentos:  Documento en formato Word: Es una síntesis de los manuales suministrados por los proveedores donde se recoge sólo la información relativa al mantenimiento. Cada documento está formado por tres apartados:  Preventivo: recoge las acciones preventivas y predictivas junto con las frecuencias de ejecución contempladas por el proveedor en los manuales que suministra.  Correctivo: contiene los defectos, causas y acciones correctivas identificadas por los proveedores en sus manuales.  Lubricación: recoge toda la información, facilitada por el proveedor, relativa a la lubricación (marcas, cantidades, métodos, etc.) del equipo correspondiente.
  • 69. Autor: Sergio Albarrán Cuevas 47  Archivos Excel: están compuestos por tres hojas (Preventative, Corrective y Lubrication) que contienen básicamente la misma información que los apartados de los archivos Word pero en formato tabla junto con la correspondiente codificación que facilitará su posterior configuración en software GMAO. En el Anexo B (Ejemplo de Plan de Mantenimiento) se puede consultar uno de los planes de mantenimiento específicos, con su correspondiente codificación, elaborado para un activo real, la Bomba de Recirculación o Bomba Booster, de una planta desalinizadora construida en India.
  • 70. 2 Diseño y Configuración del Sistema de Gestión de Mantenimiento en un software GMAO