Un Error Común en una Estrategia de Mantenimiento Predictivo

En esencia lo que se propone hacer es automatizar la porción de inspección de las actividades de mantenimiento y así reducir el alcance de los proveedores de servicios a que sólo atiendan cuando los equipos realmente requieren una intervención.  En este sentido, una vez reducido el alcance y se empiezan a percibir los ahorros, se vuelve más relevante que quien administra los equipos monitoreados tenga la disciplina de entrar al sistema todos los días, ya sea una vez al día, para verificar el estado de todos los valores.  No verificar los valores todos los días sería el equivalente de no realizar las inspecciones en una estrategia de mantenimiento preventivo.

Hemos visto muy comúnmente en Panamá que una vez implementado el monitoreo, los técnicos lo usan principalmente para un post-mortem de un incidente y no para prevenir el fallo de un equipo.

Una buena práctica es llevar una bitácora donde un responsable firma que ha realizado la inspección en el sistema y si encontró o no alguna alarma. En caso de encontrar una falla, deben realizar el protocolo debido para la normalización del equipo que está presentando la misma.

Mantenimiento Predicitivo en Sistemas de Detección de Incendios

Los sistemas de detección de incendios (SDI) son diseñados para causar la menor cantidad de falsas alarmas posibles.  Tienden a ser sistemas muy robustos que, una vez instalados, no requieren de mayor mantenimiento salvo la atención a los detectores cada 5 años, prueba de la batería cada 6 meses y el reemplazo de la batería 1 vez al año.

NFPA 72, adoptado por Panamá desde el 2010, indica que un panel de SDI debe ser inspeccionado y probado cada 3 meses.  Sin embargo, si el panel cuenta con monitoreo remoto, esta inspección y prueba puede realizarse una vez al año.

Lo típico en Panamá es el contrato de mantenimiento preventivo con frecuencia mensual.  Para un edificio con mucha rotación de inquilinos, esta modalidad es muy buena dado que una vez instalado y certificado un SDI, la principal causa de averías (“troubles”) es abuso por parte de los inquilinos durante sus mudanzas o adecuaciones.  Es decir, que realmente, el proveedor de mantenimiento preventivo está inspeccionando el sistema mensualmente y por lo general genera costo adicional por el correctivo de cualquier avería.

Considerando lo anterior, 83% de la actividad preventiva consiste en inspección y la administración del edificio estaría asumiendo el costo de una visita mensual principalmente para detectar y corregir los abusos de los usuarios del edificio.

Con un sistema de monitoreo de condiciones, se puede supervisar constantemente el estado del panel del SDI y detectar al instante cualquier señal de avería (“trouble”).  Al recibir la señal, puede realizar la inspección necesaria para detectar al causante y atribuirle el costo de la normalización del sistema.  Asumiendo que un contrato de mantenimiento preventivo típico de un SDI cuesta $250 por mes, es decir $3,000 por año, con una estrategia basada en monitoreo de condiciones, se pudiera reducir el gasto a $500 por año, representando una reducción de 83%.

Mantenimiento Convencional vs Predictivo de una Bomba de Agua

Las razones principales de falla de una bomba de agua son las siguientes:

1-Insuficiente suministro de agua: Tanque sin agua o con bajo nivel, o poca presión de suministro.

2-Cavitación: presión elevada en la succión

3-Temperatura: La descarga tiene obstrucción, también puede causar cavitación.

4-Aire en el sistema: Nivel de agua muy cerca al nivel de toma de la bomba o desgaste de un sello.

5-Vibración: distintas causas.

6-Mala instalación

7-Falla a Tierra en el motor (asumiendo que es un motor eléctrico)

Todas las situaciones mencionadas se pueden detectar midiendo el consumo energético y el nivel de vibración de las bombas.  Cualquier variación de estos valores con respecto a su operación “normal” debe requerir la presencia de un técnico que realice la revisión.  Salvo que ocurra algún abuso en el sistema, como un objeto dentro del tanque de agua que ingrese a la bomba o el nivel de agua del tanque baje por debajo del nivel operativo sin que bomba se apague o algún golpe, un sistema de bombeo debe mantener sus valores normales operativos sin requerir la presencia de un técnico por al menos un año.  El desgaste de sellos, balineras, el motor eléctrico, la turbina es un proceso lento y depende enteramente de uso de las bombas y no de una actividad basada en una programación como “mensual” o “anual”.

Con un sistema de bombeo monitoreado, la frecuencia de intervención puede extenderse hasta dos años dependiendo del tiempo de uso de cada bomba.  Con instrumentación se pueden obtener los valores de vibraciones y su consumo energético.  Las vibraciones consideradas “aceptables” obedecen a recomendaciones del estándar ISO 10816.  Cualquier vibración sostenida que se considere fuera del rango aceptable deberá ser atendido por un técnico para que restablezca el nivel de vibración al rango aceptable.  Cada bomba tiene una especificación de consumo eléctrico, medido en amperios, para su operación “normal”.  Cuando este consumo se sale de su rango de control, es un indicativo seguro de que algo en el sistema requiere atención.  Un consumo muy bajo puede significar que hay aire en el sistema o que la turbina está desgastada.  Un consumo súbitamente alto puede significar que hay obstrucción en la descarga.  Un consumo alto gradual puede indicar que se requiere un engrase.  Hacerle este engrase en su debido momento a su vez evita desgaste en el motor eléctrico.  Si luego del engrase, aún hay consumo alto, esto indica que pronto el motor necesitará ser atendido o reemplazado.

Lo importante es que éstas alertas ocurren con suficiente anterioridad a una falla en el sistema como para poder realizar la acción correctiva cuando el equipo lo pide y no de manera costosa mensual o una manera aún más costosa como lo es luego del fallo.

Compañías de mantenimiento de bombas, típicamente cobran alrededor de $150 por mes.  Una bomba bien instalada y monitoreada pudiera operar hasta 1 año sin requerir atención y dependiendo del uso y la lectura de sus valores pudiera extenderse ese tiempo hasta 2 años.  El trabajo de reemplazo de sellos, limpieza de la turbina, engrase del motor puede costar, dependiendo del tamaño de la bomba, alrededor de $300.  Si asumimos que se hace una vez al año, el gasto anual de una bomba típica se reduce en un 83%, 96% si se logra llegar al segundo año con los indicadores en buenos niveles.

Otros beneficios difíciles de cuantificar incluyen el ahorro de tiempo por desplazamiento del personal ante una incidente en el sistema de agua. Ante una queja de un usuario por falta de agua o baja presión, sin un sistema de monitoreo habría que desplazarse hasta el tanque de agua, las bombas, el usuario.  En ocasiones, la oficina de administración está lejos de estos sistemas.  Poder ver en una pantalla la situación completa ahorra valioso tiempo para dar una respuesta al usuario.

El sistema de monitoreo además puede configurarse para llevar un perfil de consumo histórico, por día de la semana y hasta por hora del día, del agua para detectar si hay una fuga o un consumo inusual.

Mantenimiento Convencional vs Predictivo de una Planta Eléctrica

En el cuadro a continuación incluimos un extracto del manual de operación de la planta eléctrica Cummins tipo “PowerCommand”. Hemos resaltado la actividad de inspección y pruebas. 

Como podemos ver, sólo se requiere la intervención de un técnico certificado en plantas eléctricas para actividades que se recomiendan sean anuales o cuando la planta opere por más de 500 horas.  Lo anterior asume que no hay un sistema de monitoreo continuo de los parámetros de la planta eléctrica.

La principal necesidad de una intervención técnica a la planta eléctrica es el desgaste de los consumibles como baterías, aceite, refrigerante, filtros, correas y mangueras.  Si no conociéramos la condición de la viscosidad del aceite de motor, el tiempo efectivo de uso de las correas y demás consumibles, lo apropiado sería cambiarlos de manera preventiva cada año.

Bajo una estrategia de mantenimiento basado en condiciones, se puede instrumentar la planta eléctrica con sensores o como es el caso de la mayoría de las plantas modernas, se puede conectar al puerto de comunicación del panel de control para obtener los datos de casi toda la condición de una planta eléctrica.  El monitoreo de la batería nos dice cuándo la misma requiere cambio mientras todavía tiene la capacidad de cumplir con el arranque.  Las pruebas semanales se pueden hacer de manera automática y durante las mismas se captura una riqueza de datos como temperatura, presión de aceite, tiempo de uso, tiempo hasta la transferencia, entre otros.  Cada uno de estos valores nos dicen con precisión el estado de los consumibles.  Cuando alguno o varios de estos valores se salgan de un rango de control, entonces es necesario una intervención de un técnico para su debida atención antes que el generador pierda su capacidad de cumplir su función. 

En Panamá, dependiendo del área y debido a las frecuentes fluctuaciones de voltaje, una planta eléctrica típica se usa aproximadamente 44 horas al año incluyendo la prueba semanal de media hora.  Cuando ocurren racionamientos de energía por sequía el uso se pueden elevar a más de 652 horas. 

Una planta eléctrica bien monitoreada, con pocas horas de uso al año, pudiera disminuir su frecuencia de atención hasta año y medio sin requerir una visita preventiva.  Asimismo, una planta eléctrica con muchas horas de uso puede requerir atención antes de la siguiente visita programada y nos damos cuenta porque algún valor como la temperatura, la presión de aceite, el tiempo de transferencia, pérdida súbita de combustible u otro dato nos alerta que, pese a que el equipo está cumpliendo su función, necesita atención.

Lo más costoso de una planta eléctrica es que ante una pérdida de energía no arranque.  Cuando esto ocurre, la mayoría de las veces está relacionado con la batería o que el interruptor del panel de control no estaba en “AUTO”.  En ocasiones el incidente de energía se prolonga y no se cuenta con suficiente combustible.  Estos valores también se pueden supervisar con un sistema de monitoreo de condiciones.  Algunas señales que se pueden leer de una planta eléctrica son:

El costo de un servicio preventivo de mantenimiento a una planta eléctrica promedia $300 por mes dependiendo del tamaño de la misma determinada por su capacidad de carga.  Mientras más grande la planta eléctrica, más costosos son sus consumibles.  El reemplazo de todos sus filtros, aceites y correas puede costar, con mano de obra incluida, alrededor de $600.  Si aplicamos una estrategia de mantenimiento predictivo o basado en condiciones, sólo se requiere el gasto de consumibles cuando los  indicadores de los mismos empiezan salirse de su rango aceptable.  Esto podría tener un intervalo de hasta 18 meses.  Incluso la batería, que preventivamente se cambia una vez al año, pudiera prolongarse su reemplazo en la medida que se hagan las pruebas semanales y su respectivo monitoreo.  Lo anterior puede significar una reducción en gasto de 88% en el mantenimiento de una planta eléctrica típica.  En nuestro ejemplo, un gasto de $3,600 anual se redujo a $600 en 18 meses.

Es importante mencionar que la ausencia de una estrategia de mantenimiento preventivo o predictivo convierte la estrategia en meramente correctiva y ésta estrategia es la más costosa de las tres.  Operar una planta eléctrica sin reemplazarle los consumibles oportunamente puede causar que la misma no opere cuando se requiera y daños catastróficos a sus componentes internos.