EVALUACIÓN DE EFECTIVIDAD DE PAUTAS DE MANTENIMIENTO PARA SISTEMA DE CALDERA RECUPERADORA DE CALOR EN PLANTA DE FUNDICIÓN DE COBRE

Abstract

Este trabajo de título es realizado en la Superintendencia de Mantención en el área dePlanificación de la División Fundición Chagres, perteneciente a Anglo AmericanChile. Esta división se encuentra a 90 kilómetros al Noreste de la ciudad deValparaíso, Región de Valparaíso.El caso en estudio está enfocado, por petición de la empresa, en la Caldera MitsubishiRecuperadora de Calor de los gases de Conversión, que es un equipo principal fijo,involucrado en el área de Fusión de Concentrado, cuyas funciones principales son:• Enfriar los gases provenientes del Horno Flash.• Producir vapor para ser utilizado en el secado de concentrado.• Recuperar polvos precipitados, para su posterior reutilización.La orientación de este análisis se fundamenta en estudios previos de criticidad de losequipos principales de la Fundición y tomando como base la información histórica defallas y detenciones originadas en cada proceso y de los equipos de la planta en el año2014.El estudio tiene como finalidad validar o corregir las pautas de mantenimientoasociados a los equipos que intervienen en el funcionamiento de la Caldera. Paralograr el objetivo anterior, se analizan tres indicadores de Mantenimiento (MTBF,MTTR y Disponibilidad) utilizados para examinar la efectividad de los procesos, y seutilizan hojas de verificación de actividades para controlar el cumplimientos de lastareas indicadas en las pautas. Los resultados obtenidos se comparan con lospropuestos por la empresa para verificar el nivel de cumplimiento que sus pautas demantenimiento poseen y realizar posibles modificaciones.El análisis realizado de los indicadores de gestión, en conjunto con los RPNobtenidos y las Hojas de Verificación efectuadas a las Pautas de Mantenimiento de laCaldera Recuperadora de Calor y sus equipos se deduce que han sido efectivas en su aplicación. Sin embargo, se realizan leves modificaciones para hacer más precisa lautilización de las pautas y se mejora la forma de ingresar la información requerida enestos documentos.Las fallas presentes se deben, más que a una mala aplicación del mantenimiento, aque el equipo se encuentra en la parte final del ciclo de vida, es decir, en su fase dedesgaste. Pues operando en condiciones normales, las zonas donde ocurren las fallashan aumentado rápidamente (al igual que el tiempo utilizado en susintervenciones/reparación) y son producidas por desgaste natural a lo largo deltranscurso del tiempo.Por otra parte, y como herramienta de apoyo al análisis anterior, se efectúa laaplicación del análisis FMECA a los equipos asociados a la Caldera. Con los Númerode Prioridad de Riesgo (RPN) obtenidos de este análisis, es posible definir laprioridad en la evaluación de las acciones preventivas de carácter proactivo adesarrollar en los equipos cuyas fallas generan efectos críticos. La finalidad de estasacciones es buscar la disminución de las reparaciones y los eventos imprevistos quegeneran variabilidad en los datos, debido a sus tiempos extensos de indisponibilidad,como sucede frecuentemente con los tubos de la Caldera Recuperadora de Calor. Lasacciones preventivas de carácter proactivo sugeridas a implementar son lassiguientes:• Cambio de material y tecnología de los tubos de la Caldera Recuperadora deCalor en las zonas más comprometidas: Se sugiere sustituir la tecnologíaactual utilizada (Acero al carbono de sin costuras SA-192 o ASTM A192) portubos bimetálicos cuyo material es el Sanicro 28, un acero auteníticoinoxidable para ser utilizado en condiciones altamente corrosivas, y cuyascaracterísticas técnicas cumplen con los requerimientos de operación de laPlanta.• Aumentar la frecuencia de control en las zonas más propensas de falla y lasque poseen problemas críticos de hermeticidad (compuertas, ventanillas,conexiones habilitadas para termocuplas, entre otros).This thesis work is realized in the Maintenance Superintendence in the Planning areaof Chagres Foundry Division, belonging to Anglo American Chile. This division islocated 90 kilometers northeast of Valparaiso, Region of Valparaiso.The case study is focused, at request of the company, on the Mitsubishi Waste HeatRecovery Boiler of Conversion fumes, which is a main equipment involved in theConcentrate Fusion area, whose main functions are:• Cool the fumes from the Flash Furnace.• Produce steam. Used in the process of drying concentrate.• Recover precipitated powders, for later reuse.The orientation of this analysis is based on previous studies of criticality of the mainequipments of the Foundry and was based on the historical information of failuresand detentions originated in each process and equipment of the Company in the year2014.The main objective of the study is to validate and correct the maintenance proceduresassociated with the equipment involved in the operation of the Boiler. To achieve theabove objective, three maintenance indicators (MTBF, MTTR and Availability) usedto examine the effectiveness of the processes are analyzed, and check sheets are usedto control the fulfillment of the tasks indicated in the maintenance procedures. Theresults obtained are compared with those proposed by the company to verify the levelof compliance that their maintenance procedures have and make possiblemodifications.-According to the results obtained of the m management indicators, with the RPNobtained and the Check Sheets made to the maintenance procedures of the HeatRecovery Boiler and its equipment, indicates that they have been effective in theirapplication. However, slight modifications are made to make the use of the guidelinesmore precise and the way of fill the information required in these documents isimproved.The present failures are due, more than to a poor maintenance application, to the factthat the equipment is in the final part of its life cycle, that is, in its wear-out phase.Operating under normal conditions, the zones where faults occur have increasedrapidly (as well as the time used in their interventions / repair) and are produced bynatural wear and tear over time.And as a tool to support the previous analysis, the FMECA analysis is applied to theequipment associated with the Waste Heat Recovery Boiler. With the Risk PriorityNumber (RPN) obtained from this analysis, it is possible to define the priority in theevaluation of preventive actions of a proactive nature to be developed in theequipment whose failures generated critical effects. The purpose of these actions is toseek the reduction of repairs and unforeseen events that generate variability in thedata, due to long periods of unavailability, as is often the case with the heat recoveryboiler tubes. The suggested preventive actions of a proactive nature to beimplemented are the indicated below:• Change of material and technology of the heat recovery boiler tubes in themost compromised áreas: It’s suggested to replace the current technologyused (seamless Carbon Steel SA-192 or ASTM A192) for bimetallic tubeswhose material is Sanicro 28, an austenitic stainless Steel to be used in highlycorrosive conditions, and whose technical characteristics meet the Plant’soperation requirements.• Increase the frequency of control in areas most prone to failure and those withcritical sealing problems (gates, windows, connections enabled forthermocouples, among others).