Fundamentos del Mantenimiento y la Confiabilidad Operacional
Definición y Alcance del Mantenimiento
El mantenimiento es un proceso esencial que debe considerar no solo los aspectos técnicos, sino también aquellos relacionados con la gestión y la organización, tomando en cuenta factores económicos, de seguridad y medioambientales. Se fundamenta en el hecho de que cualquier máquina, equipo o sistema de ingeniería experimenta una serie de degradaciones a lo largo de su vida útil.
Objetivos Clave del Mantenimiento
La finalidad principal del mantenimiento incluye:
- Evitar, reducir y reparar las fallas sobre los bienes de la organización.
- Disminuir la gravedad de las fallas que no se logren evitar.
- Prevenir detenciones inútiles o paros de máquinas.
- Evitar accidentes y aumentar la seguridad para las personas.
- Prevenir daños ambientales.
- Mejorar las funciones y prolongar la vida útil de los bienes.
Clasificación de los Periodos de Fallas
Las fallas en equipos y sistemas se clasifican según el momento en que ocurren durante la vida útil:
- Fallas Tempranas: Ocurren al principio de la vida útil, constituyendo un porcentaje pequeño del total de fallas. Generalmente son causadas por problemas de materiales, de diseño o de montaje.
- Fallas Adultas: Son las fallas que presentan mayor frecuencia durante la vida útil del equipo. Derivan principalmente de las condiciones de operación.
- Fallas Tardías: Representan una pequeña fracción de las fallas totales y ocurren en la etapa final de la vida útil del elemento.
Confiabilidad y Estrategias de Mejora
La Confiabilidad (o Fiabilidad) es la probabilidad de que un bien funcione adecuadamente durante un período determinado, bajo condiciones operativas específicas. Se mide comúnmente como el tiempo medio entre ciclos de mantenimiento.
Cómo Aumentar la Confiabilidad del Sistema
Una forma evidente de aumentar la confiabilidad del sistema es:
- Mejorar las condiciones de trabajo.
- Considerar el mantenimiento preventivo de los elementos críticos.
- Poseer equipos de reserva o en stand-by.
Estrategias y Tipos de Mantenimiento
Estrategias Fundamentales de Mantenimiento
- Estrategia Correctiva:
- La reparación de averías es la base del mantenimiento, actuando solo después de la falla.
- Estrategia Condicional:
- Las observaciones y pruebas dirigen la actividad de mantenimiento (basada en la condición del equipo).
- Estrategia Sistemática:
- Implica intervenciones programadas a lo largo de todo el año en cada uno de los equipos que componen la instalación.
- Estrategia de Alta Disponibilidad:
- Se busca mantener operativa la instalación para producir el máximo tiempo posible.
- Estrategia de Alta Disponibilidad y Fiabilidad:
- No solo se confía en la realización de tareas de mantenimiento, sino que es necesario aplicar otras técnicas en campos como la ingeniería y el estudio de averías.
Tipología del Mantenimiento
Mantenimiento de Conservación
Destinado a compensar el deterioro sufrido por el uso, los agentes meteorológicos u otras causas.
- Mantenimiento Correctivo: Corrige los defectos o averías observados.
- A. Correctivo Inmediato: Se realiza inmediatamente después de percibir la avería o defecto, con los medios disponibles destinados a ese fin.
- B. Correctivo Diferido: Al producirse la avería o defecto, se genera un paro de la instalación o equipamiento para posteriormente afrontar la reparación.
- Mantenimiento Preventivo: Garantiza la fiabilidad de equipos en funcionamiento antes de que pueda producirse un accidente o avería por deterioro.
- A. Mantenimiento Programado: Se realiza mediante un programa de revisiones, basado en tiempo de funcionamiento o kilometraje.
- B. Mantenimiento Predictivo: Se realizan las intervenciones prediciendo el momento en que el equipo quedará fuera de servicio, mediante un seguimiento de su funcionamiento y la determinación de su evolución.
- C. Mantenimiento de Oportunidad: Aprovecha las paradas o periodos de no uso de los equipos para realizar las operaciones de mantenimiento.
Mantenimiento de Actualización (Reingeniería)
Cuyo propósito es compensar las tecnologías obsoletas que no existían en el momento de la construcción. Implica evaluar si conviene una actualización o la compra de un equipo más moderno.
Mantenimiento Especializado: Carenado y Limpieza Naval
El Proceso de Carenado
El Carenado es la reparación que se efectúa a una nave o artefacto naval con el fin de recuperar la obra viva y las estructuras sumergidas, tales como aspiraciones, timones, líneas de ejes, descargas y hélices.
Regulación e Inspección Naval
Los Inspectores de Máquinas y Construcción Naval de las Comisiones de Inspección de Naves son los únicos autorizados para inspeccionar las construcciones y reparaciones de naves y artefactos navales.
Las naves y artefactos navales deberán ser entradas a dique o varadero cada 24 meses, pudiendo reducirse dicho plazo según sea su edad y estado de conservación.
Todo este proceso debe estar regulado en el Reglamento para las construcciones, reparaciones y conservación de las naves mercantes y especiales mayores y de artefactos navales, sus inspecciones y su reconocimiento.
El jefe de máquinas es quien está a cargo del proyecto, debiendo llevar un control absoluto de las Horas Hombre (HH), repuestos y actividades desarrolladas para el pago final al astillero.
Limpieza de Cascos y Control del Biofouling
La OMI (Organización Marítima Internacional) emitió en el año 2011 una directriz para el control del biofouling, con el objeto de minimizar la transferencia (por lastre) de especies marinas altamente agresivas.
Beneficios de un Casco Limpio
Mantener un casco limpio puede significar:
- Reducir el consumo de combustible hasta en un 10% aproximadamente.
- Elevar la velocidad de la nave hasta en 2 nudos.
Esto se traduce en importantes ahorros económicos y menos emisiones de CO₂ a la atmósfera.
Iniciativas de la OMI para la Eficiencia Energética
En 2011, la OMI adoptó el Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP), para optimizar el rendimiento de las respectivas flotas de buques mercantes. Las medidas incluyen:
- Reducción de las velocidades de navegación de los buques.
- Planificación de las derrotas considerando el mal tiempo atmosférico.
- Limpieza periódica de los cascos y las hélices de los buques mercantes.
Tecnologías para la Limpieza de Cascos
Existen diversos tipos de tecnologías para limpiar los cascos de los buques:
- Escobillas (en uso).
- Agua a presión (en uso).
- Cavitación.
- Tratamiento de calor (en desarrollo).
- Encapsulación (en desarrollo).
Metodología de Limpieza de Casco
- Limpieza o pulido de hélices, zonas móviles y nichos.
- Limpieza con captura.
- Limpieza sin captura.
Conclusiones y Relevancia Económica del Mantenimiento Naval
- Chile depende vitalmente del transporte marítimo; el valor de la carga transportada por buques mercantes, desde o hacia puertos chilenos, equivale al 52% del PGB.
- Existe la necesidad global de reducir los gases de efecto invernadero, emitidos por los motores de combustión interna. Se ha determinado que los buques mercantes producen aproximadamente el 9% de estos gases.
- La limpieza de los cascos a flote, realizada entre carenados (efectuados usualmente cada 5 años), es uno de los métodos más eficientes para reducir el consumo de combustible de los buques mercantes, debido a las diversas especies biológicas que se adhieren al casco (biofouling).
- Con la limpieza del casco a flote, se reduce el consumo de combustible en alrededor del 10%.
- Anualmente, a nivel global, se gastan no menos de US$ 80.000 millones en combustibles para buques mercantes.
- La limpieza de cascos a flote tiene un costo que puede llegar a ser el 20% del costo de efectuar un carenado en dique.
- La OMI aún no ha establecido procedimientos estandarizados para la limpieza de cascos a flote.