¿Por qué es necesario el mantenimiento preventivo en el equipo eléctrico?

¿Alguna vez se ha preguntado acerca de la importancia de un plan de mantenimiento de equipos y por qué es necesario en los sistemas de energía eléctrica?

Hoy hablaremos en detalle sobre el mantenimiento planificado del equipo eléctrico y su importancia. Un plan de mantenimiento cubre el mantenimiento rutinario de una instalación, así como el cuidado a largo plazo de ciertos equipos o sistemas de energía dentro de una instalación.

Para conocer los detalles, primero debe conocer la definición de "Plan de Mantenimiento de Equipamiento".

Según la NFPA (Asociación Nacional de Protección contra Incendios);

"El plan de mantenimiento de equipos eléctricos (EMP) es la práctica de realizar inspecciones rutinarias, pruebas y mantenimiento de equipos eléctricos para detectar y reducir o eliminar problemas inminentes".

INTRODUCCIÓN AL PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPO (EMP)

Las averías y fallas del equipo eléctrico son responsables de pérdidas de millones de dólares a instalaciones, industrias y negocios en todo el mundo. A medida que el equipo comienza a mostrar signos de envejecimiento eléctrico, debe actuar como un disparador para que el empleador o el propietario lleve a cabo mantenimiento preventivo para evitar fallos catastróficos.

La NFPA 70B significa la importancia de contar con un plan eficaz de mantenimiento del equipo.

De conformidad con el artículo 4.1.1 de la NFPA 70B, 2016:

"Tan pronto como se instalan nuevos equipos, comienza un proceso de deterioro normal. Sin control, el proceso de deterioro puede causar un mal funcionamiento o una falla eléctrica.

El deterioro puede ser acelerado por factores tales como un ambiente hostil, sobrecarga o ciclo de trabajo severo. Un EMP eficaz identifica y reconoce estos factores y proporciona medidas para hacerles frente."

El mantenimiento rutinario programado puede aumentar significativamente la vida útil y reducir su tasa de fallo para todo tipo de equipo eléctrico, que se puede lograr con un programa de mantenimiento adecuado.

Un plan de mantenimiento bien administrado reducirá los accidentes, salvará la vida del personal de trabajo y reducirá al mínimo las costosas averías y los cierres no planificados de los equipos de producción.

La NFPA 70B proporciona directrices generales para la aplicación de un plan de mantenimiento útil, dividiéndolo en seis (06) categorías principales.

¿ POR QUÉ SE REQUIERE UN PLAN DE MANTENIMIENTO DE EQUIPO (EMP)?

Todo tipo de equipo eléctrico eventualmente comienza a retratar los síntomas del envejecimiento. Un plan de mantenimiento eficaz puede reducir el tiempo de inactividad de la instalación mediante la programación de cortes adecuados que coinciden con las actividades de mantenimiento de rutina. Para la seguridad del equipo, así como del personal in situ, la OSHA recomienda un mantenimiento preventivo regular del equipo que se está operando en condiciones peligrosas.

De conformidad con el artículo 1926.431 de la NFPA 70B, 2016:

"El empleador se asegurará de que todos los componentes de cableado y el equipo de utilización en lugares peligrosos se mantengan en condiciones estancadas, a prueba de ignición o a prueba de explosiones, según proceda".

Un EMP bien pensado puede salvar vidas, reducir el fallo del equipo y prevenir paradas no planificadas, además de mejorar la seguridad del sitio a largo plazo. Esto a su vez aumenta la productividad e impulsa la moral de los empleados.

Los programas de mantenimiento en profundidad tienden no sólo a mejorar la vida útil del equipo, sino también a corregir las causas adicionales responsables de la degeneración del equipo. Estos incluyen ajustes inadecuados del dispositivo de protección, voltajes incorrectos de las tomas del transformador, variaciones de carga entre otros.

REQUISITOS DEL PROGRAMA

Un plan de mantenimiento de equipo tiene un conjunto definido de requisitos según NFPA 70B que son críticos para una implementación efectiva.

Nombramiento de personal responsable y cualificado para la realización de las actividades de mantenimiento programadas
Estudio y análisis del equipo y los sistemas eléctricos para determinar las necesidades de mantenimiento
Inspecciones y auditorías planificadas y rutinarias
Pruebas y mantenimiento periódicos del equipo
Análisis de los informes de ensayo del equipo para la identificación de posibles modos de fallo
Medidas correctivas para la mitigación y prevención de posibles motivos de preocupación
Documentación completa y completa de todas las actividades de mantenimiento previstas

El artículo 5.1 de la NFPA 70B, 2016, explica los criterios para un plan de mantenimiento efectivo del equipo:

"Un plan eficaz de mantenimiento del equipo eléctrico (EMP) debe mejorar la seguridad y también reducir el fallo del equipo a un mínimo compatible con un buen juicio económico".

Además del conjunto de requisitos anteriormente mencionados, también debe considerarse el contexto en que se está utilizando el equipo prescrito. Cada escenario en condiciones normales y de funcionamiento debe estudiarse cuidadosamente para determinar las peores condiciones de cada equipo por separado.

PLANIFICACIÓN DEL PROGRAMA

Los siguientes factores básicos deben ser considerados antes de planificar un Programa de Mantenimiento de Equipo (EMP).

Seguridad del personal

¿Un fallo del equipo pondrá en peligro o amenazará la seguridad de cualquier personal de la instalación? ¿Qué se puede hacer para garantizar la seguridad del personal de todos los trabajadores?

Pérdida de equipo

¿Es el equipo instalado (tanto eléctrico como mecánico) tan único que las reparaciones necesarias serían inusualmente costosas?

Economía de la producción

¿Reparaciones de averías o reemplazo de equipo fallido requerirán extenso tiempo de inactividad? ¿Cuánto dinero de producción se perderá en caso de un fallo del equipo? ¿Qué equipo es más vital para la producción?

RESPONSABILIDADES DEL PROGRAMA

El nombramiento de personal altamente capacitado y calificado para la implementación del programa de mantenimiento es de suma importancia. La persona debe tener experiencia en políticas administrativas y tener un mando sólido sobre la gestión del personal de mantenimiento.

Deben desempeñar funciones de liderazgo y ser capaces de fijar objetivos específicos (tanto a corto como a largo plazo) con plazos realistas.

De conformidad con el artículo 6.1.3.2 de la NFPA 70B, 2016:

"El supervisor de mantenimiento debe tener líneas abiertas de comunicación con la supervisión del diseño."

Simultáneamente, el personal seleccionado para las tareas de mantenimiento debe estar capacitado en sus respectivas áreas. Esto incluye los conocimientos técnicos de las partes eléctricas y mecánicas del equipo, así como el conocimiento sólido de todas las políticas y procedimientos de seguridad eléctrica.

Si se requiere entrenamiento para áreas tales como equipos de alta tensión, entonces debe proporcionarse mucho antes de la asignación de tareas.

FRECUENCIA DEL PROGRAMA

El primer paso para determinar la frecuencia del programa es identificar alta prioridad y baja prioridad equipo. Este es un paso muy importante, con el tiempo puede ahorrar tiempo y dinero.

Una vez completada esta clasificación, se pueden ejecutar planes de mantenimiento a largo plazo. Esto se puede hacer;

Anualmente
Semianualmente
Trimestral

Una regla general es tener el mantenimiento programado cada 3 años para el equipo crítico. Aunque es difícil determinar el calendario exacto de un cierre para una instalación que funciona 24/7, hay ciertos casos en los que se pueden seguir las directrices.

"Los interruptores de corriente de baja tensión deben ser inspeccionados anualmente y probados en condiciones simuladas de sobrecarga y falla cada 3 a 5 años."

Una vez terminados los artículos de alta prioridad, puede comenzar el mantenimiento previsto para los artículos de baja prioridad. Los factores que afectan a los intervalos incluyen las condiciones ambientales, las variaciones de carga y la criticidad general del equipo. Se debe realizar un análisis técnico para determinar los intervalos específicos entre las actividades de mantenimiento de los equipos que operan en condiciones ambientales difíciles.

El mayor obstáculo para una programación eficaz es la aparición espontánea de averías de emergencia que no son necesarias. Las inspecciones periódicas pueden ayudar a eliminar estas fallas e interrupciones imprevistas.

PLAN DE MANTENIMIENTO DEL EQUIPO

Eléctricos sistemas de alimentación los estudios son una parte integral de un programa eficaz de mantenimiento de equipos. Proporcionan información valiosa para la evaluación de la fiabilidad del sistema. Según la NFPA 70B, se dividen en 5 categorías separadas:

Análisis de cortocircuito es necesario proporcionar en el sistema de distribución los dispositivos de protección contra sobrecorrientes necesarios que prevengan lesiones al personal, reduzcan al mínimo los daños a los componentes del sistema y limiten el alcance y la duración de la interrupción del servicio durante los fallos del equipo, la sobrecarga o las condiciones de cortocircuito.

Estudios de coordinación se utilizan para analizar las corrientes de cortocircuito y lograr un equilibrio óptimo entre la protección del equipo y el aislamiento de fallas que sea coherente con los requisitos de funcionamiento de la red eléctrica.

AllumiaX también realiza el estudio de coordinación de dispositivos de protección, como parte del estudio de arco flash.

Estudios de flujo de carga se utilizan para desarrollar y evaluar las condiciones reales de funcionamiento del sistema de energía en estado estacionario con el fin de evaluar los perfiles de tensión del bus, el flujo de energía real y reactivo y las pérdidas.

Estudios de fiabilidad son necesarios para la identificación de las causas profundas que pueden conducir a averías de emergencia y mejorar la eficiencia del sistema a largo plazo.

Arc Flash Studies se realizan durante un período de cada 5 años para identificar los riesgos de los rayos de arco en cada punto eléctrico y cuantificar sus niveles de intensidad.

CÓDIGOS Y NORMAS NECESARIOS PARA EL EMP

Un plan eficaz de mantenimiento del equipo eléctrico (EMP) debe ajustarse a las normas y directrices industriales más recientes, que incluyen, entre otras, las siguientes:

IEEE Std. 519, Prácticas y requisitos recomendados para el control armónico en sistemas eléctricos, 1992

ENCUESTA, INSPECCIÓN Y ANÁLISIS

Una vez finalizada la lista de prioridades, el siguiente paso consiste en examinar los temas de alta prioridad para determinar las posibles causas de preocupación.

De conformidad con el artículo 5.5.1 de la NFPA 70B, 2016:

"La investigación y el análisis deben abarcar los equipos y sistemas que se han determinado esenciales de conformidad con un plan de prioridades."

Todo tipo de equipo eléctrico debe ser cuidadosamente inspeccionado y las decisiones que se adopten al respecto. La condición física, la carga, el funcionamiento dentro de los límites y las condiciones ambientales son algunos de los parámetros que deben analizarse durante el proceso de encuesta.

Cada inspección debe llevarse a cabo de manera que se cumplan los requisitos críticos establecidos durante la fase inicial. Esto puede lograrse mediante una estrecha coordinación entre todos los departamentos pertinentes que participan en la ejecución del plan de mantenimiento del equipo.

Se debe mantener una documentación adecuada de todos los informes, procedimientos y pruebas de la encuesta para futuras referencias.

Como se indica en el artículo 5.6.2.2 de la NFPA 70B, 2016:

"Se debe tener cuidado de asegurar que toda la información relevante se convierta en parte del registro."

Una vez finalizado el proceso de encuesta, el siguiente paso consistiría en el análisis y la evaluación de la información reunida. La fase de análisis determinaría las medidas correctivas necesarias para cada equipo específico.

PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO

El último paso consiste en la aplicación de medidas correctivas mediante actividades y procedimientos de mantenimiento programados. Para cada sistema que funciona en condiciones normales, cada componente discreto, así como las conexiones entre esos componentes, deben tener conjuntos específicos de procedimientos.

Cada conjunto debe tener sus propios formularios e informes basados en la aplicación de los procedimientos de mantenimiento prescritos.

Deben mantenerse procedimientos separados para las zonas de emergencia, como los enclavamientos eléctricos y mecánicos, las alarmas contra incendios, las salvaguardias de cierre, entre otros. NFPA 70B 2016 clasifica los principales tipos de equipo en las siguientes categorías principales:

La implementación efectiva y oportuna de los procedimientos de mantenimiento marca la culminación del plan de mantenimiento del equipo.

Gracias por leer este blog. Si tiene alguna pregunta o retroalimentación, tenga la amabilidad de mencionarla en la sección de comentarios.

Acerca del autor

Abdur Rehman es un ingeniero eléctrico profesional con más de ocho años de experiencia trabajando con equipos de 208V a 115kV en el espacio Utility e Industrial & Commercial. Tiene un enfoque particular en Power Systems Protection & Engineering Studies.

Abdur Rehman, PE

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