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INGENIERÍA DE MANTENIMIENTOMantenimiento de un compresor de tornillos FIAC V25

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

Ing. Fernando JácomeRealizado por:

Rumiñahui Casco YánezHumberto Cornejo Asanza

3 de diciembre del 2012

Introducción.• Hoy en día las industrias en el mundo poseen

gran cantidad de maquinaria, las cuales son fundamentales para el proceso de producción. Por lo tanto se requiere que operen en todo momento y de la manera más eficiente posible. Para ello se deben tener planes de mantenimiento adecuados que permitan a la maquina trabajar sin problemas.

Objetivos

• Reconocer las partes de un compresor de tornillo FIAC V25 y aprender su funcionamiento, para poder reconocer las fallas que puedan existir.

• Desarrollar un plan de mantenimiento para la maquina a estudiar y aprender sobre la metodología a seguir para lograrlo.

Descripción del equipo

Largo/ ancho / alto 825/ 750 / 1030 mm

Volt/Hz 220/60

Presión máxima 10 bar

Potencia de entrada 21,3 KW

Potencia de salida 18,5 KW

Peso 280 kg

Esquema de funcionamiento básico

Tipo de compresores

Compresores de tornillo o helicoidales

Ventajas del compresor helicoidal de 2 rotores• Es el compresor más empleado en refrigeración

industrial.• Cuenta con menos mantenimiento.• Cuenta con menos partes móviles y por tanto

susceptibles de problemas.• Rendimiento energético: El compresor de tornillo

tiene un rendimiento superior al alternativo cuando la instalación se encuentra a plena producción.

• Aire comprimido completamente puro• Completamente silenciosos

El compresor a tornillo tiene las siguientes ventajas con respecto al compresor a pistón:

• 1. Mejor funcionamiento• El constante movimiento oscilante de los pistones y bielas de un compresor a pistón

produce vibración, fricción y calor, restándole rendimiento al compresor en general y generando un consumo eléctrico mayor. Un compresor a tornillo utiliza elementos rotativos de menor tamaño y mejor capacidad, evitando así la vibración y fricción que provocan los pistones y alcanzando de este modo mayor eficiencia mecánica.

• 2. Mayor aire de salida por HP• Gracias a su mayor eficiencia operativa, el compresor a tornillo produce más

cantidad de aire por HP. Generalmente, un compresor a pistón produce 3 a 3.5 pies cúbicos minuto/HP. Un compresor a tornillo produce 4 a 5 pies cúbicos minuto/HP., superando el compresor a pistón en un 30%.

• 3. Mayor período de trabajo bajo carga.• Debido al incremento de calor en el compresor a pistón, el período de trabajo bajo

carga es de 50%-60%, con un máximo de 80%. Los compresores a tornillo están diseñados para operar con un período de trabajo bajo carga de 100%, es decir de manera continua.

• 4. Mayor durabilidad• Esto es gracias a su mayor eficiencia, al funcionamiento más refrigerado y al mejor

equilibrio. El compresor a tornillo posee una mayor vida útil, generalmente el doble que la del compresor a pistón.

• 5. Mejor calidad de aire• El compresor a tornillo incluye un enfriador de aceite y un enfriador de aire de salida.

Ambos garantizan una mayor calidad de aire saliente, el cual es más frío, más limpio y más seco que el aire producido por un compresor a pistón.

Inconvenientes del compresor helicoidal de 2 rotores

• Precio: más caro que el compresor alternativo.• Mano de obra especializada para su

mantenimiento

Tabla de confección del análisis de Pareto

i Sistema o componente Número de fallas

1 mangueras 19

2 contactor 2

3 Filtro de aire 1

4 Filtro de aceite 1

5 Filtro separador 1

6 radiador 1

7 Correa de transmisión 2

8 Empaques de mangueras 11

9 Tornillo helicoidal 1

10 Válvula de aspiración 1

Tabla frecuencias Componente Código Frecuencia

Frecuencia acumulada

PorcentajePorcentaje acumulado

mangueras M11 25 25 50,00% 50,00%

empaques de manguera

ME11 15 40 30,00% 80,00%

contactor C12 2 42 4,00% 84,00%

correa de trasmision

CT13 2 44 4,00% 88,00%

filtro de aire FA14 1 45 2,00% 90,00%

filtro de aceite FAC14 1 46 2,00% 92,00%

flitro separador

FA14 1 47 2,00% 94,00%

radiador R11 1 48 2,00% 96,00%

tornillo helicoidal

RH1 1 49 2,00% 98,00%

valvula de apiracion

V11 1 50 2,00% 100,00%

Total 50

Diagrama de Pareto

man

guer

as

cont

acto

r

filtro

de

aire

flitro

sep

arad

or

torn

illo

helic

oida

l0

10

20

30

40

50

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

Diagrama de Pareto

FrecuenciaPorcentaje acumuladoSeries4

componente

nu

mero

de f

allas

Diagrama causa efecto

MATRIZ DE PRIORIZACIÓN

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9A10

A11

A12

TOTAL

ORDEN

A1 CONTACTOR X 0 0 0 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0 2 8

A2MOTOR ELÉCTRICO 1 X 1 0,5 1 1 1 1 1 0,5 0,5 1 9,5 2

A3SISTEMA TRASMISIÓN 1 0 X 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 0,5 0,5 6 4

A4 TORNILLO 1 0,5 0,5 X 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1

A5VÁLVULA DE ASPIRACIÓN 1 1 0,5 0 X 0,5 0,5 0,5 1 0,5 0,5 0,5 6,5 3

A6 FILTRO DE AIRE 0,5 0 0 0 0,5 X 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 4 6

A7 FILTRO DE ACEITE 0,5 0 0,5 0 0,5 0,5 X 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 4,5 6

A8FILTRO SEPARADOR 0,5 0 0,5 0 0,5 0,5 0,5 X 0,5 0,5 0,5 0,5 4,5 6

A9 TERMOSTATO 0,5 0 0 0 0 0,5 0,5 0,5 X 0 0 0,5 2,5 7A10 RADIADOR ACEITE 1 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0,5 0,5 1 X 0,5 0,5 6 4A11 RADIADOR AIRE 1 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 X 0,5 6 4A12 VENTILADOR 1 0 0,5 0 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 0,5 X 5,5 5

Tablas AMFESISTEMA: CODIGO: MT-01.00

SUBSISTEMA:

COMPONENTE FALLO POTENCIAL ESTADO

ACTUAL ACCIONES

CORRECTIVAS

ESTADO ACTUAL

CODIGO NOMBRE FUNCION EFECTO MODO CAUSA F G D IPR F G D IPR

MT-01.10CONTACT

OR

Dar la partida del compresor

Compresor no entra en

operaciónfalla electrica

falta de energia

1 2 1 2bajorevision sistema electrico

1 2 1 2

contatos desgastados

2 2 2 8 bajo

cambio de contactos o cambio de contactor

2 2 2 8

MR-01.20MOTOR

ELECTRICO

impulsar tornillo y

ventilador

ruptura de correas de transmision

falla motor

falta de energia

2 3 4 24bajo revisar coneccion 2 3 4 24

daño interno 1 5 5 25bajoreparar motor y correas

1 5 5 25

ruptura de correas de

transmision

sobrecarga del motor

sobrecarga 3 4 4 48 bajo quitar cobrecarga 3 4 4 48

MR-01.30SISTEMA TRASMISI

ON

permitir la operaciondel

tornillo y ventilador

no existe compresion y el

ventilador no gira

ruptura de correas de trasmicion

desgaste 4 2 2 16 bajo reemplazar correas de trasmicion

4 2 2 16

sobrecarga 1 2 2 4 bajo 1 2 2 4

las correas se salen de las

poleas

aflojamiento de correas

desgaste 4 2 4 12 bajo reemplazar correas de trasmicion

4 2 4 32

sobrecarga 1 2 2 12 bajo 1 2 2 4

MR-01.40 TORNILLO

comprimir el aire que

ingresa al compresor

el motor se apaga

repentinamente y aumento en la temp aire aceite

falta de lubricacion

ruptura de mangueras

4 8 7 224muy altocambio de mangueras

2 7 7 98

fugas de aceite por empaques dañados

5 8 7 280muy altocambio de empaques

2 7 7 98

bajo nivel de aceite

4 7 5 140muy alto rellenar aceite 2 7 5 70

deterioro del filtro separador y no comprime a

la presion que se debe

fractura del tornillo

fatiga del material

4 6 8 192 muy alto cambio tornillo 2 6 8 96

MR-01.50

VALVULA DE

ASPIRACION

controlar el flujo de

entrada del aire del

compresor

ruptura de las correas de

trasmisión y baja presión de compresión

roptura de los sellos de valvula

desgaste 5 6 6 180muy alto

cambio de sellos de valvula

2 6 6 72

cumplimiento vida util

3 6 6108muy alto

1 6 6 36

MR-01.60

FILTRO DE AIRE

limpiar el aire que

ingresa al compresor

entrada de aire muy contaminado

al equipo

exceso de impurezas

saturacion filtros,

cumplimiento vida util

6 3 4 72 mediocambio de

filtro 6 3 4 72

MR-01.70

FILTRO DE

ACEITE

limpiar el aceite que se utiliza

para lubricar el

tornillo

entrada de aceite muy contaminado al equipo y rotura de las mangueras

exceso de impurezas, fuga en el

filtro

saturacion de filtos

3 5 5 75alto

cambio de filtro

3 5 5 75

cumplimiento de vida util

2 5 5 50alto 2 5 5 50

MR-01.80

FILTRO SEPARAD

OR

separar el aire aceite comprimid

o

aire comprimido contaminado,

ruptura de flexibles, daño

radiador de aceite y de aire

exceso de impurezas

saturacion de filtos

3 5 5 75altocambio de

filtro

3 5 5 75

cumplimiento de vida util

2 5 5 50alto 2 5 5 50

MR-01.90

TERMOSTATO

controlar la temperatur

a del aceite para lubricar el

tornillo

no hay registro de temperatura,

compresor no opera

cable desoldado

vibraciones 3 2 4 24 bajosoldar cable

de termocupla

3 2 4 24

MR-02.10

RADIADOR ACEITE

enfriar aceite

proveniente del filtro separador

perdida de aceite en el equipo,

aumento temperatura aire-

aceite

presencia de

perforaciones

corrosion 5 6 3 90

reparacion o cambio del radiador,

rellenar con aceite

5 6 3 90alto

falta de lubricacion

incrustaciones al

interior

acumulacion de

particulas5 6 3 90

limpieza o

cambio radiador

5 6 3 90alto

MR-02.20

RADIADOR AIRE

enfriar aire

perdida de aire y presion,aire

comprimido a temperatura elevada

(sobre 10° de la temperatura

ambiente),baja presion del tanque

presencia de perforaciones

corrosion 5 6 3 90

reparacion o cambio de radiador

5 6 3 90

alto

aire comprimido a elevada temperatura,

baja presion en el taque

incrustaciones al interior

acumulacion de

particulas5 6 3 90

limpieza o

cambio radiador

5 6 3 90alto

MR-02.30

VENTILADOR

ventilar radaiadores de aceite

y aire

ruptura de mangueras, ventilacion

defectuosa de los radiadores

ruptura de aspas

fatiga por vibracion, desbalan

ceo ventilado

r

3 5 2 30

reposicion de aspa

3 5 2 30bajo

Manual de operaciones

EPN CÓDIGO: REST-01

MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA EQUIPOS E INSTALACIONES PÁGINA: 1 de 1

PROCESO INDUSTRIAL: MANTENIMIENTO

RESPONSABLE Operador de mantenimiento

RESUMEN

Exc.SUBPROCESO: CAM.REP-00 REALIZAR MANTENIMIENTO DEL COMPRESOR DE TORNILLO

ACTIVIDAD Genera.

Operación

O 18

ACTIVIDAD: REST-01 CAMBIO DE MANGUERAS FLEXIBLES DEL COMPRESOR

Transporte

T 1Inicia: Verificar todos las herramientas, materiales, equipos, repuestos necesarios para realizar la tarea de mantenimiento.

Espera E 0

SECCIÓN: PINTURA

Inspección

I 1

Almacenamiento

A 1Finaliza:Entregar la tarea de mantenimiento a jefe de departamento correspondiente.

Proceder, desconectar, desmontar, desarmar, limpiar, revizar, provar, armar, conectar, evaluar, provar y entregar.

TIEMPO (min)

150

SIMBOLOGÍATIEMPO (min)

No. DESCRIPCIÓN O T E I A OBSERVACIONES

1llever todas la herremientas, equipos y manuales tecnicos al lugar de trabajo

x 3 llevar equipos de seguridad

2Desconectar cables de acometida eléctrica

x 4desconectar el contactor, colocar el letrero con la leyenda "No encender contactor, proceso de mantenimiento)

3 despresurizacion del tanque x 15asegurarse que el compresor no tenga nada de presion

4quitar todos los torinllo de seguiridad de la tapa frontal y posterior

x 8utilizar las llaves de boca del diametro exacto

5quitar las tapas de proteccion posterior y frontal

x 3 Llevar juego de llaves de boca y corona

6aflojar con las respectivas llaves de boca todas la conecciones de los flexibles


7 retirar los flexibles dañados x 10inpeccionar las flexibles averiados para ver posibles causas

8limpieza de las conecciones en cada parte del radiador, filtro y compresor

x 15 utilizar aceite para su limpieza

9conectar los nuevos flexibles en cada parte correspondiente

x 15asegurarse en que parte corrsponde cada flexible

10ajustar la uniones con las llaves correspondientes


11 chequear todas las conecciones realizadas x 4verificar que ninguna conexión este floja

12encender el compresor para verfificar conexiones

x 5verfificar que no exista ninguna fuga del liquido por la conexiones

13 apagar el compresor x 2

14 limpieza general de la caja de compresor x 8 utilizar borchas y guaype

15 colocar las tapa porterior y frontal x 3asegurarse de colocar la tapa en su respectivo lugar

16 colocar los tornillos de seguridad x 5

17ajustar los tornillos con las respectivas llaves


18 llevar los flexibles dañados a la bodega. x 5

19verificcar el funcionamiento total del sistema

x 5

20entregar el trabajo realizado al jefe de departamento o su representante

x 5verfificr correcto funcionamiento del sistema

21entregar el informe del mantenimiento al jefe de departemento o su representante

x 10 llenar el informe a su cabalidad

Revisión

Frecuencia de aplicación de mantenimiento cada

dos añosMateriales Respuestos Equipos y Herramientas requeridas

2 Bomba

Cepillos, guaypes, franelas, vileda,

detergente especial, sellador,

guantes de trabajo.

flexibles/empaquesJuegos de llaves de boca y corona, juego de destornilladores, alicates

Conclusiones• La planificación de tareas permite saber el orden correcto de las tareas y

el tiempo que demora realizar todo el trabajo, incluyendo tareas en paralelo.

• Se puede apreciar que los tiempos de cada tarea son realmente pequeños, ya que son solo tareas de chequeos y de cambio de flexibles, los cuales son fáciles de remover.

• Se pudo identificar la falla crítica, correspondiente a la ruptura de los flexibles que conducen el aceite.

• Se nota la gran importancia de la existencia o no de un plan de mantención, debido a los grandes costos que genera la detención del compresor

• Se ve la importancia se tener un buen historial de fallas de la maquina. Mientras mejor sea el historial más aportes se pueden hacer mediante un buen plan de mantención. Es por esto que debe existir conciencia de este aspecto dentro de la empresa.

• Los costos de intervención son muy bajos con respecto a los costos de falla. Por lo tanto es preferible programar la mantención para evitar los costos de falla, pues estas se hacen en tiempos muertos de la maquina

• Considerando que en la empresa se sigue haciendo un mantenimiento correctivo, entonces la mejor opción es tener otro compresor redundante

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