La industria termosolar y el mantenimiento basado en la condición

David Lorenzo Montiel 30 de noviembre de 2023

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David Lorenzo Montiel
Certificado Gestor de Mantenimiento
Responsable de Mantenimiento Mecánico
Planta Termosolar Andasol3
Marquesado Solar

1. INTRODUCCIÓN

Está demostrado que, pese a que afortunadamente la tendencia parece que está cambiando a nivel mundial en los últimos años, la industria aún tiene como asignatura pendiente el mantenimiento basado en la fiabilidad de los equipos, basado en la condición. Me atrevo a decir que, en muchas empresas, la falta de conocimiento de las nuevas técnicas por parte del personal responsable, unido a la falta de comprensión y aceptación de la alta dirección, imposibilitan dicho desarrollo. Pero voy más allá, el mantenimiento basado en la fiabilidad no se debe concebir como una serie de técnicas para mejorar el funcionamiento de los equipos sino como una filosofía de trabajo que debemos de asimilar e implantar hasta alcanzar la excelencia en el mundo de la industria.

Ha sido una tarea costosa convencer y concienciar a la humanidad de que la seguridad en el trabajo es una labor fundamental y de primera necesidad para evitar los accidentes laborarles. Así mismo, se ha demostrado a lo largo de los años que los sistemas de calidad implantados en las empresas han mejorado la productividad y en consecuencia los ingresos económicos de éstas. La implantación de modelos, de planes de trabajo ha supuesto un mejor desarrollo de las actividades. Pues así se debe concebir el mantenimiento basado en la fiabilidad, como una forma de trabajo que nos facilita la vida y nos proporciona una mayor durabilidad de los equipos que usamos y en consecuencia una mayor estabilidad y seguridad de los procesos industriales. Hay que concienciar de este cambio cultural al que se debe someter la empresa.

2. LA INDUSTRIA TERMOSOLAR Y EL MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONDICIÓN.

Esta tecnología resurgió con mucha fuerza en 2006 en España y en el resto del mundo, siendo una tecnología con años de experiencia como demuestra la construcción de las primeras plantas termosolares SEGS (Solar Energy Generating Systems) allá por los 80 en los Estados Unidos.

La tecnología cilindro-parabólica está fundamentada en el seguimiento solar y en la concentración de los rayos solares en unos tubos absorbedores de alta eficiencia térmica situados a la misma distancia focal en cada CCP (colector cilindro parabólico). En estos tubos, un fluido caloportador de aceite sintético, denominado HTF (Heat transfer fluid) es calentado a menos de 400 ºC para evitar su degradación por los rayos solares concentrados. Este aceite es bombeado hacia una serie de intercambiadores de calor para producir vapor sobrecalentado. El calor presente en este vapor, se convierte en energía eléctrica en una turbina de vapor convencional, como ocurre en cualquier ciclo de agua – vapor.

La industria termosolar, al igual que el resto de nuevas tecnologías, es una industria soportada por equipos sofisticados sujetos a un mantenimiento industrial severo que garantice su fiabilidad. La ausencia de producción de una de estas plantas por un problema en algunos de sus equipos supone pérdidas millonarias debido al modelo de retribución al que se encuentran sometidas la mayoría de ellas.

La implantación de planes de mantenimiento eficaces surge como una necesidad imperiosa y estrictamente necesaria.

3. PRIMEROS PASOS PARA LA IMPLANTACIÓN DEL MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONDICIÓN EN UNA PLANTA TERMOSOLAR.

Los equipos rotativos en procesos termodinámicos son de vital importancia. En concreto en las plantas CCP de 50 MW suelen contar con más de 50 bombas entre el ciclo agua-vapor y en HTF. Tenemos varios equipos rotativos considerados básicos para el funcionamiento de la planta. Adicionalmente y como equipo rotativo principal se encuentra la turbina de vapor o turbogrupo.

Es aconsejable para la implantación de un buen sistema de mantenimiento predictivo (toma de vibraciones, ultrasonidos, análisis de aceite, etc.) contar con la ayuda de una empresa externa que nos dé soporte al menos durante el primer año de implantación, para luego caminar solos. Uno de los primeros pasos a realizar durante la elaboración de un plan de mantenimiento en general, consiste en la definición de la criticidad de los equipos bajo estudio. En nuestro caso, cada equipo rotativo posee una importancia dentro del proceso que puede ser determinante en la operativa de planta. Por ello se pueden establecer varios criterios que nos podrán indicar desde varios puntos de vista si un equipo es crítico o no. Esto hace partícipe a varios departamentos de la empresa:

1. El departamento de Operación/producción determinará la importancia del equipo dentro del proceso
2. Mantenimiento evaluará la complejidad de la reparación y pondrá de manifiesto si se trata de un equipo fiable tras haber analizado su histórico de fallos
3. El Dpto. de Compras analizará el plazo de entrega de los componentes del equipo en cuestión y los costes del repuesto
4. Seguridad y Medioambiente emitirán su dictamen sobre las consecuencias de un fallo potencial.
5. Se pueden evaluar otros factores como coste del mantenimiento

La puntuación obtenida de cada uno de los activos evaluados nos categorizará los equipos en críticos y no críticos (hay muchos métodos para realizar esta categorización).

Una vez establecidas las criticidades de los equipos determinaremos aquellos que precisan una monitorización en continuo, dada su importancia, toma de medidas bajo la definición de una ruta o aquellos que abandonaremos al fallo puesto que no serán de vital importancia.

Las rutas quedarán definidas bajo una periodicidad que la estableceremos en función de varios criterios: la criticidad anteriormente mencionada, la experiencia de los técnicos, la lectura de manuales del fabricante y la legalidad a la que se vea sometido (si aplica, que no es el caso de los equipos rotativos).

Cuando establecemos una ruta, la toma de medidas debe realizarse siempre con las mismas condiciones de proceso (temperatura, presión, caudal, etc.) para que la comparación de unas medidas a otras sea válida.

La determinación de los puntos de medida en los equipos rotativos debe quedar reflejada en las rutas mediante hoja de registro o “checklist” que faciliten y recuerden la forma de proceder cada vez que se tomen, así como en los propios equipos rotativos. Un procedimiento donde se recoja cada paso es estrictamente necesario para proceder siempre de la misma manera.

En el análisis del espectro de frecuencia obtenido mediante los aparatos de medida se procede a la determinación del fallo. Los principales fallos que podemos detectar son los siguiente: desequilibrio del eje, desalineación, fallos de bancada, holguras, resonancia, roces, pérdida de concentricidad, ejes doblados, rodamientos dañados, engranajes y fallos eléctricos, entre otros.

Un buen análisis del espectro traducido en una buena interpretación de los datos arrojados por las medidas de vibración nos informará de la condición en la que se encuentra nuestro equipo rotativo.

En función de los datos obtenidos y del histórico del equipo, conoceremos su evolución y por ello sabremos de primera mano el estado de nuestro equipo. La información obtenida es una información fehaciente que nos obligará a tomar medidas correctoras en caso de detectar fallos: alineación, cambio de cojinetes, equilibrado, etc. Estas medidas se incluirán en el GMAO como órdenes de trabajo a ejecutar en los días posteriores de trabajo si las condiciones operativas nos los permiten.

A pesar de todo, el predictivo o mantenimiento de condición no es un método infalible. Como hemos dicho al principio, se trata de una filosofía de trabajo que te permite conocer el estado evolutivo de tus equipos y te anticipa una futura actuación. No obstante, el mantenimiento por condición no se trata de una ciencia exacta…