En una industria que cada vez es más competitiva, la reducción de costos a través de una mayor eficiencia es una ventaja que ningún jugador puede pasar por alto

Jean Paul Sardin, Gerente General y Brad True Gerente de los Procesos de Enrgía, SmartSignal

En la industria, la gran paradoja es la demanda impuesta sobre las plantas de generación para incrementar la disponibilidad y retorno de sus activos, incrementar la capacidad de sus equipos, y saber, en tiempo real, como se encuentra la salud de sus máquinas utilizando los menores recursos posibles para conseguir estos objetivos.

Hoy las plantas de generación están sufriendo precios más bajos, han reducido los presupuestos de operación porque se encuentran en una situación en la que se exige realizar “más con menos” con poca maniobrabilidad para el error. Por eso, no es sorprendente que aquellos individuos encargados de cumplir con sus mandatos corporativos estén desesperados en busca de soluciones que cumplan con sus objetivos.

En un intento de maximizar la disponibilidad de los activos, las plantas generadoras se han tradicionalmente embarcado en intensivos programas de prevención de fallas. A pesar de estos esfuerzos, el aspecto negativo de esta estrategia es que cuantas más medidas de prevención, mayores los costos de mantenimiento. Según la firma de investigación ARC Advisory Group, la mitad de todas las medidas de prevención utilizadas hoy en día son innecesarias.

Lo que la industria realmente necesita con urgencia es una solución que no sólo avise de fallas potenciales para que los costos de mantenimiento sean reducidos, sino una solución que además le de a los directores una idea clara del estatus en cuanto a la capacidad de generación disponible. En otras palabras, un producto que describa las condiciones exactas de los activos y, mientras realiza esta función, ofrezca una idea de la capacidad de generar energía en el corto plazo.

Una solución innovadora para conseguir esto es el sistema SmartSignal’s Equipment Condition Monitoring (eCM). Este sistema emergió para ofrecerles a los generadores de energía un equipo capaz de alertar sobre problemas en los equipos antes que los sistemas de control tradicionales, permitiendo el tiempo suficiente para tratar el problema antes de que la falla se produjera. Como resultado, los generadores de energía pueden maximizar la disponibilidad de sus activos y planear por anticipado cuando se realizarán sus reparaciones pertinentes de tal manera que minimicen ambos sus costos y pérdidas financieras.


Prevención de fallas en turbinas antes de que sucedan
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Un sistema innovador

La tecnología SmartSignal eCM utiliza técnicas avanzadas de modelaje empírico para entender la compleja relación entre la temperatura, flujos, vibraciones, velocidades, voltaje, entre otros, asociados con el sistema de los equipos. Mediante el reconocimiento de cambios sutiles pero significaticos en la correlación de los valores la solución patentada SmartSignal eCM ofrece una pronta detección de un comportamiento anormal de los equipos, haciendo que el mantenimiento sea más efectivo y enfocado, permitiendo a los operadores arreglar problemas específicos en desarrollo antes de éstos se produzcan en equipos críticos.

Una funcionalidad del última generación permite a SmartSignal eCM satisfacer varios objetivos. Puede monitorear y analizar cualquier data correlativa de los sensores y los sistemas de control, incluyendo los sensores de vibración, monitoreo de una variedad de equipos tales como turbinas de gas, compresores y ventiladores, entre otros, a través de OEM de fabricantes en una única aplicación de software; monitorear la salud de los sensores mismos, validar información para asegurar la validez de la data de misiones críticas y basadas en sensores; proveer a los sistemas empresariales con información en tiempo real acerca del estado de los equipos operativos; reconocer el tipo específico de actuación de cada activo mediante el desarrollo un sistema de monitoreo personalizado para cada equipo según su uso o la manera en la que fue construido para incrementar la sensibilidad y certeza; así como centrar su atención en aquellos equipos que exhiben un funcionamiento anormal.

Mientras que el sistema eCM utiliza técnicas matemáticas avanzadas para identificar procesos o equipos en deterioro, el acercamiento básico es de hecho muy simple. La funcionalidad central del sistema está basada alrededor de tres motores de software. Todo se inicia con un grupo de data de referencia que consiste en lecturas de sensores correlativos que representan el funcionamiento normal de la máquina. Típicamente, mucha de esta información ya está siendo recogida y guardada en los sistemas de control existentes. Los algoritmos propiedad de SmartSignal usan esta información como referencia para crear un modelo empírico de funcionamiento normal.

Después, basado en señales en tiempo real y el modelo previamente creado en el paso anterior, se crean señales estimadas. Dichas señales indican el valor estimado de cada sensor durante los periodos de operación normal.

En el último paso, se realiza una comparación entre las señales estimadas y las que se producen en tiempo real. Pequeñas diferencias entre ambas indican cuando un sistema o sensor está operando de manera anormal. La información revela que señal o señales están en falla, a su vez señalando a las partes del proceso o equipo donde los problemas se están sucediendo o están por suceder. Una vez estas fallas han sido verificadas y para reducir el riesgo de falsas alarmas, el sistema del equipo se pone bajo la supervisión de la lista de equipos y procesos que SmartSignal debe vigilar.

Al contrario que los sistemas convencionales, donde la alerta se dispara cuando cierto punto es traspasado, la mayor sensibilidad del sistema eCM es capaz de detectar una falla mientras el equipo está todavía dentro de su rango de operación normal y dentro de la banda de ruido de parámetros asignados. Lo que realmente distingue el sistema eCM es su habilidad para detectar problemas potenciales pronto sin disparar falsas alarmas.

Y al revés que otros sistemas neuronales que se implementan en la red para el continuo aprendizaje de las operaciones del sistema instrumental, el modelo empírico de SmartSignal no se deja llevar por el sistema y sus sensores. Consecuentemente, puede detectar tendencias de fallas muy sutiles y a largo plazo que pueden ser a menudo obviadas en sistemas neuronales. El motor puede también ser rápidamente reentrenado para ajustarse a nuevo equipo o procesos que están todavía siendo instalados.

Balanceando la información de valor incalculable actualmente invisible para los acercamientos de monitoreo basados en límites, el sistema eCM puede obtener resultados dramáticos con el potencial de significativamente mejorar los fundamentos de la industria de la generación de energía.

Beneficios a corto plazo

Los beneficios de una temprana detección, ya sean potencialmente catastróficos o menores, caen dentro de tres categorías: primero, la detección temprana extiende los intervalos entre las sesiones de mantenimiento, lo que tiene un obvio ahorro en cuanto al costo de las partes y mano de obra; segundo, cambiando de mantenimiento no planeado al planeado permite a los técnicos afrontar los problemas de una manera más directa y organizada, resultando en la utilización de menos partes, mano de obra y demás costos asociados; finalmente, hay una reducción en el tiempo de reparación que ayuda a reducir estos costos aún más.

Ambos OEM y los usuarios finales tienden a instalar esta nueva tecnología en los centros de mantenimiento y diagnosis (M&D, por sus siglas en inglés). Instalar la tecnología en un lugar central para revisión se está convirtiendo en una estrategia clave en la generación ya que permite a las empresas de energía con una flota de plantas utilizar mejor a sus expertos de equipos específicos, tales como los expertos en turbinas, permitiendo a ese tipo de personal revisar toda la información necesaria sobre la turbinas en toda la flota. Tanto el personal de M&D como el de operaciones locales pueden ver la misma información, concordar en los pasos a seguir y cuando pedir un trabajo de mantenimiento planeado de manera pro activa en vez de un trabajo de mantenimiento solicitado como consecuencia de una reacción a una falla.

Los centros M&D toman ventaja de los conocimientos llevados por las estrategias de mantenimiento pro activas donde los activos son mantenidos basados en identificaciones predictivas de fallas pendientes y una revisión de prioridades operacionales. Este acercamiento reduce fallas catastróficas, reparaciones costosas de último minuto y permite una mejor utilización del mantenimiento planeado. Otro beneficio es el incremento de la disponibilidad de la flota que directamente afecta el retorno de los activos así como los ingresos.