Resumen
Southern Company, uno de los mayores productores de electricidad de los Estados Unidos, opera cuatro servicios públicos, siendo Alabama Power el segundo más grande dentro de la compañía. Más de 1,4 millones de hogares, negocios e industrias en los dos tercios meridionales de Alabama confían en el suministro de electricidad y el servicio confiable de Alabama Power. Más de 78.000 millas de líneas eléctricas transportan electricidad a clientes a lo largo de 44.500 millas cuadradas.
La administración del control del proceso de instrumentación en la Planta Miller es responsabilidad de dos departamentos. El departamento de Instrumentos y Control (I&C) en la planta Miller está compuesto por ingenieros y especialistas de I&C responsables de mantener el sistema de control distribuido (Distributed Control System, DCS). El departamento Eléctrico y de Instrumentación (E&I) incluye trabajadores responsables del mantenimiento de la instrumentación de control de procesos de la planta. Los trabajadores utilizan equipos de calibración portátiles para realizar ajustes in-situ.
La instrumentación y la importancia de la calibración
La mayoría de los transmisores de presión, temperatura y nivel de la planta son provistos por Endress&Hauser, Rosemount y ABB. Estos también incluyen interruptores, PDIT, RTD y termopares. Toda la instrumentación se clasifica en dos categorías: crítica o balance de planta (BOP). Aunque los instrumentos BOP cumplen la función de tomar mediciones importantes, no afectan de manera importante el proceso ni causan un riesgo significativo para la seguridad. Sin embargo, los instrumentos críticos miden las variables de proceso que tienen un impacto significativo en el proceso y en la seguridad. Algunos instrumentos críticos pueden desconectar el proceso si no están funcionando correctamente. En total, hay más de 1000 instrumentos críticos en la planta.
La calibración afecta la capacidad de generar energía de la manera más eficaz. Si un instrumento funciona correctamente, mejora el control del proceso. Cuanto mejor es el control, mejor será el producto final. Las mediciones exactas también optimizan el consumo de combustible, el mayor gasto para la generación de electricidad. Un transmisor fuera del rango de tolerancia podría causar que otras áreas del proceso compensen en exceso funcionando más al límite, con mayor consumo de aire, combustible o gas, lo que afecta todo el proceso. El consumo afecta a todo en el largo plazo, incluso el ciclo de vida del equipo.
Gestión de activos e identificación de áreas de mejora
Faran Rolingson es ingeniero de control sénior del departamento de I&C en la Planta Miller. Dirige proyectos de mantenimiento, incluso la calibración de la instrumentación de todas las unidades y depuradores. Rolingson es responsable de establecer el plan de trabajo y los itinerarios de calibración, que se producen durante las interrupciones de servicio anuales de rutina de la planta cuando se realizan todas las calibraciones estándar.
Cuando Rolingson se unió a la Planta Miller, la calibración era un proceso muy manual. Se utilizaban calibradores de una sola función, lo cual significaba que los trabajadores de E&I también tenían que llevar un multímetro y un comunicador al área de proceso. Fue todo un reto para los trabajadores seguir sus itinerarios mientras transportaban las diversas herramientas necesarias durante los períodos de interrupción de servicio de alta actividad. Los elevadores también estaban sufriendo un exceso de uso, lo que afectaba directamente a la seguridad y la productividad.
Toda la información y documentación se basaba en papel, por lo que tomaba mucho tiempo reunirla y, también, presentaba el riesgo de error humano. Los resultados de la calibración se registraban manualmente con lápiz y papel. Los itinerarios se decidían mediante la revisión de los mapas y planos impresos. Los itinerarios se basaban en los sistemas de la planta, lo que significaba que un itinerario podía comenzar con una calibración en la cota más alta, seguida por la siguiente calibración en la más baja. Esto exigía que los trabajadores recorrieran de arriba a abajo 13 pisos transportando equipos, lo cual era un flujo de trabajo muy ineficiente. Los trabajadores también tenían que hacer referencia a los planos impresos para localizar instrumentos, lo que impactaba negativamente en la productividad durante los ciclos de interrupción de servicio con tiempo crítico. Contar con los datos y la documentación de la planta en papel era extremadamente lento y laborioso.
Preparación para el éxito con estándares altos
Rolingson aceptó la responsabilidad de la división de I&C para la implementación del SOE de toda la compañía en la planta Miller. Fue una oportunidad para centralizar la información y simplificar el proceso, mejorar la exactitud, ahorrar tiempos, crear un entorno más seguro y hacer el trabajo más fácil para todos. El SOE exige que las plantas utilicen una base de datos electrónica y la documentación de los calibradores como la base de un programa de calibración automatizada de instrumentos. Por otra parte, el sistema de documentación debe extenderse a nivel de toda la compañía, proporcionando la capacidad de implementarse en la red corporativa y de integrarse con el software de gestión de mantenimiento computarizado de la compañía, Maximo. Con una auditoría interna inminente, Rolingson tuvo que realizar rápidamente un análisis de brechas para ayudar a evaluar varias soluciones en el mercado.
Rolingson primero evaluó el equipo de calibración en servicio y observó que las especificaciones de precisión no proporcionaban una Relación Incertidumbre de Prueba (Test Uncertainty Ratio, TUR) aceptable a los instrumentos más modernos bajo calibración. En la evaluación de los procedimientos, los procedimientos de prueba tradicionalmente constaban de 5 puntos hacia arriba y evitaban la identificación y documentación de cualquier histéresis de instrumento. Rolingson también encontró que la información de ubicación de los instrumentos solo estaba contenida en mapas impresos y era de difícil acceso. Para ello era necesario recabar la mayor cantidad de información de instrumentos con el mayor detalle posible y convertir los datos a formato electrónico a través de una base de datos Excel y Access con el fin de ampliar los requisitos de las posibles soluciones.
Después de analizar diferentes proveedores, Beamex fue la única compañía que ofrecía una solución integrada todo en uno (hardware y software) y que cumplía con todos los requisitos del análisis de brechas. Rolingson eligió la solución de calibración integrada de Beamex, que incluye el calibrador/comunicadores avanzados Beamex MC6, bloques de temperatura, bombas y el software de gestión de calibración profesional CMX.
Funcionalidad superior
Hubo algunos casos en los que la información disponible para un instrumento no se podía verificar o estaba algo incompleta. Para resolver esto, los trabajadores utilizaron el comunicador HART MC6 para asignar los datos del instrumento en un formato basado en etiquetas en el MC6, realizaron una calibración y, a continuación, crearon los instrumentos y los resultados de la calibración en la base de datos tras la carga de los datos. Este método ofreció una manera extremadamente eficiente de establecer etiquetas en la base de datos con un grado de calidad muy alto. Además, tener todos los datos de instrumentos en una base de datos central y electrónica hizo que la función de planificación fuese mucho más eficiente. La instrumentación de la planta se organiza en una estructura jerárquica, que hace que la confección de itinerarios
altamente optimizados sea rápida y sencilla.
El calibrador/comunicador multifunción MC6 permitió a los trabajadores reducir la gran cantidad de equipos necesarios en una sola unidad multifuncional. La gestión de un solo equipo mejoró la seguridad y la eficiencia del trabajo de calibración. Los trabajadores notaron que el MC6 era muy fácil de usar. La pantalla táctil a color de grandes dimensiones hizo que el desplazamiento a través de las diferentes funciones del MC6 fuese fácil e intuitivo, y que cada modo de funcionamiento tuviese un fácil acceso desde la pantalla de inicio. El SOE de la planta exige la documentación de datos COMO SE ENCUENTRAN y COMO SE DEJAN, lo cual demandaba la realización de dos pruebas. El MC6 ofrece la opción de guardar los datos TAL COMO SE ENCUENTRAN en la tabla TAL COMO SE DEJAN si no se realiza ningún ajuste a un instrumento, otra función del MC6 que ha reducido la cantidad de tiempo que se necesita para cumplir con los procedimientos.
Los interruptores de presión y temperatura son fundamentales para la seguridad en la planta. La calibración se basaba en gran medida en la habilidad del trabajador para determinar con precisión la medición tras observar físicamente la activación y la desactivación del interruptor. Esta calibración crítica ahora está completamente automatizada con un alto grado de exactitud a través del uso del MC6. Ahora no se depende del trabajador para observar la medición y la acción del interruptor de forma simultánea, lo que ofrece una calibración de alta calidad y, en última instancia, un entorno operativo más seguro. Al ser miembro de HART Communication Foundation, Beamex pone diligentemente a disposición de los usuarios del MC6 las descripciones del dispositivo (DD) del fabricante del instrumento para que las puedan descargar y aplicar por sí mismos. Anteriormente, era muy disruptivo y consumía mucho tiempo buscar la DD correcta para su comunicador portátil.
La materialización de los beneficios supone el retorno de la inversión
“Cuando está frente a una situación riesgosa, lo que necesita saber es si fue el proceso, el transmisor o los controles los que fallaron”, afirma Rolingson. Las especificaciones de alta exactitud del MC6 les permitieron superar las TUR estándar de la industria, lo que les ofreció a los ingenieros de automatización la confianza de que la instrumentación de control de procesos funciona tal como está previsto. Los estándares de medición antiguos tenían una TUR aceptable cuando se desarrollaron originalmente hace años atrás, pero la instrumentación moderna en servicio hoy en día ha evolucionado para ser más exacta. La alta exactitud del MC6 ofrece una mayor calidad de control, la mejora de la eficiencia del proceso y la optimización del consumo de combustible.
“Las tareas que llevarían de un mes a dos meses en completarse, se podían realizar en unas pocas semanas”, explicó Rolingson. “El tiempo es dinero”. Mediante la remoción de todos los pasos manuales en el flujo de trabajo y la eliminación de toda la documentación y registros en papel del flujo de datos, la planta ha materializado un ahorro de tiempo documentado del 70 %, incluso hasta el 75 % en algunos casos, en la calibración de transmisores e interruptores de presión. El tiempo es fundamental durante una interrupción del servicio, por lo que este ahorro de tiempo les permite a los técnicos maximizar la cantidad de trabajo realizado en el menor tiempo posible, mientras llevan a cabo con eficacia tareas vitales y la gestión de flujos de trabajo.
La eliminación de trabajos de calibración ineficientes reduce en gran medida el riesgo de exceder el tiempo de las interrupciones de servicio programadas y las demoras en los procedimientos de puesta en marcha. Para Alabama Power y Southern Company, esto significa la reducción de sus costos mientras aumentan al máximo la generación de ingresos.
