Parámetros de proceso anómalos

Por Carlos E. Torres

Un parámetro se considera anómalo si excede de unos límites considerados aceptables o presenta un comportamiento de variación no aceptable.

Límites aceptables

Los límites aceptables de un parámetro son los que se miden durante un rango de normalidad y se obtienen a partir de:

Historial: se analiza el tiempo en que el activo ha funcionado de forma estable o en sus condiciones óptimas.
Recomendaciones del fabricante del activo.
Ingenieros de proceso, de producción o de operaciones: cuando el parámetro depende de la interacción de activo con el proceso o actividad de la empresa.
Supuestos de normalidad: cuando no se tienen registros ni recomendaciones y se crea una línea base de normalidad asumiendo que un activo está en buenas condiciones.
Analogía: cuando no se tienen registros ni recomendaciones y se toma la línea base de otro activo igual, similar o equivalente.

En ocasiones los límites aceptables de un parámetro pueden variar en función de otros parámetros que determinan la operación del activo. Algunos ejemplo de estos casos son:

Variación de la temperatura del aceite dieléctrico en función de la carga de un transformador.
Variación de las RPM y corriente de generación de un aerogenerador en función de la velocidad del viento.
Variación del caudal de una bomba en función de la presión de operación.

Cuando los límites aceptables varían, es necesario hacer una correlación de las dos variables (también llamadas curvas de normalidad) o definir límites aceptables a partir de diferentes modos de operación para que el inspector pueda determinar si hay un parámetro anómalo.

Alertas y alarmas

El criterio más sencillo para diagnosticar un parámetro de proceso anómalo es mediante la comparación de la lectura del parámetro con unos niveles de alerta y alarma preestablecidos.

El nivel de alerta indica que el parámetro se ha desviado del rango aceptable o de normalidad con una desviación que puede ser tolerable y no requiere una actuación inmediata sobre el activo o su proceso.

El nivel de alarma indica que el parámetro se ha desviado del rango aceptable o de normalidad con una desviación alta que pone en peligro la funcionalidad del activo o es un riesgo inminente. y requiere una actuación inmediata sobre el activo o su proceso.

Las alertas y alarmas se definen tanto para límites en alta, baja o para ambos (rango admisible).

Figura 1: Rango admisible de alerta entre 3 y 6 y de alarma entre 2 y 7.

Análisis de la tendencia

Otro criterio para diagnosticar un parámetro de proceso anómalo es el análisis de tendencia del parámetro el cual consiste en ver la variación y evolución del parámetro respecto al tiempo.

El análisis de tendencia puede llevar implícito el criterio de alerta y alarmas si se tienen definidos. Sin embargo, la tendencia permite visualizar cambios graduales tanto al alza como a la baja lo cual se considera un criterio de diagnóstico de parámetro anómalo. Un inspector debe considerar que se puede diagnosticar un parámetro anómalo sin que necesariamente se haya llegado a un nivel de alerta o alarma.

Variación errática del parámetro

Pueden ver ocasiones en las que los inspectores se encuentren con lecturas de parámetros muy alejadas del nivel de alarma, errores de lecturas o variaciones atípicas del parámetro. La mayoría de veces esto se debe a errores en el instrumento de medición o del sensor. Si se puede hacer una lectura del parámetro hay que apuntarlo y, según el criterio del inspector, se debe hacer un análisis de la lectura y recomendar ya sea comprobar el instrumento o sensor o bien, comprobar con otro equipo el parámetro con lectura errática.

Es una buena práctica el diagnosticar parámetro de proceso anómalo siempre que se encuentre una variación errática del parámetro y no se tenga evidencia que es un problema del instrumento o sensor. En el informe de inspección visual se puede matizar el diagnóstico o proponer posibles causas del parámetro anómalo.

Parámetros en sistemas online

A diferencia de la colección de datos en campo, los sistemas online (o permanentes) proveen más lecturas y con más frecuencia lo que permite hacer análisis más completos. Además de los criterios de niveles de alerta y alarma y del análisis de tendencia, los sistemas online permiten evaluar estos criterios:

Ciclos de comportamiento: se puede ver la variación de un parámetro respecto a otras variables externas cíclicas como la temperatura ambiente, turnos de operación, o niveles de depósitos. Esto permite considerar estas variaciones en el criterio de normalidad del parámetro analizado.
Eventos externos: se puede ver la variación de un parámetro respecto a un evento puntual como incremento de RPM, reengrase, llenado de un tanque, sobrecarga y otros. Estos eventos pueden provocar cambios en el parámetro analizado sin que necesariamente signifique una alerta o alarma.
Cambios de la condición del activo visibles en la lectura de algún parámetro que luego vuelva a su límite normal en el tiempo entre inspecciones.

Los sistemas online permiten añadir criterios de evaluación de niveles de alerta y alarma de los parámetros en base a la consistencia. Esto significa que para evaluar una alerta o alarma, no basta con una sola lectura fuera de rango admisible, más bien se deben tener varias lecturas consecutivas fuera del rango admisible para diagnosticar un parámetro de proceso anómalo.