Criticality analysis is the methodology that allows hierarchizing systems, facilities and equipment, according to their global impact, in order to facilitate decision-making. For the selection of the evaluation method, engineering criteria, weighting and quantification factors were taken. For the application of a defined procedure it is about compliance with the application guide that has been designed. Finally, the hierarchical list is the product obtained from the analysis (Mendoza, 2005; Prat Planas, 2014).

Based on the geographical distribution of the Company, the objective of the project was to perform a criticality analysis to establish the level of hierarchy of the 5 shrimp producing companies. In this way, an accurate orientation was obtained for the development and application of the project and the technical and maintenance diagnosis was made in the shrimp farms that were more critical. The general characteristics of these companies is that they have from 2 to 15 vertical axial flow pumps that vary between 1 and 1.2 m³, generally installed between 1 and 3 pumping stations and responsible for guaranteeing water to shrimp development ponds. In 93% of pumps, the energy used by motors is electric power. Failures of the pumps have occurred in all the companies.

The categories evaluated in the criticality analysis were:

The mathematical equation used to assess the criticality was:

Criticity = frequency x consequence according to Mendoza (2005), where the consequence was conceived as the sum of all the factors in which the faults have a negative impact, giving rise to equation 1.

The result obtained was represented in a bar graph where the companies were located on the axis of the ordinates and the criticalities on the abscissa axis.

Technical Diagnosis Based on the Analysis of:

In order to know the nature of the mechanical and electrical problems that occurred in the pumps, measurements of the symptom parameters of the pumps were made.

a. Installation of network analyzers to make measurements of electrical parameters.

The installed pumps have soft starters to handle the starting of electric motors. The quality of the supply or more specifically, a disturbance of the quality of the supply, is defined, in general, as any change in the supply, voltage, current or frequency that interferes with the normal operation of the equipment or electrical component (Horsley, 2009).

From this definition, the parameters measured were the supply and current consumption voltages of the electric motors and in the technical operation measurements of the vibration level of the pumps were made and the alignment of the axes of the pumps was measured.

To perform the measurements of the electrical parameters, an AR-5 Circutor network analyzer was installed, programmed to obtain the data for a period of one week. The programming considered the reception of the parameters voltage and current of consumption under normal conditions of work of the pumps. Those conditions were: nominal voltage of the motor, with a value of 460 V of alternating current ± 5%, specified by the manufacturer; imbalance of phases, using NEMA Standard MGI.1993 (Tiwari and Bhardwaj, 2014) and IEEE according to Oqueña and Ciro (2003), where equation 2 is used to calculate the% of imbalance between phases:

The state of the voltage imbalance was also measured by taking the difference between the highest and lowest voltage of the three power phases. This number should not exceed 4% of the lowest voltage. Another parameter programmed to be measured with the analyzer was the power factor. The latter, although it is not a symptom parameter of the analyzed equipment, it does constitutes an indicator of the energy efficiency of the pumping stations. In industrial installations, where the load is mainly associated with large induction motors, a backward power factor is generated. For that reason, it is necessary to compensate the inductive load with capacitive load, in addition to making modifications or actions for the motors to operate in conditions of suitable load (75 to 100%), to manage the total load factor of them and of the installation (Campos, 2010).

b. Reading of the level of vibrations of the motors.

For this, the application of a digital vibrometer was used, which consists of a scale of 12 levels of vibrations ranging from the Instrumental I scale: vibrations perceptible only by animals to the Cataclysmic XII scale: total destruction (Chen et al., 2017). The vibration values obtained were compared with the one allowed by the manufacturer, which states that it must be in the vicinity of scale II (Chen et al., 2017). The measurements were taken at the base of the upper anchor plate and at the anchor base with the concrete base. With the level of vibrations of the equipment, it was possible to have an idea of how the equipment is anchored, or adjusted in the motor-pump coupling or the motor-transmission system alignment.

c. Eccentricity check and permanent deformation by axes bending.

The flexible couplings solve problems of axial and angular misalignment, sudden loads among others. It also potentially reduces vibrations (Penkova, 2007).

To verify this aspect, a caliper gauge was used. This measuring tool allows knowing the distance that is required between axes in the vertical and horizontal planes in millimeters to be able to take the motor shaft and the pump axis to center. The parameters obtained were compared with the specifications offered by the manufacturer in the pump (Penkova, 2007). Another aspect that was proved was that of the axes with respect to their points of support. To carry out this measurement, a watch-type gauge or dial gauge was used.

Diagnosis of the maintenance activity from the analysis of the data obtained from:

The quality of the maintenance and the way of operating an industrial installation is reflected in the technical state in which it is in each time. In this way, if the operations and maintenance personnel work optimally, the plant will remain in good condition during the life estimated initially, even much longer. However, if one of these areas is not managed correctly, the installation will suffer, decreasing reliability, availability and useful life (Green et al., 2009).

The files reviewed were those of the pumping equipment, the areas covered were the pumping stations and maintenance workshops of the selected companies. The surveys were applied to personnel directly linked to the maintenance area in those companies. The evaluation of factory maintenance was applied, focusing said evaluation towards the pumping activity.

To diagnose the maintenance activity, some of the existing methodologies were used to audit the Maintenance Management exposed in PDVSA Audit Model (Green et al., 2009). They are based on questionnaires and evaluations to be applied to all personnel of Organization (Maintainers, Group Leaders, Functional Directors), as well as on-site maintenance evaluation.

Surveys were applied to all the personnel chosen, which allowed obtaining information and a vision of the behavior of the maintenance function, through the completion of the questions printed in the applied questionnaire (Green et al., 2009).

The information collected was evaluated qualitatively and quantitatively. In order to carry out the qualitative analysis, annotations derived from direct observation and from the study of documents were taken, which allowed positioning the chosen factors in each of the corresponding maturity stages of the MCM matrix. To validate these annotations, they were compared with the results of the surveys and the evaluation of the maintenance carried out quantitatively. For the quantitative evaluation, a points system was used that was given to each of the categories analyzed and compared with the base points. Subsequently, the relationship between the two was calculated, giving the final score in% that depended on the score obtained Table 1.

To analyze the history of the faults, the pump logs were reviewed, with the pumping hours of each and the fault reports made by the pump operators. Once the logs were reviewed, the faults presented were classified according to the characteristics of the faults in electrical or mechanical faults. Mechanical failures represented a high percentage in the total number of failures. They included all types of manufacturing malfunction and effort fatigue. Once the faults that occurred in mechanical or electrical were classified, the causes of each one were analyzed, taking into account the revised documentation, the manufacturer's manuals and the results obtained in the technical and maintenance diagnosis.

The pertinent recommendations were then made to reduce the causes of the failures presented.

The participants in the criticality analysis were all (5) Main Specialists of Technology and Production and Mechanical and Electrical Engineers with more than 10 years of experience.

The results obtained for the indicators with the greatest impact are shown below:

- The frequency of failure obtained from the analysis of the companies' records showed a total of failures due to breakdowns during the period 2012 to 2016, up to 24, of which 12 were mechanical breakdowns and 12 were electrical breakdowns. On the other hand, it is observed that in the company Cultisur, 11 failures occurred for 48% of the total and, in the company Calisur, there were 8 failures, for 35% of the total occurred.

In all cases, these abnormal behaviors of the electrical or mechanical components prevented the correct operation of the pumps.

- The production levels (NP) were obtained from the statistical records of the Production Direction of the Companies, being able to verify in them that, in the period analyzed, a total production of 21009.10 ton was obtained. The most significant company was Calisur, which contributes 41% of the production, followed by Cultisur, which contributes 28% of the total production of the period analyzed.

- The environmental impact (IA) considered the possibility of alterations to the environment caused by the breakdowns that occurred. Of all the pumps installed, only 3 have diesel engines, which could be a source of environmental contamination in case of failure.

- Equipment replacement costs (CE) were obtained from the statistics of the investment process. During the 2012-2016 period, 25 pumping equipment was replaced by investment. Of them, 22 electric pumps and 3 diesel motor pumps.

- Finally, the repair costs (CR) associated with the failures were extracted from the balance sheets and work orders. If a quantitative analysis is carried out, it can be seen that they represent 4% of the total acquisition value of the pumps.

With the data obtained and the guide, the following table of criticalities was obtained (Table 2):

Two UEBs that are considered most critical for the productive process are highlighted, the UEB Cultisur and the UEB Calisur. Therefore, the technical and maintenance diagnosis, as well as the analysis of the faults that occurred to the water pumps, was carried out in those companies.

Electrical Measurements

Behavior of Nominal Currents in Station 1 of Cultisur.

The average voltages behave above the nominal value recommended by the manufacturer, which is 460 ± 5%, that is, maximum 483 VAC, and they are outside the margins established, according to Cuban standard NC 365: 2009.

Results Obtained in Stations 2 and 3 of UEB Cultisur

In these pumping stations the voltage fell to levels that are in the limit below the value recommended by the manufacturer 460 ± 5%, in this case 437 VAC. This happened when more than three pumps were connected in the two pumping stations, which increased the consumption of the transformers and caused the voltage drop. There was no imbalance between the phases.

UEB Calisur.

In this pumping station, the level of phase 2 was out of phase with respect to the other two.

Equation 2 was used, obtaining the following imbalance:

The minimum values were taken

V1 = 406 V

V2 = 384 V

V1 - V2 = 22 V equal to 6% of V2

So it can be said that in this pumping station there is a phase imbalance greater than that allowed by the regulations in force. The reason is that one of the high voltage lines of the three-phase system was connected to the single-phase network of a town located in the perimeter area of the pumping station.

It was appreciated that both the UEB Calisur and Cultisur incurred payments for penalties for low power factor during the years 2014 to 2016.

Measurements were made using the case clock and the caliper gauge, obtaining in all cases values within the ranges established by the manufacturer.

In both UEB there is poor quality of energy and some of the ETEC pumps present vibratory phenomena in the order from moderate to very strong due to poor conditions of the civil structure where they are installed and non-compliance with the manufacturer's recommendations regarding anchoring and protection against garbage and objects that may arise in the suction of pumps.

When checking the eccentricity of the axes, it was found that they do not have deformations or flexures that compromise the proper functioning of the pumps. In the case of the alignment between the motor axes and the axes of the pump, at the time of the measurements had been corrected, by recommendations of the authors, and they were within the ranges established by the manufacturer.

Vibration Measurement

The following preliminary conclusions were drawn from the analysis made of the data obtained:

- In Station 1, at Cultisur, the vibrations shown indicate a little strong and very strong levels in the pumps that have horizontal electric motor. The fundamental cause, which stands out from the visual inspection carried out, is the state of the flexible couplings. In the case of the pump that showed very strong VI scale vibration levels, the flexible coupling was totally deteriorated.

- In the case of the third pump of Pump Station 1, whose measurement showed a moderate level of vibrations, the cause was because this pump had recently been installed in a pit where there was sediment accumulation without the previous cleaning established. Once the pump worked for 24 hours, the measurement was made again and it was found that, the level of vibrations decreased to the category of mild.

- In none of the three pumping stations, there was filtering mesh at the entrance of the stations, which is why the garbage circulating in the supply channels reach the pumps causing obstructions, vibrations and mechanical damage.

- In UEB Calisur, the vibration of the pump in Station 1 was perceived as a little strong due to the presence of sediments in the pit where the pump was installed. In this case, the pump could not be operated until the pit was cleaned and measured again, due to the electrical problems described in the previous section.

- In Station 2 of UEB Calisur, vibration levels were observed in the VI scale of the digital vibrometer. The cause that derives from the visual inspection for this case is the bad constructive conditions of the station itself.

- In Pump Station 3, the vibrometer recorded vibrations in the order of moderate to a little strong; the cause of this level of vibration was the fact that the pumps were not anchored as recommended by the manufacturer.

6 pumping stations of the two UEBs were surveyed and evaluated.

When visiting the pumping stations of Calisur and Cultisur it was possible to observe the state of constructive deterioration. The poor condition of the Calisur pumping station 2 is relevant, where corrosion and lack of maintenance caused the loss of the cement cover and exposure to nitrate of the steel of the structures or piles.

In addition, during the tour of Cultisur stations it was possible to observe the poor state of the electrical distribution channels, which are at the level of the road where tractors and carts circulate and are continuously filled with mud, stones, vegetation, etc. with the consequent interment and deterioration of the electric cables.

Another important aspect observed in UEB Calisur was that the anchoring of the pumps in stations 2 and 3 was not carried out according to the manufacturer's design.

In UEB Cultisur, it was observed that the pumping stations do not have filters or garbage containment meshes at the entrance of the stations. These meshes should be placed in the channel so that garbage is contained in one place before the water reaches the pumps. When the channel does not have grids, the garbage reaches the pumps and over time, they obstruct its control grid with serious consequences for its operation.

Finally, during the tours and the visual inspection, it was observed that some of the discharge boxes of the pumping stations, both Calisur and Cultisur, are too high, with a level above the discharge pipe, which causes an overconsumption of current in the pumps and therefore energy inefficiency.

To carry out the economic evaluation, three fundamental results were taken:

Cost of repairs for unforeseen breakdowns.

The repair cost of the breakdowns amounted to 105,318.06 pesos in repairing faults that constitute approximately 4% of the total acquisition value of all the pumps. Of these, 39,800 CUP correspond to repair of faults due to mechanical failures. From the diagnoses made and from the analysis of the causes of failures, it was concluded that the manufacturer's recommendations were not met and the frequencies of the preventive maintenance were violated, which would have prevented the occurrence of the failures and, therefore, the repair cost. The negative effect is also given in the fact that the pumps suffered considerable mechanical damage when their acquisition value has not yet been amortized, which leads to an increase in the cost of the asset.

Analysis of the power factor.

From the analysis of the power factor carried out, it could be seen that both UEB Calisur and Cultisur paid penalties for low power factor in their pumping stations. This situation is reversed in 2017 since the importation of 50 kV capacitor banks was carried out at the end of 2016 and they were installed in the pumping stations that are still enabled. On the other hand, the supplier was requested that the control boards of the last nine imported pumps had the capacitor bank incorporated to compensate for the inductive load. The result shows that it was feasible to buy the capacitors and the boards, since the total expense was lower by 46 065.51 pesos equivalent to what was paid by penalty in the last three years and a bonus of 15,000 CUD was observed immediately the changes have been made.

Economic evaluation of the discharge drawer.

As revealed during the visual inspection, the discharge boxes cause inefficiency in the pumping due to the height that the pumps must overcome in order to pour the liquid into the reservoir. During the electrical measurements, it was possible to verify that the pumps associated to an entire drawer of discharge consumed 20 A more than the pumps whose drawer was already modified. Based on this result, taking as a value of payment per kW to the electric company in force, it is concluded that approximately 5,896.00 CUP per month can be saved if the modification to the rest of the unloading drawers of the UEB analyzed were made.

Para desarrollar el trabajo se realizó un profundo estudio bibliográfico sobre la temática en publicaciones realizadas en Europa por Stern et al. (1990), Asia Atwood et al. (2003; Boyd y Thunjai (2003), América Latina Arredondo y Ponce (1998); Borja (2011) y Estados Unidos de América Boyd et al. (2002); Atwood et al. (2003); así como de otros autores (Ayers y Westcot, 1976; Tamayo, 1998; Zhu et al., 2004, 2006; Akilov et al., 2009; Barriga, 2011; Assan y Kléber, 2014).

El análisis de criticidad es la metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos, en función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. Para la selección del método de evaluación se tomaron criterios de ingeniería, factores de ponderación y cuantificación. Para la aplicación de un procedimiento definido se trata del cumplimiento de la guía de aplicación que se haya diseñado. Por último, la lista jerarquizada es el producto que se obtiene del análisis (Mendoza, 2005; Prat Planas, 2014).

A partir de la distribución geográfica de la Empresa, se planteó como objetivo en el proyecto el realizar un análisis de criticidad para establecer el nivel de jerarquía de las cinco (5) empresas productoras de camarón. De esta manera se obtuvo una orientación certera para el desarrollo y aplicación del proyecto y se realizó el diagnóstico técnico y de mantenimiento en las camaroneras que resultaron más críticas. Las características generales de estas empresas es que poseen desde 2 hasta 15 bombas axiales verticales de caudal que varía entre 1,0 y 1,2 m³, generalmente instaladas entre 1 y 3 estaciones de bombeo y encargadas de garantizar el agua a los estanques de desarrollo del camarón. En el 93% de las bombas, la energía que usan los motores es la energía eléctrica. En todas las empresas han ocurrido fallas de las bombas.

Las categorías a evaluar en el análisis de criticidad fueron:

La ecuación matemática utilizada para valorar la criticidad fue:

Criticidad = frecuencia x consecuencia según Mendoza (2005), donde la consecuencia se concibió como la suma de todos los factores en los que las fallas tienen un impacto negativo, dando lugar a la ecuación 1.

El resultado obtenido se representó en un gráfico de barras donde en el eje de las ordenadas se situaron las empresas y en el eje de las abscisas las criticidades,

Diagnóstico técnico a partir del análisis de:

Para conocer la naturaleza de los problemas mecánicos y eléctricos que ocurrieron en las bombas, se realizaron mediciones de los parámetros síntomas de las mismas.

a. Instalación de analizadores de redes para realizar mediciones de los parámetros eléctricos.

Las bombas instaladas poseen arrancadores suaves para manejar el arranque de los motores eléctricos. La calidad del suministro o más específicamente, una perturbación de la calidad del suministro, se define en general como cualquier cambio en el suministro dígase tensión, corriente o frecuencia que interfiere con el funcionamiento normal del equipo o componente eléctrico (Horsley, 2009).

A partir de esta definición los parámetros medidos fueron las tensiones de alimentación y consumo de corriente de los motores eléctricos y en el funcionamiento mecánico se realizaron mediciones del nivel de vibraciones de las bombas y se midió la alineación de los ejes de las mismas.

Para realizar las mediciones de los parámetros eléctricos se instaló un analizador de redes AR-5 Circutor, programado para obtener los datos por un período de tiempo de una semana. La programación consideró la recepción de los parámetros tensión y corriente de consumo bajo condiciones normales de trabajo de las bombas, (tensión nominal del motor, con un valor de 460 V de corriente alterna ± 5%, especificados por el fabricante; desequilibrio de fases, empleando la Norma NEMA MGI.1993 (Tiwari y Bhardwaj, 2014) y el IEEE según Oqueña y Ciro (2003), donde se utiliza la ecuación 2 para calcular el porcentaje de desbalance entre fases:

También se midió el estado del desbalance de la tensión tomando la diferencia entre la tensión más alta y más baja de las tres fases de alimentación. Este número no debió exceder el 4% de la tensión más baja, otro parámetro programado para medir con el analizador fue el factor de potencia. Este último aunque no es un parámetro síntoma de los equipos analizados si constituye un indicador de la eficiencia energética de las estaciones de bombeo. En las instalaciones industriales, donde la carga está asociada principalmente a grandes motores de inducción se genera un factor de potencia atrasado, por esta razón resulta necesario compensar la carga inductiva con carga capacitiva, además de realizar modificaciones o acciones para que los motores operen en condiciones de carga adecuadas (75% al 100%, según el Sistema Internacional (SI)), para manejar el factor de carga total del mismo y de la instalación (Campos, 2010).

b. Lectura del nivel de vibraciones de los motores.

Para ello se utilizó la aplicación de un vibrómetro digital, el que consta de una escala de 12 niveles de vibraciones que van desde la escala Instrumental I: vibraciones perceptibles solo por animales hasta la escala XII Cataciclísmico: destrucción total (Chen et al., 2017). Los valores de vibraciones obtenidos fueron comparados con el permitido por el fabricante que plantea que debe estar en el entorno de la escala II (Chen et al., 2017). Las mediciones se tomaron en la base del plato superior de anclaje y en la base de anclaje con la base de concreto. Con el nivel de vibraciones del equipo, se pudo tener idea de cómo el equipo se encuentra anclado, o ajustado en el acoplamiento motor -bomba o la alineación motor-sistema de transmisión.

c. Chequeo de excentricidad y de la deformación permanente por flexión de ejes.

Los acoples flexibles resuelven problemas de desalineación axial y angular, cargas súbitas entre otros. También reduce potencialmente las vibraciones (Penkova, 2007).

Para verificar este aspecto se utilizó un pie de rey, calibrador. Esta herramienta de medición permite saber la distancia que se requiere entre ejes en el plano vertical y horizontal en milímetros para poder llevar a centro el eje motor y el eje de la bomba. Los parámetros obtenidos se compararon con las especificaciones ofrecidas por el fabricante en el manual de las bombas (Penkova, 2007). Otro aspecto que se comprobó fue la de los ejes con respecto a sus puntos de apoyo. Para realizar esta medición se utilizó un calibrador tipo reloj o comparador de carátula.

Diagnóstico de la actividad de mantenimiento a partir del análisis de los datos obtenidos de:

La calidad del mantenimiento y de la forma de operar una instalación industrial tiene su reflejo en el estado técnico en que se encuentra en cada momento. De esta forma, si el personal de operaciones y el de mantenimiento trabajan de forma óptima, la planta se mantendrá en buen estado durante la vida útil estimada inicialmente, incluso mucho más tiempo. En cambio si alguna de estas áreas no está gestionada correctamente, la instalación se resentirá, disminuyendo la fiabilidad, la disponibilidad y la vida útil (Green et al., 2009).

Los expedientes revisados fueron los de los equipos de bombeo, las áreas recorridas fueron las estaciones de bombeo y talleres de mantenimiento de las empresas seleccionadas. Las encuestas se aplicaron al personal vinculado directamente con el área de mantenimiento en dichas empresas. Se aplicó la evaluación del mantenimiento fabril, enfocando dicha evaluación hacia la actividad de bombeo.

Para diagnosticar la actividad mantenimiento se emplearon algunas de las metodologías existentes para auditar la Gestión de Mantenimiento expuestas en el Modelo para auditar de PDVSA (Green et al., 2009). Las mismas se basan en cuestionarios y evaluaciones para ser aplicados a todo el personal de la Organización mantenedores, jefes de grupo, directores funcionales, así como la evaluación in situ del mantenimiento.

Se aplicaron encuestas a todo el personal escogido lo que permitió obtener información y una visión del comportamiento de la función mantenimiento, mediante la realización de las preguntas impresas en el cuestionario aplicado (Green et al., 2009).

La información recolectada se evaluó cualitativa y cuantitativamente. Para realizar el análisis cualitativo, se tomaron anotaciones derivadas de la observación directa y del estudio de documentos, las mismas permitieron posicionar los factores escogidos en cada una de las etapas de madurez correspondiente de la matriz MCM. Para validar estas anotaciones se compararon con los resultados de las encuestas y de la evaluación del mantenimiento realizado cuantitativamente. Para la evaluación cuantitativa se utilizó un sistema de puntos que se otorgó a cada una de las categorías analizadas y se comparó con los puntos base. Posteriormente se calculó la relación entre ambos dando al final una calificación en % que dependió del puntaje obtenido Tabla 1.

Para analizar el histórico de las fallas se revisaron las bitácoras de las bombas, con las horas de bombeo de cada una y los reportes de fallas realizados por los operadores de las bombas. Una vez revisadas las bitácoras, se clasificaron las fallas presentadas atendiendo a las características de las mismas en fallas eléctricas o mecánicas. Las fallas mecánicas representaron un porcentaje alto en el número total de fallas. Incluyen todo tipo de desperfecto por fabricación y fatiga por esfuerzo. Una vez clasificadas las fallas ocurridas en mecánicas o eléctricas se procedió al análisis de las causas de cada una, teniendo en cuenta la documentación revisada, los manuales del fabricante y los resultados obtenidos en el diagnóstico técnico y de mantenimiento.

A continuación se dictaron las recomendaciones pertinentes para disminuir las causas de las fallas presentadas.

Los que participaron en el análisis de criticidad fueron cinco (5) Especialistas Principales de Tecnología y Producción e Ingenieros Mecánicos y Eléctricos con más de 10 años de experiencia.

Los resultados obtenidos para los indicadores de mayor impacto se muestran a continuación:

- La frecuencia de falla obtenida del análisis de los históricos de las empresas arrojó un total de averías debido a fallas ocurridas durante el periodo 2012 al 2016 ascendente a 24, de ellas 12 averías mecánicas y 12 averías eléctricas. Por otra parte se observa que en la empresa Cultisur ocurrieron 11 averías para un 48% del total y en la empresa Calisur ocurrieron 8 para el 35% del total ocurrido.

En todos los casos estos comportamientos anormales de los componentes eléctricos o mecánicos imposibilitaron la operación correcta de las bombas.

- Los niveles de producción (NP) se obtuvieron de los registros estadísticos de la Dirección de producción de las Empresas, pudiéndose constatar en los mismos que, en el período analizado, se obtuvo una producción total ascendente a 21 009.10 t. La empresa más significativa fue Calisur que aporta el 41% de la producción, seguida de Cultisur que aporta el 28% de la producción total del periodo analizado.

- El impacto medioambiental (IA) consideró la posibilidad de alteraciones al medio ambiente producto de las averías ocurridas. De todas las bombas instaladas, solo tres poseen motores diesel, las cuales pudieran ser fuente de contaminación ambiental en caso de fallas.

- Los costos de reposición de equipos (CE) se obtuvieron de las estadísticas del proceso inversionista. Durante el período 2012-2016 fueron repuestos por inversión 25 equipos de bombeo. De ellos 22 electrobombas y 3 motobombas diesel.

- Por último los costos de reparación (CR) asociados a las fallas fueron extraídos de los balances y órdenes de trabajo. Si se realiza un análisis cuantitativo se puede apreciar que los mismos representan un 4% del valor total de adquisición de las bombas.

El número de niveles otorgado a cada criterio, así como el peso de la puntuación se referenció del artículo de PDVSA, el equipo se auxilió también de los informes y balances de las Empresas durante el periodo analizado.

Con los datos obtenidos y la guía se obtuvo la siguiente tabla de criticidades mostrada en la Tabla 2:

Dos UEB se consideran más críticas para el proceso productivo, la UEB Cultisur y la UEB Calisur. Por ende el diagnóstico técnico y de mantenimiento, así como el análisis de las fallas ocurridas a las bombas de agua se llevó a cabo en esas empresas.

Mediciones eléctricas

Los voltajes promedios se comportan por encima del valor nominal recomendado por el fabricante que es 460 ± 5%, o sea máximo 483 VAC y también están fuera de los márgenes establecidos según la norma cubana NC 365:2009.

En estas estaciones de bombeo el voltaje cayó a niveles que están en el límite por debajo del valor recomendado por el fabricante 460 ± 5%, en este caso 437 VAC. Esto sucedió al estar conectadas más de tres bombas en las dos estaciones de bombeo lo que elevó el consumo de los transformadores y produjo la caída de voltaje. En estas estaciones de bombeo no existía desbalance entre las fases.

En esta estación de bombeo, el nivel de la fase 2 se desfasa con respecto a las otras dos.

Se empleó la ecuación 2 obteniéndose el desbalance siguiente:

Se tomaron los valores mínimos

V1 = 406 V

V2 = 384 V

V1 - V2 = 22 V igual al 6% de V2

Por lo que se puede afirmar que en esta estación de bombeo existe un desbalance de fase mayor que el permitido por las normas vigentes. La causa es que a una de las líneas de alta tensión del sistema trifásico estaba conectada a la red monofásica de un poblado ubicado en el área perimetral de la estación de bombeo.

A partir del análisis de las facturas de la empresa eléctrica donde se apreció que tanto la UEB Calisur como Cultisur incurrieron en pagos por penalizaciones por bajo factor de potencia durante los años 2014 hasta 2016.

Generalizando estos resultados se puede concluir que:

Medición de vibraciones

Del análisis realizado, se extrajeron las siguientes conclusiones preliminares:

- En la Estación 1 de Cultisur las vibraciones mostradas indican niveles un poco fuertes y muy fuertes en las bombas que tienen motor eléctrico horizontal. La causa fundamental, que resalta de la inspección visual realizada es el estado de los acoples flexibles. En el caso de la bomba que mostró niveles de vibración en la escala VI muy fuertes, el acople flexible estaba totalmente deteriorado.

- En el caso de la tercera bomba de la Estación de bombeo 1 cuya medición mostró un nivel moderado de vibraciones, la causa se debió a que esta bomba se había instalado recientemente en un foso donde existía acumulación de sedimentos sin la limpieza previa establecida. Una vez que la bomba trabajó durante 24 horas, se realizó la medición nuevamente y se comprobó que el nivel de vibraciones disminuyó a la categoría de leve.

- En ninguna de las tres estaciones de bombeo existe malla filtrante a la entrada de las estaciones, lo cual es causa de que las basuras que circulan por los canales de abasto lleguen a las bombas ocasionando obstrucciones, vibraciones y daños mecánicos.

- En la UEB Calisur se percibió la vibración de la bomba en la Estación 1 como un poco fuerte debido a la presencia de sedimentos en el foso donde fue instalada la bomba. En este caso no se pudo seguir operando la bomba hasta conseguir limpiar el foso y volver a medir, por los problemas eléctricos descritos en el epígrafe anterior.

- En la Estación 2 de la UEB Calisur se observaron niveles de vibraciones en la escala VI del vibrómetro digital. La causa que se deriva de la inspección visual para este caso son las malas condiciones constructivas de la propia estación.

- En la Estación de bombeo 3, el vibrómetro registró vibraciones en el orden de moderada a un poco fuerte siendo la causa de este nivel de vibraciones el hecho de que las bombas no estaban ancladas como lo recomendó el fabricante.

Se recorrieron y evaluaron 6 estaciones de bombeo de las dos UEBs.

Al recorrer las estaciones de bombeo de Calisur y Cultisur se pudo observar el estado de deterioro constructivo de las mismas. Es relevante el mal estado de la estación de bombeo 2 de Calisur donde la corrosión y la falta de mantenimiento provocaron la pérdida de la cubierta de cemento y la exposición al salitre del acero de las estructuras o pilotes.

También en el recorrido por las estaciones de Cultisur se pudo observar el mal estado de los canales de distribución eléctricos, los cuales están al nivel del vial por donde circulan los tractores y carretas y continuamente se llenan de fango, piedras, vegetación, etc. con el consiguiente enterramiento y deterioro de los cables eléctricos.

Otro aspecto importante observado en la UEB Calisur fue que el anclaje de las bombas en las estaciones 2 y 3 no estaba realizado según el diseño del fabricante.

En la UEB Cultisur se pudo observar que las estaciones de bombeo no poseen filtros o mallas de contención de basura en la entrada de las estaciones. Estas mallas se deben colocar en el canal de modo que la basura sea contenida en un sitio antes de que el agua llegue a las bombas. Cuando el canal no tiene rejillas, las basuras llegan hasta las bombas y con el tiempo obstruyen la rejilla de control de las mismas con graves consecuencias para su funcionamiento

Por último durante los recorridos y la inspección visual se pudo observar que algunos de los cajones de descarga de las estaciones de bombeo, tanto de Calisur como de Cultisur están demasiado altos, con un nivel por encima de la tubería de descarga, lo que provoca un sobreconsumo de corriente en las bombas y por ende ineficiencia energética.

Para realizar la evaluación económica se tomaron tres resultados fundamentales:

Costo de las reparaciones por las averías imprevistas.

El costo de reparación de las averías ascendió a 105 318.06 pesos en reparar averías que constituyen aproximadamente el 4% del valor total de adquisición de todas las bombas. De ellos 39 800 pesos corresponden a reparaciones de las averías por fallas mecánicas. De los diagnósticos realizados y del análisis de las causas de las fallas se concluyó que no se cumplieron las recomendaciones del fabricante y se violaron las frecuencias del mantenimiento preventivo, lo cual hubiera evitado la ocurrencia de las fallas y por ende el gasto de reparación. El efecto negativo está dado también en el hecho de que las bombas sufrieron daños mecánicos considerables cuando aún no se ha amortizado su valor de adquisición, lo que conlleva al incremento del costo del activo.

Análisis del factor de potencia.

Del análisis del factor de potencia efectuado se pudo apreciar que tanto las UEB Calisur como Cultisur pagaron penalizaciones por bajo factor de potencia en sus estaciones de bombeo. Esta situación se revierte en el 2017 ya que se realizó la importación de bancos de capacitores de 50 kV a finales del 2016 y se instalaron en las estaciones de bombeo que aún están habilitadas. Por otra parte se solicitó al suministrador que las pizarras de control de las últimas 9 bombas importadas, trajeran incorporado el banco de capacitores para compensar la carga inductiva. El resultado final demuestra que fue factible realizar la compra de los capacitores y las pizarras pues el gasto total fue menor en 46 065.51 pesos equivalente a lo que se pagó por penalización en los últimos tres años y se observó una bonificación de 15 000 CUP inmediatamente de haberse realizado los cambios recomendados.

Evaluación económica del cajón de descarga.

Como se puso de manifiesto durante la inspección visual los cajones de descarga provocan ineficiencia en el bombeo por la altura que deben vencer las bombas para verter el líquido en el reservorio. Durante las mediciones eléctricas, se pudo comprobar que las bombas asociadas a un cajón de descarga entero consumían 20 A más que las bombas cuyo cajón ya estaba modificado. Tomando como valor de pago por kW a la empresa eléctrica el vigente, llegando a la conclusión de que se pueden ahorrar aproximadamente 5 896.00 pesos mensuales si se realizara la modificación al resto de los cajones de descarga de las UEB analizadas.