Confiabilidad y seguridad en minería con estrategias y tecnologías

Introducción

La confiabilidad en la industria minera es una de las variables que impacta directamente en la seguridad, eficiencia y productividad de las operaciones. Garantizar o minimizar la probabilidad de fallas en la confiabilidad de los equipos y procesos mineros mejora el rendimiento operativo, y también reduce costos y minimiza el riesgo de accidentes. 

Este artículo analiza la interrelación que existe entre el mantenimiento de los equipos utilizados en la minería y la confiabilidad operacional que debe brindar la operadora minera, para cumplir con sus diferentes fases del proceso y garantizar de forma segura y sustentable su producción en tiempo y calidad.

El mantenimiento de equipos mineros

Debido al entorno perjudicial y las demandas intensivas de la minería, un enfoque proactivo y bien estructurado en el mantenimiento es vital. A continuación, se detallan dos aspectos clave del mantenimiento de equipos mineros, incluyendo algunas de las estrategias y tecnologías emergentes.

Diagnóstico y mantenimiento preventivo

El diagnóstico y mantenimiento preventivo son componentes esenciales para garantizar la confiabilidad en la industria minera. Estas prácticas previenen fallas inesperadas, también optimizan la vida útil de los equipos, mejoran la seguridad operativa y aumentan la eficiencia general de las operaciones mineras.

• Diagnóstico de equipos mineros: Implica la identificación y evaluación y condiciones que puedan afectar su rendimiento. Este proceso utiliza tecnología de punta y herramientas de monitoreo en tiempo real. Un ejemplo destacado es el análisis de vibraciones, una técnica de monitoreo de condición que detecta desequilibrios, desalineaciones y otros problemas mecánicos a través de los patrones de vibración anormales.
• Mantenimiento preventivo: Basado en intervenciones programadas y sistemáticas, este enfoque incluye una variedad de actividades diseñadas para mantener los equipos en condiciones óptimas de funcionamiento. Reemplazar componentes desgastados antes de que fallen es una estrategia clave, asegurando que los equipos continúen operando de manera eficiente y segura. En la siguiente imagen se observa un operador limpiando la cubierta frontal de un motor eléctrico de corriente alterna en una mina como parte del programa de mantenimiento.

¿Qué es la confiabilidad operacional?

La confiabilidad operacional se define como la capacidad de una organización para desempeñar sus funciones de manera óptima durante un período de tiempo operacional específico. Está influenciada específicamente por la confiabilidad del equipo y la confiabilidad del proceso. La confiabilidad del equipo se mide por la frecuencia de fallas a lo largo del tiempo: si no hay fallas, el equipo es completamente confiable; si las fallas son muy poco frecuentes, la confiabilidad es aceptable; pero si las fallas son frecuentes, el equipo es poco confiable.

Técnicas para la evaluación de la confiabilidad en la industria minera

En el ámbito minero esta gestión es fundamental y obligatoria para asegurar operaciones eficientes y seguras. La aplicación de técnicas de confiabilidad para disminuir la probabilidad de fallas y garantizar que los equipos funcionen de manera continua y sin fallas, es necesario para maximizar la productividad y minimizar los costos operativos.

La evaluación de la confiabilidad de los equipos mineros implica el uso de diversas metodologías y herramientas para analizar y mejorar el rendimiento de los equipos. A continuación, se describen algunas de las técnicas más utilizadas:

Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE, o FMEA)

Un Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE, o FMEA, por sus siglas en Inglés) es una técnica de estimación de riesgos, un análisis exhaustivo de los posibles puntos de fallo en múltiples componentes del sistema, que determina el grado de resistencia a la avería del sistema observado.

Además de identificar los puntos débiles – modos de fallo – los equipos también examinan sus posibles causas y, especialmente, sus posibles efectos en otros componentes del sistema – análisis de efecto. Los posibles fallos, la probabilidad de que se presenten y la magnitud de su impacto se expresan cuantitativamente en un gráfico. Se trata de una técnica sistemática utilizada para identificar y evaluar los modos de fallas potenciales en un sistema o equipo y sus efectos sobre el rendimiento. Esta metodología ayuda a priorizar los problemas según su severidad, ocurrencia y detectabilidad.

Ejemplo de un caso de estudio sobre mejoras en la confiabilidad de los equipos: A continuación se presenta el siguiente caso referido a una operación minera en Australia, en el cual se implementaron técnicas de monitoreo de condición y mantenimiento predictivo en las palas excavadoras. Como resultado, la confiabilidad de estas palas aumentó en un 18%, y la producción general de la mina se incrementó en un 12%, demostrando la eficacia de estas prácticas. Este ejemplo subraya la importancia de una sólida gestión del mantenimiento y confiabilidad en la industria minera.

Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)

La integración de sistemas de gestión de confiabilidad (RCM), es una metodología reconocida y utilizada para desarrollar planes de mantenimiento de equipos industriales, asegurando que estos cumplan con sus funciones de manera satisfactoria para el usuario o propietario.

El RCM garantiza un programa de mantenimiento efectivo, enfocándose en mantener la confiabilidad inherente original del equipo. Este proceso determina las acciones necesarias para asegurar que cualquier activo continúe realizando las funciones que sus usuarios desean, dentro de sus límites operacionales.

Es una herramienta que permite a las minas optimizar sus programas de mantenimiento y operación. En el proceso, identificación y evaluación de riesgos, el RCM se centra en identificar y abordar los modos de falla más críticos, utilizando un enfoque estructurado para determinar las tareas de mantenimiento necesarias.

Beneficios del RCM en la gestión de confiabilidad operacional

• Monitoreo y análisis de datos: Permite la recolección y análisis de datos operativos y de mantenimiento en tiempo real, lo que ayuda a identificar tendencias y patrones que pueden indicar problemas potenciales.
• Priorización de tareas de mantenimiento: Ayuda a priorizar las tareas de mantenimiento basadas en el impacto de las fallas, asegurando que los recursos se utilicen de manera eficiente.
• Mejora continua: Facilita un enfoque proactivo para la mejora continua de los procesos de mantenimiento, aumentando la vida útil de los equipos y reduciendo el riesgo de fallas inesperadas.

Optimización y seguridad operacional: Reducción de riesgos operacionales

La Gestión Integral de Riesgos implica la identificación, análisis, evaluación, control y monitorización de los riesgos corporativos que pueden afectar a la organización. Este enfoque proactivo busca minimizar los impactos negativos y mejorar la eficiencia y reducir los riesgos operacionales, mediante el uso de técnicas y herramientas que permiten en el ámbito minero evaluar diferentes escenarios y tomar decisiones informadas para mejorar la operación.

Técnicas y herramientas utilizadas en la reducción de riesgos

1. Simulaciones de procesos: Utilizan modelos computacionales para recrear las condiciones operativas de la mina, permitiendo a los ingenieros probar diferentes estrategias y ver su impacto en la producción.
2. Modelos predictivos: Utilizan datos históricos y en tiempo real para predecir el comportamiento futuro de los sistemas mineros. Esto permite a las minas anticipar problemas y ajustar sus operaciones para minimizar los riesgos.
3. Análisis de cuellos de botella: Identifica puntos en el proceso donde se producen retrasos o ineficiencias, permitiendo a las minas enfocarse en mejorar estas áreas específicas.

Beneficios de la optimización de procesos

• Incremento en la eficiencia: Mejora la eficiencia operativa al identificar y eliminar ineficiencias en los procesos.
• Reducción de costos: Al optimizar los procesos, se reducen los costos operativos y de mantenimiento, mejorando la rentabilidad general.
• Mejora de la seguridad: La optimización de procesos también contribuye a la mejora de la seguridad, al reducir la probabilidad de fallas y accidentes.

Seguridad minera y la relación con la confiabilidad

Implementación de normas de seguridad para fortalecer la confiabilidad

La identificación y evaluación de riesgos y las normas de seguridad, como las establecidas por la Occupational Safety and Health Administration (OSHA), son fundamentales para garantizar la confiabilidad en las operaciones mineras. La implementación rigurosa de estas normas no solo protege a los trabajadores, sino que también mejora la eficiencia y la confiabilidad de los equipos y procesos.

Beneficios de las normas de seguridad

1. Reducción de incidentes: Ayudan a minimizar los accidentes, creando un entorno de trabajo más seguro y confiable.
2. Mejora de la moral del personal: Un entorno de trabajo seguro mejora la satisfacción y moral de los trabajadores, lo que puede aumentar la productividad y reducir la rotación de personal.
3. Aumento de la confiabilidad operativa: Al prevenir accidentes, se reducen las interrupciones en las operaciones, mejorando la confiabilidad y la eficiencia de los equipos.

Tecnologías emergentes en el mantenimiento de equipos

La adopción de tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT) y la inteligencia artificial (IA) está revolucionando el mantenimiento en la minería. Los sensores inteligentes instalados en camiones de acarreo, por ejemplo, pueden monitorear en tiempo real parámetros críticos como la temperatura del motor y las vibraciones, permitiendo realizar mantenimiento predictivo y reducir las fallas inesperadas.

Tecnologías de monitoreo y control en tiempo real

La identificación y evaluación de riesgos, las tecnologías de monitoreo y análisis de datos en tiempo real, como los sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), son esenciales para la supervisión continua de las operaciones mineras. Estas tecnologías permiten a los operadores detectar y responder rápidamente a cualquier anomalía, mejorando así la confiabilidad en la industria minera.

Beneficios de las tecnologías de monitoreo en tiempo real

• Detección temprana de problemas: Los sistemas SCADA y otros sistemas de monitoreo permiten detectar anomalías antes de que se conviertan en fallas graves.
• Respuesta rápida: La capacidad de supervisar en tiempo real permite una respuesta inmediata a cualquier problema, minimizando el tiempo de inactividad y los costos de reparación.
• Mejora continua: Los datos recopilados en tiempo real proporcionan información valiosa para la mejora continua de los procesos y la optimización del rendimiento de los equipos.

Conclusiones

La interconexión entre la ingeniería de confiabilidad en la industria minera, la seguridad, implementar estrategias efectivas de gestión del mantenimiento y confiabilidad, adoptar tecnologías emergentes y seguir normas de seguridad rigurosas son fundamentales para optimizar las operaciones mineras. Estas prácticas aumentan la eficiencia operativa, reducen los costos, y garantizan un entorno de trabajo más seguro y productivo.

Al integrar la identificación y evaluación de riesgos con el monitoreo y análisis de datos en tiempo real, se pueden lograr mejoras significativas en la confiabilidad y seguridad de las operaciones mineras. Adoptar un enfoque proactivo y tecnológicamente avanzado garantiza una minería eficiente, sostenible, y proporciona una ventaja competitiva en un entorno cada vez más exigente.

Referencias

Fuente propia

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