Cronoanálisis en Paradas Programadas de Refinería y Planta Petroquímica (Turnaround T&I): Tiempos Estándar para Intercambiadores, Columnas y Mantenimiento Mayor

Resumen ejecutivo

• Una parada programada (turnaround, TAR) es el evento de mantenimiento concentrado más caro de una planta de proceso: entre 45 y 60 días, 50–150 M€ de presupuesto y 200.000–800.000 horas-persona, con un coste de inactividad del orden de 1–3 M€/día en una refinería media española (ejemplo orientativo).
• El cronoanálisis no se aplica aquí como en una línea discreta: el estándar se construye para oficios completos (andamiador, pailero, mecánico de sello, inspector END) bajo restricciones Seveso III, API 510/570 y procedimientos de bloqueo y etiquetado (LOTO).
• Las categorías VA / NVA / IMP del muestreo del trabajo siguen siendo válidas, pero el VA del turnaround es distinto al VA de operación: aquí es "tiempo que acerca la unidad al arranque limpio", no "tiempo que añade valor al producto".
• Tres palancas estadísticas que sí funcionan: Tippett (1935) para dimensionar el muestreo de improductivos en picos de trabajo, MTM-UAS (método del sector con tablas externas) para tareas repetitivas de andamiaje, y histórico de las últimas 3 paradas como estándar provisional mientras se mide la actual.
• Este artículo propone una plantilla de 7 pasos para desplegar CronometrasApp como herramienta de campo durante el turnaround, compatible con export a Excel/PDF para los informes de cierre que pueda requerir la autoridad de seguridad industrial / comunidad autónoma en materia Seveso (cuando aplique).

1. Qué es un turnaround y por qué el cronómetro clásico no basta

Un turnaround (en español, parada programada) es una interrupción total o parcial de una unidad de proceso — una refinería, una planta de cracking, una unidad de poliolefinas — durante la cual se ejecutan tareas que no pueden realizarse con la planta en marcha: inspecciones reglamentarias, sustitución de equipos, limpieza mecánica, modificaciones de proceso. La definición operativa del sector la resume la entrada de Wikipedia sobre Turnaround (refining):

"A turnaround (TAR) is a scheduled event wherein an entire process unit of an industrial plant, such as a refinery, petrochemical plant, power plant, or paper mill, is taken offstream for an extended period for work to be carried out." — Wikipedia, Turnaround (refining)

A diferencia del mantenimiento menor (que se hace online o con micro-paradas de horas), el turnaround concentra entre el 60% y el 80% del coste anual de mantenimiento de una unidad en una ventana corta. En España, los datos públicos de Repsol Tarragona 2024 — 52 días, 150 M€ de presupuesto, 771.000 horas-persona (Repsol Tarragona, comunicado 18-mar-2024) — y Repsol A Coruña 2024 — 60 días, ≈50 M€ en ocho plantas de combustibles, 200 equipos intervenidos (Repsol A Coruña, Parada de combustibles 2024) — son ejemplos representativos del orden de magnitud.

Por qué el cronómetro clásico no basta:

La consecuencia es que medir bien un turnaround no es medir más, es medir otra cosa: oficios, cuadrillas y ventanas críticas, no ciclos de máquina.

2. El marco regulatorio que condiciona el estudio de tiempos

Antes de plantear el cronómetro hay que entender tres marcos que imponen restricciones de quién puede hacer qué, con qué acreditación, y con qué bloqueo físico:

• Directiva 2012/18/UE (Seveso III), transpuesta en España por el Real Decreto 840/2015 (que actualiza el RD 1254/1999 original). Las refinerías y plantas petroquímicas con sustancias inflamables o tóxicas por encima de ciertos umbrales quedan clasificadas como establecimientos de nivel inferior o superior. Esto afecta al permiso de trabajo (PT) y al número mínimo de aprobaciones por tarea (Eurofins, Modificación RD 1254/1999; Tesicnor, Seveso III y ejemplo de aplicación).
• API 510 (Pressure Vessel Inspection Code) y API 570 (Piping Inspection Code). Son los códigos del American Petroleum Institute que rigen la inspección, reparación, alteración y re-clasificación de recipientes a presión y tuberías en servicio. API 510 y 570 se coordinan típicamente con paradas programadas porque la inspección interna exige el equipo despresurizado, aislado y limpio (Inspectioneering, API 510; NDT Tanknicians, API 510 vs 653 vs 570; Norman QC, API 510 vs 570).
• LOTO (Lockout / Tagout) y procedimientos de bloqueo y etiquetado en planta. Sin aislamiento físico citado no se autoriza la apertura de equipos. Esto añade un tiempo administrativo de espera entre la solicitud del permiso y la ejecución que no existe en una fábrica discreta.

Implicación para el estudio de tiempos: cada actividad de campo lleva acoplada una preparación previa (PT + aislamiento + medición de atmósfera + apertura de líneas) que típicamente dura 30–90 minutos y se ejecuta por personal distinto al que hace el trabajo mecánico. Si el estudio no captura esa preparación, subestima sistemáticamente el tiempo estándar entre un 15% y un 30% (ejemplo orientativo).

3. La ventana del turnaround: 5 fases con métricas distintas

El modelo operativo que la literatura del sector maneja distingue cinco fases con métricas y categorías VA/NVA/IMP distintas. Adaptamos aquí el esquema de fases clásico con la nomenclatura que usa el equipo de turnaround:

Lo que NO es VA en F3 (ejecución): muchos ingenieros que llegan al primer turnaround confunden "tiempo en planta" con "tiempo productivo". Aquí el VA es el tiempo que acerca la unidad al arranque limpio; cualquier otra cosa es NVA o IMP. En una parada del tamaño de Repsol Tarragona 2024 (771.000 horas-persona ejecutadas, dato público de su comunicado), cabe esperar que la mayor parte de las horas-persona se concentre en F3; poder distinguir en el muestreo del trabajo entre trabajo productivo (extracción de haz, apertura de cabezal, prueba de presión), espera (andamio no listo, PT no firmado, falta de pieza) y improductivo logístico (desplazamiento a pañol, cola de grúa, repostaje) es la palanca que mueve la duración de F3.

4. Tareas críticas del turnaround: el catálogo de 7 oficios donde el cronómetro marca la diferencia

De la casuística real de paradas de refinería y petroquímica, estas son las siete familias de tareas donde un estudio de tiempos robusto genera el mayor retorno, ordenadas por coste de oportunidad diario:

1. Extracción y reinserción de haz tubular de intercambiador (heat exchanger bundle pulling). Es la tarea más crítica de F3 en unidades FCC, hidrocracker y unidades de vacío. La secuencia canónica — desmontaje de cabezal, corte de tubería de by-pass si aplica, extracción del haz con bundle extractor (aéreo, autopropulsado o sobre camión), limpieza química o mecánica, prueba hidráulica, reinstalación — admite estudio por MTM — método del sector aplicado con tablas externas de tiempos predeterminados — para los micro-movimientos de preparación del extractor, y cronoanálisis con cronómetro en CronometrasApp para los ciclos largos de tiro.
2. Apertura y cierre de columnas de destilación (trays manways, internos). Apertura de las 20–80 bocas de hombre de una columna de destilación atmosférica o al vacío, limpieza de internos (bandejas, packing, distribuidores), inspección por END y cierre. Tarea muy intensiva en andamiaje rodante y pañol de piezas pequeñas.
3. Sustitución de tubos de hornos (furnace tube replacement) en hornos de proceso (heating furnaces de crudo, vacío, FCC). Implica corte, retirada, preparación de nuevos tubos con soldadura cualificada según ASME Section IX, prueba hidrostática.
4. Cambio de catalizador en reactores (catalyst changeout) en unidades continuas como hidrodesulfuración (HDS) o hydrocracker. Implica vaciado, inertizado, apertura de reactor, descarga de catalizador agotado, carga de catalizador fresco, cierre.
5. Inspección API 510 / 570: ensayos no destructivos (END/NDT) — partículas magnéticas, ultrasonidos, corrientes de Foucault, radiografía — sobre recipientes y tuberías. El estándar de tiempo aquí se construye por oficio y tipo de ensayo, no por pieza global.
6. Andamiaje y desandamiaje (scaffolding). Es la tarea con mayor variabilidad y la que más roza con el IMP-LOG. La diferencia entre un equipo de andamiadores que sabe la unidad y uno que entra por primera vez puede ser 3:1 en productividad (ejemplo orientativo).
7. Aislamiento térmico y pintura después de la fase de prueba. Suele subcontratarse llave en mano, pero el estudio de tiempos es crítico para aceptar la certificación final del alcance.

Para cada una, el retorno del estudio de tiempos se mide en horas ahorradas por tarea × coste medio hora-hombre × número de repeticiones en la parada.

5. Plantilla de 7 pasos para aplicar CronometrasApp en el turnaround

La herramienta de campo en una parada no puede ser la misma que en una fábrica discreta. Esta plantilla adapta CronometrasApp al contexto Seveso + LOTO + multi-cuadrilla. Está citada contra los flujos reales de export a Excel y PDF que la app soporta.

Paso 1 — Crear un proyecto por unidad parada

En CronometrasApp, organiza el trabajo con la jerarquía real del producto: Estudios → Elementos (con Biblioteca de Elementos para reutilizar definiciones y Organizaciones para estructurar equipos). Para reflejar la WBS (Work Breakdown Structure) de la ingeniería del turnaround —no la estructura de la planta— usa prefijos tipo WBS en los nombres de estudios y elementos. Por ejemplo, para una unidad de crudo/vacío: estudio Unidad 100 - Crudo, elementos 100-A Intercambiadores → 100-A-01 E-101 Haz tubular, con elementos separados para extracción, limpieza, reinstalación y prueba.

Paso 2 — Definir elementos por oficio, no por equipo

Cada elemento debe representar un oficio haciendo una operación concreta, no una operación abstracta. Ejemplos de elementos bien definidos:

• Andamiador — Montaje módulo 2×2×3 m en cabezal E-101
• Pailero — Corte y preparación boca de hombre T-301 nivel 4
• Mecánico — Desmontaje tapa frontal E-101
• Inspector END — Partículas magnéticas soldadura brida S-201

Un elemento mal definido (que hay que evitar): Mantenimiento E-101 — agrupa oficios y oculta la productividad real.

Paso 3 — Establecer el tamaño de la fase de observación con Tippett

Para el muestreo del trabajo en campo durante F3 (donde sí aplica la técnica de muestreo del trabajo clásico, descrita en profundidad en Work Sampling en Parques Eólicos), dimensiona con la fórmula de Tippett (1935):

$$N = \frac{4 \cdot p \cdot (1-p)}{e^2}$$

Para un p = 0,5 (máxima varianza, conservador) y e = 0,03 (precisión ±3%):

$$N = \frac{4 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}5}{0{,}03^2} = \frac{1}{0{,}0009} \approx 1.111 \text{ observaciones}$$

Para e = 0,05 (±5%): N ≈ 400. Para e = 0,10 (±10%, útil para pantallas de gestión): N ≈ 100.

# Verificación numérica
p = 0.5
for e in (0.03, 0.05, 0.10):
    N = round(4 * p * (1 - p) / e**2)
    print(f"e={e}: N={N} observaciones")
# e=0.03: N=1111
# e=0.05: N=400
# e=0.10: N=100

El cronograma real del muestreo se reparte durante los 30–50 días de F3: si se hacen 30 observaciones/día, 1.111 observaciones ocupan ≈37 días — perfectamente dentro de la ventana.

Paso 4 — Capturar con cronómetro (continuo o vuelta a cero)

La captura en CronometrasApp es siempre de cronómetro, en uno de sus dos modos:

• Modo continuo: para tareas de duración entre 2 minutos y 4 horas (apertura de boca de hombre, desmontaje de tapa, prueba neumática). Vuelta a cero o acumulado según el caso.
• Vuelta a cero por micro-tarea (preparación de extractor, apertura de válvula de instrumento, conexionado de racor): cada micro-tarea se cronometra por separado y se codifica en el campo de descripción del elemento.

El MTM-1 / MTM-UAS no es un modo de la app: es un método del sector que se aplica fuera de la herramienta sobre tablas de tiempos predeterminados, y sus tiempos se comparan con los medidos con cronómetro. La elección del modo de captura se decide antes del inicio de la tarea y se mantiene durante toda la observación para evitar contaminación de la muestra.

Paso 5 — Categorizar con taxonomía de 6 estados adaptada al turnaround

La taxonomía VA/NVA/IMP de muestreo del trabajo clásico sirve, pero hay que redefinir las categorías para el contexto de parada:

Las categorías IMP-PT e IMP-METEOROLOGIA son las que más se infraestiman en los estudios noveles: en una parada de estas características, el IMP-PT puede consumir entre el 8% y el 15% del tiempo de mano de obra directa (ejemplo orientativo), y es el que más fácilmente se reduce con mejor coordinación de permisos y agrupación de tareas por zona.

Paso 6 — Calcular el estándar con suplementos OIT/TAL y registrar el ratio de aprendizaje

El tiempo estándar de cada elemento se calcula con la fórmula canónica:

$$TS = TN \times (1 + S)$$

Donde TN es el tiempo normal (promedio observado × factor de valoración del ritmo) y S es el suplemento. Los suplementos a aplicar son los recomendados por la OIT (Organización Internacional del Trabajo) — clasificación clásica para fatigue and personal allowances — más los suplementos TAL (según convenio aplicable). La suma OIT + TAL cubre:

• Suplementos por fatiga según el tipo de esfuerzo físico (postura, peso manipulado, monotonía).
• Suplementos por necesidades personales (5–7% del TN).
• Suplementos por condiciones especiales del turnaround: trabajo en espacio confinado, ATEX, altura, calor (>35 °C en plataformas de horno), frío (paradas de invierno con ráfagas de >50 km/h).

En CronometrasApp, el campo suplementos del estudio admite múltiples entradas porcentuales, así que el cálculo puede hacerse elemento por elemento y exportarse en el informe.

Factor de aprendizaje dentro del evento (learning curve): en una parada, cada cuadrilla empieza de cero cada turno porque las cuadrillas rotan, los relevos llegan con personal de subcontrata distinto al del turno anterior, y los oficios cambian de equipo cada 6–8 días. El estándar provisional durante los primeros 5–7 días de cada oficio debe incorporar un factor de aprendizaje de Wright (curva típica L = 0,85 para oficios cualificados) hasta que se observa estabilidad:

$$T_n = T_1 \times n^{b}$$

donde b = log₂(L) ≈ -0,234 para L = 0,85 (curva 85%). Esta corrección es la que explica por qué los primeros 3 días de un oficio son sistemáticamente más lentos y por qué los ingenieros de planning que aplican el estándar "histórico" desde el día 1 ven desvíos que parecen errores de medición cuando en realidad son curva de aprendizaje.

Paso 7 — Exportar el informe de cierre con dos audiencias distintas

El informe final que se entrega tras el turnaround tiene dos audiencias:

• Audiencia interna (ingeniería + dirección de la planta): Excel con todos los estudios elementales, ratios VA/NVA/IMP por oficio y por unidad, comparación con la parada anterior (T-4), identificación de las 10 tareas con mayor desviación entre estándar planificado y real.
• Audiencia de cumplimiento (cuando aplique): PDF con el informe de tiempos del alcance de inspección — entregable interno —, incluyendo el registro de suplementos aplicados y los certificados de cualificación del personal que ejecutó la inspección. Lo que API 510/570 exigen como entregable regulatorio son los informes de inspección y certificados END, no los estudios de tiempos.

CronometrasApp cubre este doble flujo: los datos exportados a Excel permiten construir tablas dinámicas por oficio/unidad para la audiencia interna, y el export a PDF consolida los estudios firmados en un documento auditable.

6. caso práctico simulado: parada de una unidad FCC de 90 kt/año

Caso práctico simulado. Ejemplo construido con fines didácticos a partir de parámetros plausibles del sector. No corresponde a una implantación real de Cronometras ni a un cliente concreto.

Nota: los datos siguientes son un caso práctico simulado basado en la casuística pública del sector. Las cifras son plausibles y verosímiles, no corresponden a una planta real identificada.

• Unidad: FCC (craqueo catalítico en lecho fluidizado), 90 kt/año de producción, parada integrada con la unidad de coque.
• Duración total F2+F3+F4: 48 días.
• Presupuesto ejecutado: ≈95 M€.
• Horas-persona totales: ≈420.000.
• Distribución VA / VA-ESPERA / NVA / IMP-PT / IMP-AVERIA / IMP-METEOROLOGIA durante F3 (medida con 800 observaciones instantáneas, p = 0,5, e ≈ 0,035):

Interpretación (sin inventar): una reducción del 30% en IMP-PT (coordinación de permisos. agrupación de tareas por zona. planning 24h adelantado) equivale a 15.120 h ahorradas en F3 (30% de 50,400 h), Al ritmo del propio caso —≈8.750 h-persona/día (420,000 h en 48 días)— eso son aproximadamente 1.7 días de parada, Si el coste de inactividad es 1.5 M€/día. el ahorro estimado ronda 2.6 M€ sobre un coste de implementación del sistema de medición y coordinación de aproximadamente 0.3–0.5 M€,

El payback se materializa en una sola parada.

7. Errores típicos al cronometrar un turnaround por primera vez

De la experiencia documentada y de los reportes de cierre de paradas, estos son los siete errores que se repiten:

1. Confundir tiempo en planta con tiempo productivo. En F3, estar físicamente en la unidad no significa estar avanzando el alcance. El estudio de tiempos debe registrar qué hace la mano de obra en cada instante, no dónde está.
2. Aplicar el estándar planificado desde el día 1 sin corregir por curva de aprendizaje. Los primeros 5–7 días de un oficio son sistemáticamente más lentos; aplicar el estándar histórico genera desvíos que parecen errores de medición.
3. Olvidar el tiempo administrativo invisible: emisión del PT, aislamiento físico, medición de atmósfera, firma de entrega. Estos 30–90 minutos por tarea son los más fáciles de subestimar y los más críticos para planificar.
4. No diferenciar la productividad entre oficios. Andamiadores, paileros, mecánicos, inspectores END tienen ratios de productividad muy distintos. Un estándar único para "mantenimiento" oculta la realidad y bloquea la toma de decisiones.
5. Cerrar el estudio sin clasificar IMP-PT. Si el equipo no recoge la categoría permisos/LOTO, la mejora continua es imposible — la dirección verá "más lento de lo previsto" sin saber dónde atacar.
6. No comparar con la parada anterior (T-4). Sin histórico, no hay benchmark. La comparación inter-parada es la métrica que la dirección realmente quiere ver.
7. Olvidar la limpieza y retirada de andamios al final. La fase de desandamiaje, si no se planifica, consume 3–5 días adicionales que parecen "imprevistos" pero son 100% conocidos.

8. Lista de verificación de cierre del estudio de tiempos del turnaround

Antes de cerrar el informe de parada, esta lista de 10 puntos debe estar al 100%:

• Estudios CronometrasApp creados por unidad parada, con prefijos tipo WBS de ingeniería en los nombres.
• Elementos definidos por oficio, con tamaño muestral Tippett calculado para cada fase F3.
• Suplementos OIT + TAL aplicados elemento a elemento, con justificación de condiciones especiales (ATEX, espacio confinado, altura, temperatura).
• Curva de aprendizaje corregida para los primeros 5–7 días de cada oficio (factor de Wright L = 0,85 salvo justificación).
• Categorización VA/NVA/IMP completa, incluyendo IMP-PT e IMP-METEOROLOGIA.
• Comparación con la parada T-4 (hace 4 años) en ratios VA y en coste medio de las 10 tareas top.
• Informe Excel exportado para audiencia interna, con datos para construir tablas dinámicas por oficio/unidad.
• Informe PDF exportado con los estudios de tiempos del alcance de inspección (entregable interno), junto a los informes y certificados END del alcance API 510/570.
• Registro de cualificación del personal que ejecutó las inspecciones END (UNE-EN ISO 9712 niveles 1/2/3).
• Lecciones aprendidas documentadas y entregadas al equipo de planning de la próxima parada (T+4 a T+6 años según unidad).

9. Conclusión

El cronoanálisis de un turnaround no es una versión escalada del cronómetro de fábrica: es una disciplina distinta que combina técnicas de muestreo del trabajo (Tippett), estudio de tiempos con cronómetro (modo continuo y vuelta a cero), MTM para micro-movimientos, estándares con suplementos (OIT + TAL), y curva de aprendizaje (Wright) sobre una jerarquía de estudios y elementos con prefijos tipo WBS de ingeniería dentro del marco Seveso III + API 510/570 + LOTO/ATEX. La palanca económica es real: en una parada media de 95 M€ y 1,5 M€/día de inactividad, una mejora del 30% en IMP-PT paga el sistema de medición en una sola parada.

Para una visión 360° de planta que combine turnaround con mantenimiento rutinario, control horario y la trazabilidad de estudios con export a PDF/Excel/JSON de la app, el paraguas editorial ProdCont agrupa las cinco herramientas del ecosistema Micaot: CronometrasApp para este tipo de estudios, WorkSamp para muestreo del trabajo en planta en operación normal, Induly para el control horario y trazabilidad del personal subcontratado durante el turnaround, y Asetemyt para la selección de las cuadrillas de andamiadores, paileros e inspectores END que ejecutan el alcance.

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