Proyecto Final de Residencia

INFORME FINAL DE RESIDENCIA RESIDENCIA PROFESIONAL PROYECTO Evaluacion Y Análisis De Costos Para La Toma De Desiciones En Caldera De Vapor Myrggo De La Empresa Poliessa ALUMNO Juan Carlos Gutiérrez Beltrán No. Control: 106Z0241 Control: 106Z0241 Ramón Rivera Gutiérrez No. Control: 106Z0222 Control: 106Z0222 EMPRESA Poliestirenos del sureste S.A de C.V (Poliessa) ASESOR EXTERNO Ing. Ramón Ruiz Ramírez ASESOR INTERNO Ing. Luz María Zamudio Zamudio CARRERA Ingeniería industrial

Periodo: Septiembre Periodo: Septiembre 2014 –Enero 2015 1

EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DESICIONES EN CALDERA DE VAPOR MYRGGO DE LA EMPRESA POLIESSA.

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ÍNDICE

Nº página.

CAP TULO I

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Introducción Justificación Objetivo General Objetivo Especifico Información de la empresa. Historia Misión Visión Política de calidad Beneficios medio ambientales del Poliestireno Problemas a resolver. Alcances Limitaciones

11 12 13 13 14 15 15 16 16 16 18 22 23

CAP TULO II FUNDAMENTO TE RICO

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Generación de una propuesta de inversión Estudio técnico Evaluación Económica o financiera Evaluación sustentable Implementación Control o seguimiento Evaluación financiara Valor del dinero en el tiempo Proceso administrativo de mantenimiento Costo de mantenimiento Historia de la caldera MYRGGO Definición de la caldera Elementos, términos y componentes de una caldera Clasificación de la caldera Componentes principales de una caldera Accesorios de la caldera

25 26 27 27 27 28 28 28 29 30 33 35 36 38 44 51

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CAP TULO III PROCEDIMIENTO Y DECRIPCI N DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS

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Introducción con el personal Operativo Análisis de los equipos de la caldera, recopilación de datos Proceso de combustión Calculo Estequiométrico Primera ley Termodinámica Entalpia de Combustión Análisis de Inventario de partes de la caldera Quemador Cuerpo Chimenea Accesorio de la caldera Accesorios de seguridad Controles de nivel de agua Bomba de alimentación para la caldera Accesorio del cuarto de caldera

58 58 58 59 62 64 66 66 70 72 72 74 76 77 78

CAPÍTULO IV

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Resultados Conclusiones Recomendaciones Competencias desarrolladas y/o aplicadas Referencia Bibliográficas y virtuales Anexos. Manual

85 90 91 93 94 95 101

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INTRODUCCIÓN. En el periodo de las Residencias Profesionales se selecciona a la empresa Poliestirenos del sureste S.A de C.V. (POLIESSA) requiere dar solución de abastecimiento de la energía térmica que alimenta alimenta las líneas producción, la cual es generada por una caldera de vapor, que no se encuentra funcionando en condiciones apropiadas al 100% de su capacidad, por lo que se analizara el proyecto de inversión de la empresa, referente a dar un mantenimiento correctivo de las partes externas e internas de la caldera de vapor MYRGGO MYRGGO Modelo CM 3060 para dejarla funcionando en óptimas condiciones o en caso contrario se opte por adquirir el modelo nuevo del mismo equipo descrito. Una vez analizados los costos de las partes necesarias para evaluar el importe total de la inversión, se proporcionara a la empresa los elementos necesarios que apoyen la toma de decisión en lo que resulte más conveniente desde el punto de vista financiero y tecnológico. La empresa cuenta con un sistema de abastecimiento de energía térmica que actualmente no se encuentra funcionando en óptimas condiciones, por lo que se analizara la problemática del por qué no abastece en la totalidad de su capacidad, tomando como base de estudio el comportamiento de la caldera, para conocer las áreas de oportunidad de mejora, tomando en cuenta el deterioro de sus partes por el tiempo de uso o que puedan ser reemplazadas por una mejor tecnología. Adicional a lo anterior se documentara información que fundamente en base tomando datos del consumo insumos y desempeño del sistema de caldera de vapor en las condiciones que se encuentran actualmente por medio de la medición detallada del consumo de combustible, agua, energía eléctrica, mano de obra personalizada.

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JUSTIFICACIÓN. Partiendo de los conocimientos adquiridos de formación académica relacionados con los temas de formulación y evaluación de proyectos, se analizara los costos relacionados con el de habilitar nuevamente el sistema de generación de vapor incluyendo materiales, aditamentos y mano de obra. De igual manera se toma de parte de materias de gestión de Costos, para aplicar los conocimientos con respecto a los costos involucrados para este proyecto. Este proyecto

mostrará el problema físico y sistemáticamente como está

trabajando la caldera de vapor MYRGGO Modelo CM – 3060. Misma que no está satisfaciendo correctamente las necesidades de la empresa al no abastecer completamente su capacidad de generación térmica adecuada, esta caldera tiene pérdidas de presión por fugas, sistema de conducción deteriorado, inadecuada ubicación del inmueble, en algunos puntos no existen controles de consumo que requiere el sistema. En las condiciones que se encuentra dicha caldera de vapor, es necesario intervenirla por medio un mantenimiento correctivo, para evitar sobre trabajo del sistema y otro punto importante que no afecte el medio ambiente, tomando estos puntos de corrección para generar un presupuesto de su habilitación correcta, deberá ser comparado con un equipo nuevo que satisfaga las necesidades de la empresa.

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OBJETIVO GENERAL Realizar dentro de la empresa Poliestirenos del sureste S.A de C.V (POLIESSA) un análisis de costos o inversión que sea factible para la economía de la empresa sin sacrificar el buen funcionamiento del sistema de caldera de vapor, que cuente con ahorro de insumos sin afectar su productividad, dicho de otra manera que sea eficiente.

OBJETIVO ESPECÍFICO Realizar una evaluación mediante el análisis de costos si es conveniente realizar el mantenimiento correctivo o en su defecto realizar un cambio por un sistema nuevo con tecnología actual.

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INFORMACIÓN DE LA EMPRESA. El proyecto se llevara a cabo en la empresa POLIESTIRENOS DEL SURESTE S.A. DE C.V. en el área del departamento de calderas, implementando una evaluación y análisis de costos para la toma de decisiones

NOMBRE: Poliestirenos del sureste S.A de C.V. (POLIESSA) CLAVE DEL R.F.C: PSU8301147L9 DIRECCION: Calle 1 lotes del 24 al 27 esq. Galeana. COLONIA: Pedro I. Mata. C.P: 91799 CIUDAD: Veracruz, Ver. TEL: 229-9825502,

229-9352586, 229-9350535

CORREO ELECTRONICO: [email protected] LINK: www.poliessa.com.mx

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Historia Poliestirenos del Sureste S.A. de C.V. es una empresa fundada en el año de 1980, nos dedicamos principalmente a la fabricación y distribución de diversos materiales para la construcción y contamos con 4 plantas desde donde atendemos por más de 30 años el Sureste de México. Nuestras plantas producen productos de poliestireno como lo son los casetones, bovedillas y placas, productos de concreto como bloques, viguetas y bovedillas, adhesivos como pegazulejos, masillas y pega block, comercializamos productos como cemento, acero y cal y producimos un novedoso sistema de bardas prefabricadas con acabados de alta calidad, de igual forma fabricamos una amplia gama de cuerpos moldeados como hieleras, tortilleros y cajas de pescado; asimismo contamos con diversas certificaciones de organismos como el ONNCE y FIDE que respaldan la calidad de nuestros productos, procesos y servicios. Recientemente, con la adquisición de plantas dosificadoras móviles de concreto, logramos complementar aún más nuestra oferta integral de productos para la construcción, posicionándonos en el mercado como la empresa con mayor diversificación de productos propios y comercializados.

Misión. Nos comprometemos a ofrecer productos de Poliestirenos expandido en alta calidad y servicios que satisfagan las expectativas de nuestros clientes y el mercado en general, previniendo la contaminación ambiental durante el transcurso de nuestras actividades, cumpliendo con las normas legales en vigencia y actuando como una empresa socialmente responsable. Brindando bienestar al personal así como con la seguridad, salud, la protección del medio ambiente y la comunidad, a través de una labor eficiente y de mejoramiento continuo, asegurando simultáneamente el fortalecimiento económico de la empresa

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Visión. Ser la empresa líder que se distingue en una organización e innovadora a nivel nacional e internacional por el nivel de calidad rentabilidad y eficiencia en sus productos y servicios, con el fin de satisfacer las expectativas a nuestros clientes

Política de calidad: Poliestirenos del sureste S.A. de C.V. (POLIESSA) se compromete a fabricar y comercializar productos de poliestireno expandido de alta calidad que satisfagan los requisitos del cliente y los objetivos estratégicos organizacionales; con procesos, documentos y personal competente; mejorando continuamente la eficacia del sistema de gestión de calidad.

Beneficios medio ambientales del Poliestireno 

El Poliestireno Expandido o EPS es un material con múltiples aplicaciones, tanto en el sector de la Construcción como en Envase y Embalaje, caracterizado por su bajo impacto medioambiental y que se recicla para fabricar nuevo material o generar energía. La utilización del EPS como aislamiento térmico en la construcción hace posible un ahorro muy significativo de energía en la climatización de casas y edificios, representando la solución técnica y económicamente más viable para la disminución de emisiones contaminantes (CO 2 y SO2), y contribuyendo de esta manera a minimizar el efecto invernadero y la lluvia ácida que afecta a nuestro planeta.

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El EPS es 100% reciclable y existen numerosas aplicaciones para los materiales de EPS recuperados. Por ejemplo, puede ser utilizado para la aeración de suelos para el plantío enriqueciendo el compostaje.

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EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DESICIONES EN CALDERA DE VAPOR MYRGGO DE LA EMPRESA POLIESSA. 

Durante todo su ciclo de vida ahorra 500 veces la la energía que se consume en su proceso de fabricación lo que contribuye a evitar el calentamiento global y el cambio climático.

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El EPS es un material que cumple cumple todas las exigencias medioambientales desde su proceso de elaboración hasta su extinción o reciclaje.

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PROBLEMAS A RESOLVER La empresa POLIESSA (Poliestirenos del sureste) en el departamento o área de caldera cuentan con una caldera MYRGGO de 60 CC modelo CM-3060 con una presión máxima de trabajo 10.54Kg/cm ₂ hecha en México en el año de 1986, su principal fuente de combustión fue el gas natural, pero por razones sociables en las cuales la población cercana a la empresa sufrió quejas del eminente peligro que pudiese ocasionar, ocasionar, contaba con un deposito industrial para gas natural, ya que se dieron casos de que al suministrar el producto, por obvia razones cuando se requería el llenado de gas natural este seria rellenado por una pipa de gas que al utilizar conexiones del vehículo o pipa al depósito de llenado, se generaban cierta fugas de gas que al ser percibidas por la comunidad, esta se vuelve intranquila y busca la fuente de salida, provocando reclamos a la compañía que los genera. Por estas razones en su momento el Gerente de la empresa POLIESSA opta por cambiar el insumo para la combustión en la caldera MYRGGO, de gas natural a diesel, esta modificación generó el cambio del quemador a gas a un quemador a diesel llamado ECOFLAM que se encuentra actualmente en funcionamiento en el equipo de la caldera.

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A partir de su cambio la caldera empezó a dar varias problemáticas, p roblemáticas, una de ellas es el arranque de combustión ya que su tiempo de arranque para empezar a generar vapor es tardado aproximadamente de tres a tres horas y media en comparación con el gas natural que este lograba alcanzar dicho propósito en hora y media aproximadamente en generar vapor y mantenerse en óptimas condiciones de trabajo. Esta mejora lograr economizar el insumo de la caldera, ya que se reduciría la cantidad del producto, y tener más horas de producción. Analizando estos detalles que provocan un u n atraso en el funcionamiento apropiado de la caldera se detalla lo siguiente: objetivo de una buena combustión es liberar todo Análisis de Combustión: El objetivo este calor minimizando las perdidas por combustión imperfecta y aire innecesario; es decir que mientras más completa y limpia es la combustión, mayor es el calor calor producido y aprovechado y menor la contaminación del aire. Al utilizar el diesel como fuente de combustión, este no está alcanzando el objetivo de la empresa para abastecer su producción.

Sus partes principales de la caldera (cuerpo, hogar, tubos Flux, Chimenea): Esta caldera de vapor es un recipiente cilíndrico herméticamente cerrado sujeto a presión que genera una flama en el Hogar y el humo producto de la combustión viaja dentro de los Tubos que dirigen los gases a lo largo de la caldera. Cuyo principio de funcionamiento es el de un intercambiador de calor, que transfiere energía (ya sea por la combustión de un combustible) al agua para producir vapor saturado. Físicamente estas partes requieren mantenimiento correctivo y preventivo por no estar en óptimas condiciones de trabajo. 19


Los accesorios de la caldera: Reducen los riesgos de operación del equipo y dan confianza al operador en su área de trabajo. Actualmente estos accesorios se encuentran en mal estado, que puede provocar el mal funcionamiento del equipo y riesgo laboral.

El equipo de tratamiento de agua (Suavizadores, Deareador, Economizador): El agua es el principal elemento que utiliza la caldera para generar la energía necesaria para abastecer la línea de producción, independientemente sin olvidar que es un solvente Universal y su formula química es H2O. El tratamiento del agua se define como el conjunto de procesos para efectuar las condiciones del agua en función de dos factores: A. La fuente donde provienen el agua B. Según el uso que se le vaya a dar al agua Estos puntos son importantes ya que puede dar origen a una mayor diversidad de aplicaciones. En nuestro caso se requiere que el agua entre a la caldera ya desmineralizada, para evitar entre muchos la generación de corrosión, y esto no está siendo utilizado de tal forma, por lo que esto de los puntos a corregir.

Trampas de vapor: Una trampa de vapor es una válvula automática que nos permite eliminar el condensado, impidiendo la pérdida de vapor en el sistema de distribución. Separa el condensado de vapor para mantener las condiciones de presión y temperatura. Estas trampas actualmente no todas están funcionando correctamente, ya que algunas están libres (bypass) 20


Implementación del Mantenimiento correctivo en la caldera: La seguridad, confiabilidad y eficiencia de operación de la caldera, solamente puede conservarse con un programa básico de mantenimiento Esta problemática que se encuentra dentro del área de calderas se implementará mediante un proyecto llamado EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LA CALDERA DE VAPOR MYRGGO DE LA EMPRESA POLIESSA. Por medio de la Evaluación y análisis de costo estudiaremos la forma más eficiente para mejorar el tiempo de arranque y disminuir el consumo de combustible, y a su vez obtener mayores horas de producción en la empresa.

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ALCANCES Y LIMITACIONES. Alcances. En el desarrollo de las actividades del proyecto, la empresa da la facilidad de estar en contacto directo con la maquina generadora de vapor MYRGGO para conocer los aspectos funcionales y deficiencias de la misma, así mismo el personal dio la facilidad del personal al mostrarnos sus actividades y darnos a conocer cada una de las partes o accesorios de la caldera así mismo cómo funciona el proceso de la caldera que incluye el arranque, distribución del vapor y los insumos utilizados, todo esto nos sirvió para lograr obtener la información necesaria, el tiempo utilizado logro ser suficiente para tal propósito y logrando resumir la propuesta final de costos de mantenimiento general de la caldera comparando con la obtención de un nuevo equipo. Se espera reducir el tiempo de arranque, reducir el consumo de combustible, diagnosticar equipo para el tratamiento de agua, y implementar un mantenimiento preventivo a la caldera para obtener una mayor eficiencia en la caldera con la finalidad de obtener una buena energía de vapor seco obteniendo una gran producción en el área de fabricación de bloques de poliestireno con una posible utilidad en la producción El gerente de mantenimiento

proporciono el manual de la caldera logrando

conocer el funcionamiento de esta, sus partes y accesorios que la componen, como trampas de vapor, válvulas, depósitos etc. Se logra conocer físicamente y técnicamente las deficiencias de la caldera y sus accesorios desde la entrada, generación de energía de vapor, control del mismo, líneas de conducción hasta su almacenamiento. Independientemente de los insumos combustión, como materia prima como el agua suministrada a la caldera, el sistema de agua procesada. 22


Limitaciones. Los costos analizados en este proyecto se deberá actualizar periódicamente ya que los elementos o accesorios para el abastecimiento del mantenimiento de la caldera y maquinaria son presupuestadas en dólares y la fluctuación cambiaria del dólar nos limita a tener un presupuesto real. La empresa donde se genera este proyecto es una sucursal, por lo que en realidad la toma de decisiones serán tomadas finalmente en la matriz la cual se encuentra en la ciudad de Mérida Yucatán. Al llevar un control de los suministros de la materia prima utilizada, no se puede abrir ciertas tapas para conocer si el accesorio está en buen estado o deteriorado, solo se evalúa visualmente. Así mismo con respecto al agua requerida, no se puede medir el caudal del agua por no contar una válvula apropiada. Con respecto a las trampas de vapor solo visualmente se pueden detectar si funciona correctamente.

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La evaluación y análisis de costos es la parte fundamental en una toma de decisiones. Evaluar un proyecto de inversión en un activo como la caldera MYRGGO implica determinar, mediante un análisis de costos-beneficio, si el mismo generará o no el rendimiento deseado. El presupuesto de capital es el término con el que se designa la función financiera relacionada con la toma de decisiones de inversión. Las etapas que deben de cubrir un proceso de evaluación son: a) Estudio técnico b) Evolución económica c) Implementación d) Control y seguimiento Un proyecto de inversión es una propuesta de inversión de una cantidad importante de recursos en el presente para obtener un beneficio económico en el futuro. Mediante un estudio técnico se determinan las necesidades específicas para llevar a cabo la operación y los costos en que se incurrirá. La evaluación financiera ordena y sistematiza los datos recabados en las etapas anteriores para utilizarlos mediante el empleo de alguna técnica de evaluación. Cuando una empresa hace una inversión, incurre en un desembolso de efectivo con el propósito de generar en el futuro beneficios económicos que ofrezcan un rendimiento atractivo para quienes invierten. Evaluar un proyecto de inversión consiste en determinar, mediante un análisis de costo-beneficio, si genera o no el rendimiento deseado, para entonces tomar la decisión de realizarlo o cancelarlo.

Generación de una propuesta de inversión Un proyecto de inversión es cualquier alternativa de las empresas para generar beneficios económicos en un futuro, durante un periodo relativamente

largo, 25


mediante el desembolso en el presente de una gran cantidad de recursos. Todos los días, las empresas enfrentan situaciones que las llevan a replantear, o plantear por primera vez, sus objetivos. Por ejemplo, conseguir una mayor eficiencia obtener una mejor calidad, crecer, adaptarse, sobrevivir; estos objetivos se traducen en propósitos específicos, como reducir devoluciones, tener personal más capacitado, reforzar la venta de un producto, lograr una mayor participación en el mercado, reducir la contaminación, dar un mejor servicio, reducir gastos de almacenaje, etc. A su vez, los propósitos específicos suelen implicar una decisión de inversión: comprar equipo para obtener un mejor acabado, llevar un proyecto de capacitación, hacer una campaña publicitaria, abrir una sucursal, sustituir una máquina, comprar equipo de trasporte para hacer entregas directas o construir una bodega.

Estudio técnico El estudio técnico da a conocer las necesidades específicas para la operación y los costos en los que se incurrirá para cubrir esas necesidades. Visto de manera general, mientras el estudio de mercado genera información de los posibles beneficios de la inversión, el estudio técnico produce información de los costos de la misma. Cuando el producto o servicio es nuevo, es necesario determinar cómo va a producirse o proporcionarse. Si el negocio es nuevo, el estudio debe incluir la consideración de los

diferentes lugares donde puede ubicarse, dadas las

características y necesidades. Esta información,

junto con la del mercado,

determinará el tamaño de las instalaciones y características de la maquinaria y del equipo necesario. Esto también llevará a definir necesidades específicas de instalación, materia prima, mano de obra entre otras, que se traducen en costos. Si se trata de renovar o sustituir equipo o instalaciones, es probable que en la evaluación del proyecto no se requiera definir un nuevo proceso ni una ubicación,

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pero quizá sí instalaciones especiales, cierta capacitación, materia prima diferente o mano de obra más calificada.

Evolución económica o financiera En esta etapa se ordena y sistematiza la información generada en las dos etapas anteriores para su utilización al aplicar alguna técnica de evaluación. Cualquier técnica o método de evaluación debe generar un resultado financiero que, al compararlo con un criterio previamente definido, facilite la toma de decisiones. Un criterio previamente definido debe incluir las condiciones de rentabilidad exigidas por la empresa, así como las condiciones de financiamiento, es decir, la forma que será financiada la inversión y el costo que originará.

Evaluación sustentable Hoy en día, los proyectos de inversión deben evaluarse no nada más en lo económico sino también considerando los efectos colaterales, laboral, etc., si bien no debe olvidarse que el objetivo meta es generar recursos para los inversionistas.

Implementación Si el proyecto ha sido aceptado, el siguiente paso es ejecutarlo. En esta etapa debe ser especialmente cuidadoso para que cualquier variación sea analizada y evaluada apropiadamente, de modo que el proyecto conserve las características originales con las cuales fue aceptado. Sin embargo. Habrá renglones críticos en los que una pequeña variación puede provocar grandes cambios en los resultados, sobre todo en el arranque de operaciones, ya que los desembolsos fuertes casi siempre son necesarios para iniciar actividades. Por ejemplo, un aumento de 8% en la cotización de un equipo que vale un millón de pesos equivale a varios miles de pesos más. En cambio, un aumento de 8% en el precio

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de uno de los materiales puede representar únicamente unos centavos más en el costo del producto.

Control o seguimiento Un proyecto en marcha también requiere un control continuo. Aunque las variaciones tienen un menor efecto en la operación que el que tiene la inversión, las operaciones, por ser continuas, tienen un efecto acumulativo; así, un aumento de 5% en el costo por unidad puede ser insignificante, pero al considerar el volumen total y el paso del tiempo, puede convertirse en un factor que afecte el éxito de la inversión. Además, en el futuro pueden presentarse situaciones que justifiquen cambios en la decisión original, que requieran una nueva evaluación y de cuyos resultados puedan derivarse acciones extremas como la suspensión del proyecto.

Evaluación financiera La evaluación financiera

es el proceso por el cual se hacen los cálculos

necesarios para determinar si el proyecto es viable desde el punto de vista de la rentabilidad de la inversión.

Valor del dinero en el tiempo Debido a que una inversión implica flujos de efectivo actuales y futuros, y se expresan en unidades monetarias, al hacer comparaciones es necesario que esas unidades monetarias sean equivalentes. Para ello será necesario dominar el concepto y las herramientas relacionadas con el valor del dinero en el tiempo.

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Proceso administrativo de mantenimiento El desarrollo de este proyecto se tomó de las partes antes descritas y se centra en el estudio técnico para

proporcionar el costo que aplicaría en desarrollar el

proceso de mantenimiento de cada una de las partes que sean requeridas. El optimizar el mantenimiento de una empresa a través de una filosofía de trabajo que permita mejorar los procesos, alargar la vida útil del equipo es, minimizar las fallas, disminuir los tiempos de reparación, aumentar la seguridad del personal y operaciones de equipos, y sobre todo una reducción significativa de los costos de producción y mantenimiento, es la misión primordial de una gerencia moderna y de calidad. Históricamente, se han hecho mucho énfasis en la planeación, programación y control de las paradas de planta. Es importante señalar que todo proyecto debe ir acompañado de una planificación de negocio donde la visión, objetivos, estrategias y las expectativas de la corporación se reflejen en entorno sobre la inversión. El componente a tomar en cuenta en los proyectos de paradas de planta es tener una visión y misión del plan estratégico de inversión. El diseño de este plan lo influencian factores internos y externos que los equipos naturales de trabajo deben tomar en cuenta, tales como aspectos comerciales y financieros de la empresa, los compromisos con los clientes, las proyecciones de flujo de caja y la flexibilidad requerida en cuanto a la fecha de ejecución y duración de la parada. En los proyectos de paradas de planta, la mayor demanda de los recursos llegan cuando una planta es parada por un largo periodo de tiempo, lo que implicará crear un horario o programa de mantenimiento. Por norma general, una larga lista de trabajo se planifica en un período de tiempo.

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El plan de trabajo debe ser modificado. Se deben contratar equipos especiales para cubrir los trabajos adicionales requeridos y las necesidades especiales.

Costo de Mantenimiento Es el precio pagado por concepto de las acciones realizadas para conservar o restaurar

un

bien

o

un producto a

un estado especifico.

El

sector

de

mantenimiento en la planta o en la empresa puede ser considerado por algunos gerentes como un gasto, para otros como una inversión en la protección del equipo físico. Costos en el Mantenimiento. Para tomar decisiones basadas en la estructura de costos, y teniendo presente que para un administrador una de sus principales tareas será minimizar los costos, entonces es importante conocer su componentes. Los costos, se pueden agrupar en dos categorías: 1) Los

costos

que

tienen

relación

directa

con

las operaciones de

mantenimiento, como ser: Costos administrativos, de mano de obra, de materiales, de repuestos, de subcontratación, de almacenamiento y costos de capital. 2) Costos por pérdidas de producción a causa de las fallas de los equipos, por disminución de la tasa de producción y pérdidas por fallas en la calidad producto al mal funcionamiento de los equipos. Costo global del mantenimiento El costo global de mantenimiento es la suma de cuatro costos:

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1.- Costos Fijos: La característica de este tipo de costos es que estos son independientes del volumen de producción o de ventas de la empresa, estos como su nombre lo dice son fijos, dentro de este tipo de costos podemos destacar la mano de obra directa, los alquileres, seguros, servicios, etc. Los costos fijos en el mantenimiento están compuestos principalmente por la mano de obra y los materiales necesarios para realizar el mantenimiento preventivo, predictivo, hard time, así como todo gasto originado por el engrase de las máquinas o mantenimiento. Desde el punto de vista del mantenimiento, estos costos son gastos que aseguran el mantenimiento en la empresa y la vida útil de la maquinaria a mediano y largo plazo. La disminución del presupuesto y recursos destinados a este gasto fijo limita la cantidad de inversiones programadas, y al principio representa un ahorro para la empresa que después se traduce en mayor incertidumbre y gastos mayores para mantener a la empresa en su nivel óptimo.

2.- Costos Variables: Estos costos tienen la particularidad de ser proporcionales a la producción realizada. Podemos destacar dentro de estos a costos como mano de obra indirecta, materia prima, energía eléctrica, además de los costos variables que incluyen el mantenimiento. Dentro de los costos variables de mantenimiento se encuentra básicamente con el de la mano de obra y lo materiales necesarios para el mantenimiento correctivo. El mantenimiento correctivo será consecuencia de las averías imprevistas en la maquinaria, como de las reparaciones programadas por otros tipos de mantenimiento a la maquinaria. Parecería que no fuera posible reducir este tipo de gasto de mantenimiento, dado que este viene directamente de la necesidad de realizar una reparación para poder seguir produciendo. La manera de reducir este tipo de gasto no pasa 31


por dejar de hacer mantenimiento correctivo, si no por evitar que se produzcan las averías inesperadas.

3.- Costos Financieros: Los costos financieros asociados al mantenimiento se deben tanto al valor de los repuestos de almacén como a las amortizaciones de las máquinas duplicadas para asegurar la producción. El costo que supone los recambios de un almacén para realizar reparaciones, es un desembolso para la empresa que limita su liquidez. Si los recambios son utilizados con cierta frecuencia se encontrarían con un mal menor, dado a que esto es una inversión que hace la empresa para mantener la capacidad productiva de la instalación. Sin embargo, cuando los recambios tardan mucho tiempo en ser utilizados, se esta incurriendo en un gasto que, en principio, no genera ningún beneficio para la empresa. Dentro de estos gastos financieros debe tenerse en cuenta el coste que supone tener ciertas instalaciones o máquinas duplicadas para obtener una mayor disponibilidad. En determinadas circunstancias que se obliga a una disponibilidad total, es necesario montar en paralelo una máquina similar que permita la reparación de una de ellas mientras la otra está en funcionamiento. El coste de esta duplicidad puede olvidarse en el cómputo de los gastos de mantenimiento, pero debe tenerse en cuenta dado que el motivo de su presencia es el aumento de la disponibilidad y este concepto es responsabilidad de mantenimiento.

4.- Costos De Fallo: El coste de fallo se refiere al coste o pérdida de beneficio que la empresa soporta por causas relacionadas directamente con el mantenimiento. Normalmente, este concepto no suele tenerse en cuenta cuando se habla de los gastos de mantenimiento, pero su volumen puede ser incluso superior a los gastos tradicionales, costos fijos, costos variables y financieros. Este concepto es aplicable tanto a empresas productivas como a empresas de servicios. 32


Los costos de mantenimiento de equipos, infraestructuras, herramientas, maquinaria, etc. representa una inversión que a mediano y largo plazo acarreará ganancias no sólo para el empresario quien realiza esta inversión se le revertirá en mejoras en su producción, sino también el ahorro que representa tener trabajadores sanos e índices de accidentalidad bajos. Por otra parte es importante tener un conjunto convenido de medidas del funcionamiento de la parada de planta mediante el cual se mida la ejecución y el desempeño. Como con todas las medidas, un solo índice puede con frecuencia ser engañoso y es por ello, que es necesario diseñar un grupo de medidas que proporcionen una indicación equilibrada del funcionamiento. Es necesario tener en cuenta como se realiza una parada de planta y una programación de mantenimiento para realizarlos adecuadamente sin pérdidas de producción.

Historial de la caldera MYRGGO La historia de la caldera ha sido larga y de constantes avances tecnológicos; y no pudo ser sino Inglaterra, corazón industrial del mundo, a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX, la cuna de uno de los inventos más portentosos del hombre en cuanto a la obtención de energía: La caldera a vapor, cuando James Watt observó que se podría utilizar el vapor como una fuerza económica que remplazaría la fuerza animal y manual, se empezó a desarrollar la fabricación de calderas, hasta llegar a las que actualmente tienen mayor uso en las distintas industrias. Con el paso de los años se han mejorado y optimizado los diseños, disminuyendo así su tamaño y aumentando considerablemente la eficiencia de la caldera.

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Las primeras calderas tenían el inconveniente de que los gases calientes estaban en contacto solamente con su base, y en consecuencia se aprovechaba mal el calor del combustible; debido a esto las instalaciones industriales fueron perfeccionándose, colocando el hogar en el interior y posteriormente se le introdujeron tubos, para aumentar la superficie de calefacción. Así, mientras el mundo, más allá de la pujanza industrializadora de los ingleses, demandaba recursos energéticos para su desarrollo, la caldera fue ganando espacios y llegó a transformarse en un equipo indispensable para los procesos productivos. El invento fue tal vez rudimentario al comienzo, pero fue logrando avances en la media que diferentes hombres de gran ingenio incorporaron nuevas ideas para ir haciéndolas cada vez más eficientes y seguras. La caldera de vapor más elemental fue diseñada por Dionisio Papín en 1979, una caldera de pequeñas dimensiones llamada “marmita” con ella se trató de remplazar a los modelos anteriores pero el intento fracaso; sin embargo, quien la desarrollo completamente fue James Watt en 1776. Estas calderas eran utilizadas para accionar bombas de agua, tenían forma cilíndrica vertical y eran de larga vida útil; además, fueron estas las responsables de la revolución industrial que comenzó en ese siglo. Las calderas tipo Lancashire fueron desarrolladas en 1884 por William Fairbairn, a partir de lo que se conocía como caldera “Cornich” de un fogón o caldera “Trevithck’s”, su estructura estaba compuesta por un largo manto de acero, por lo

general de 5 a 10 de largo, a través del cual pasaban 2 tubos de gran diámetro llamados fogones; cada fogón era corrugado de manera que absorbiera la expansión de la caldera cuando se calentaba y para prevenir su colapso debido a la presión externa de la caldera se instalaban una cámara de combustión a la entrada, en lo que corresponde al frente de la caldera. La cámara de combustión de la caldera estaba diseñada para quemar gas, petróleo o carbón, y los combustibles calientes pasaban de la cámara de combustión a los fogones de la 34


caldera, los cuales se encontraban rodeados por agua en su exterior y el calor que se generaba en la cámara de combustión era transferido al agua de la caldera. La caldera era instalada en una fundición de ladrillo llamada “setting” o montur a, con

el propósito de mejorar la eficiencia térmica del equipo de la caldera. En el frente de la caldera el flujo de gases calientes era dividido en dos corrientes que pasaban hacia el fondo del equipo por los costados. Esto se conseguía mediante 2 ductos en los lados de la caldera, que formaban parte del Setting y que se encontraban al fondo de la caldera para dar paso a la chimenea. Por mucho tiempo se fabricaron calderas de distintos tamaños, la más pequeña media 5.5 m de largo por 2 m de diámetro y la más grande era de 10 m de largo por 3 m de diámetro, su producción de vapor variaba entre 1500 kg/h y hasta 6500 kg/h aproximadamente, operando a presiones de hasta 17 Bar. Contenían un gran volumen de agua, que se traducía en una gran capacidad de almacenamiento de energía, con lo que podían responder fácilmente a demandas repentinas de vapor. El volumen de agua contenida significaba también que el control el nivel y de la calidad del agua no era tan crítico como en las calderas modernas, su principal desventaja era que después de calentamientos y enfriamientos repetidos, las expansiones y contracciones se traducían en deterioró de la mampostería, lo que provocaba infiltraciones de aire parásito, que desequilibraba el tiro de la caldera a la vez que disminuía su eficiencia.

Definición de la caldera Una caldera puede describirse como un generador de vapor o como “la

combinación de equipos para producir o recuperar calor, junto con aparatos para transferir el calor disponible a un fluido”. Las calderas se componen de un

compartimiento donde se consume el combustible y otro donde el agua se convierte en vapor.

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Las hay desde pequeñas instalaciones locales para la producción de vapor para la cocción de alimentos, planchado en serie de ropa, tratamientos sépticos de instrumentales y labores similares, con vapor de relativa baja temperatura y presión, hasta enormes instalaciones industriales, utilizadas para la alimentación de turbinas de generación de electricidad, y otros procesos industriales donde se requiere vapor en grandes cantidades, a altísimas temperaturas y presiones. La caldera de vapor más elemental es la conocida como olla a presión, tan común en nuestros hogares. En esencia una caldera es un recipiente cerrado lleno parcialmente de agua a la que se le aplica calor procedente de alguna fuente tal como un combustible, electricidad etc., para hacerla hervir y producir vapores. Como estos vapores están confinados a un espacio cerrado, se incrementará la presión interior y con ello la temperatura de ebullición del agua pudiéndose alcanzar finalmente muy elevados valores de presión y temperatura. Estos vapores se concentran en la parte superior del recipiente inicialmente vacío conocido como domo, de donde se extrae vía conductos para ser utilizado en el proceso de cuestión.

Elementos, términos y componentes de una caldera a) Agua de alimentación: es el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente agua de pozo o agua de red con algún tratamiento químico como la desmineralización. b) Agua de condensado: es el agua que proviene del estanque condensador y que representa la calidad del vapor. Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones. c) Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de un agua de alcalinidad elevada.

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d) Condensador: Sistema que permite condensar el vapor. e) Estanque de acumulación: Es el estanque de acumulación y distribución de vapor. f) Desaireador: Es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera. g) Purga de fondo: Evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera. h) Purga de superficie: Evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de agua de la caldera. i) Fogón u hogar: Alma de combustión del sistema, para buscar una continua mejora de los recipientes y circuitos establecidos por la caldera. j) Combustible: Material que produce energía calórica al quemarse. k) Agua de calderas: Agua de circuito interior de la caldera, cuyas características dependen de los ciclos y del agua de entrada. l) Ciclos de concentración: Número de veces que se concentra el agua de caldera respecto del agua de alimentación. m) Alcalinidad: Nivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3 que confiere una concentración de iones carbonatos e hidroxilos que determina el valor de pH de funcionamiento de una caldera, generalmente desde 10,5 a 11,5. n) Desoxigenación: Tratamiento químico que elimina el oxígeno del agua de calderas.

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o) Incrustación: Sedimentación de sólidos con formación de núcleos cristalinos o amorfos de sulfatos, carbonatos o silicatos de magnesio que merman la eficiencia de funcionamiento de la caldera. p) Dispersante: Sistema químico que mantiene los sólidos descohesionados ante un evento de incrustación. q) Antiincrustante: Sistema químico que les permite a los sólidos permanecer incrustantes en solución. r) Anticorrosivo: Sistema químico que brinda protección por formación de filmes protectores ante iones corrosivos presentes en el agua. s) Corrosión: Deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. t) Índice de vapor/combustible: Índice de eficiencia de producción de vapor de la caldera.

Clasificación de la caldera Las calderas pueden clasificarse basándose en algunas de las características siguientes: uso, presión, materiales de que están construidas, contenido, forma y posición de los tubos, sistema del fogón, clase de combustible, fluido utilizado, sistema de circulación, posición del fogón, tipo del hogar, forma general, nombre registrado del fabricante y propiedades especiales. Si nos referimos a la clasificación de acuerdo al tipo de diseño, encontraremos dos grandes tipos de calderas: a) Calderas de tubos de humo (Pirotubular) b) Calderas de tubos de agua (Acuotubular) 38


Calderas pirotubular o de tubos de humo: Se caracterizan porque la llama de la combustión se forma dentro de cada hogar cilíndrico de la caldera, pasando los humos generados por el interior de los tubos de los pasos siguientes (normalmente dos), para ser conducidos a la chimenea de evacuación. De ello, su otro nombre de calderas de tubos de humo. En estas calderas, tanto los hogares, como los tubos de humo están en el interior de la virola, completamente rodeados de agua. Para generar vapor, se regula el nivel medio del agua en su interior, de forma que varíe dentro de una banda prevista, sirviendo su cámara superior de separador del vapor generado, desde donde sale al consumo por la tubuladura de salida

Caldera pirotubular

39


Características Generales: 

Se construyen en tamaños de hasta 18000lbm/hora de vapor.



El Calor circula por dentro de los tubos y el fluido frío, agua, por fuera de ellos.



El calor es transferido por medio de los humos o gas de la combustión.



Los tubos van sumergidos en el agua. La caldera de baja presión está limitada a 15psig de presión de vapor.



La caldera de vapor para generar fuerza puede operar a una presión de 300Psig y una capacidad de50000Lbm/hora de vapor de agua.



El diseño de una caldera tubos de humo se basa principalmente en el hogar y en los pasos de los gases a través de los tubos



Usan como fluido termodinámico el agua y el aceite térmico



Las calderas pueden ser de tubos continuos o de tubos de retorno de acuerdo con la dirección del flujo de gases



Pueden tener un hogar interno o estar dotadas de un fogón externo



Su operación con la nueva tecnología les permite operar automáticamente



El espacio comprendido arriba del nivel agua es llamado cámara de vapor



La caldera puede ser de uno, dos y ocasionalmente hasta de cuatro retornos.

Ventajas: 

Almacenan gran cantidad de agua



Producen gran cantidad de vapor



Permiten efectos de fluctuaciones en la demanda de vapor



Su costo instalada es relativamente bajo y considerablemente menor que la correspondiente caldera acuotubular de domo



Son perfectamente adaptables a la producción estandarizada



Son eficientes de 79% a 85%

40


Desventajas: 

Su arranque en frío es demasiado lento para alcanzar la presión de trabajo



Su posibilidad de sobrecalentamiento es limitado y depende del tipo de caldera



Con el aumento de la demanda de vapor, la temperatura de los gases se eleva rápidamente



No se utilizan para el accionamiento de turbinas



El tamaño de la caja del hogar no puede ser ampliado



Su operación se torna crítica al operar con sobrecarga de más del 40%.



Su mantenimiento interior es dificultoso



No son empleables para altas presiones (operan de 0-300 PSIG).

Caldera acuotubular o de tubos de agua: Debido a los grandes inconvenientes de las calderas pirotubulares se construyen este otro tipo de calderas. Las calderas acuotubulares se caracterizan porque la llama de los quemadores se forma dentro de un recinto formado por paredes tubulares en todo su entorno, que configuran la llamada cámara de combustión (hogar), pasando los humos generados por el interior de los pasos siguientes, cuyos sucesivos recintos están también formados por paredes tubulares en su mayoría. La cualidad que diferencia a estas calderas es, que todos los tubos que integran su cuerpo están llenos de agua o, al menos, llenos de mezcla agua-vapor en los tubos hervidores, en los que se transforma parte de agua en vapor cuando generan vapor como fluido final de consumo .

41


En las calderas acuotubulares la circulación del agua por su interior es forzada por medio de las bombas de circulación. En las calderas de generación de vapor se regula el nivel medio de agua en el calderín superior, de forma que varíe dentro de una banda prevista, sirviendo la cámara superior de separador del vapor generado, desde donde sale al consumo por la tubuladura de salida.

Características Generales: 

EL fluido, agua, circula por el interior de los tubos y por el exterior los gases producto de la combustión



Los tubos que manejan agua y vapor, o tubos descendentes son de acero al carbono



Estas calderas por lo general son de construcción vertical



Estas calderas requieren de agua de alimentación con un tratamiento químico exhaustivo



Estas calderas pueden ser de circulación natural o forzada



Las de circulación forzada supercríticas no utilizan bomba de recirculación, y operan con presiones de diseños cercanas o por encima del punto crítico

42


Utilizan calentadores de aire que es el último dispositivo en recuperar calor de la caldera y se localiza en la chimenea



Utilizan precipitadores a la salida de los humo



Algunas son de tiro inducido, tiro forzado y de tiro equilibrado o balanceado.

Ventajas: 

Son de horno propio interior ubicado lejos de la zona de evaporación



Son de gran volumen y altura



Admiten gran cantidad de aire en su hogar



La combustión se puede controlar



Son de alto rendimiento y producción de alta presión, apta para generación de energía eléctrica



Menor tiempo para levantar presión



Entre más alta es la caldera más se aprovecha la energía calórica de los gases de combustión



Mayor flexibilidad para variaciones de consumo, debido a la pequeña cantidad de agua que contienen



Puede quemar combustible líquido, gaseoso, sólido y biomásico



Producen un vapor seco por lo que en el sistema de transmisión de calor existe un mayor aprovechamiento

Desventajas: 

Es de difícil realizar mantenimiento por lo incomodo el acceso a la zona de convección



Mantenimiento más costoso



El coeficiente de evaporación está estrechamente limitado por la circulación interna



Para su instalación requieren de una extensa área de terreno.

43


Componentes principales de una caldera A continuación se definirán los componentes más importantes que pueden ser encontrados en una caldera. Válvula de paso

Válvulas de seguridad

Chimenea Cuerpo

Puerta Hogar Hogar

Tubos

Hogar: Un hogar es una cámara donde se efectúa la combustión. La cámara confina los productos de la combustión y debe resistir las altas temperaturas que se presentan y las presiones que se utilizan. Sus dimensiones y geometría se adaptan a la velocidad de liberación de calor, al tipo de combustible y al método de combustión, de tal manera que se haga lo posible por tener una combustión completa y se proporcione un medio apropiado para eliminar las cenizas. Los hogares enfriados por agua, se utilizan en la mayor parte de las unidades de caldera y para todos los tipos de combustibles y métodos de combustión. El enfriamiento por agua de las paredes del hogar reduce la transferencia de calor hacia los elementos estructurales y como consecuencia puede limitarse su

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temperatura a la que satisfará los requisitos de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión. Las construcciones de tubos enfriados por agua, facilitan el logro de grandes dimensiones del hogar, y óptimas de techos, tolvas, arcos y montajes de los quemadores, así como el uso de pantallas tubulares, planchas o paredes divisorias para aumentar la superficie absorbente del calor en la zona de combustión. También reducen las pérdidas del calor al exterior. Las superficies absorbentes de calor en el hogar, lo reciben de los productos de combustión y en consecuencia contribuyen directamente a la generación de vapor, bajando al mismo tiempo la temperatura de los gases que salen del mismo. Los principales mecanismos de transferencia de calor se efectúan de forma simultánea, estos mecanismos incluyen la radiación entre sólidos, que proviene del lecho de combustible, o de las partículas de combustible, la radiación no luminosa de los productos de la combustión, la transferencia de calor por convección de los gases del hogar, y la conducción de calor a través de los materiales metálicos de los depósitos y tubos. La eficacia de la absorción de la superficie del hogar es influida por los depósitos de cenizas o de escoria. Las temperaturas del gas de salida del hogar, varían considerablemente cuando se quema carbón, debido al efecto de aislamiento de los depósitos de ceniza y escoria sobre las superficies de absorción de calor. La cantidad de superficie es el factor más importante en la absorción global de calor en el hogar y por tanto el calor liberado y disponible para absorción por hora y por pie cuadrado de área absorbente efectiva es una base satisfactoria para establecer una correlación. El calor liberado y disponible para la absorción es la suma del contenido calorífico del combustible quemado, y el calor sensible del aire de combustión, menos la suma del calor no disponible debido a la parte del combustible que no se consumió y el calor latente del vapor formado por la humedad en el combustible y la combustión del hidrógeno. 45


Las paredes del hogar deben estar soportadas de forma adecuada tomando en cuenta la expansión térmica con montantes de refuerzos para resistir las fuerzas laterales causadas por la diferencia entre la presión del hogar y la de la atmósfera que lo rodea. La cubierta del hogar debe evitar la infiltración del aire, cuando se opera con succión y debe evitar la fuga de gas, cuando se opera a presiones más altas que la atmosférica.

Puerta hogar: Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con ladrillo refractario o de doble pared, por donde se alimenta de combustible sólido al hogar y se hacen las operaciones de control de fuego. En las calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, esta puerta se reemplaza por el quemador.

Emparrillado: Son piezas metálicas en formas de rejas, generalmente rectangulares o trapezoidales, que van en el interior del hogar y que sirven de soporte al combustible sólido. Debido a la forma de reja que tienen, permiten el paso del aire primario que sirve para que se produzca la combustión. Las parrillas deben adaptarse al combustible y cumplir los siguientes requisitos: 

Deben permitir convenientemente el paso del aire.



Deben permitir que caigan las cenizas.



Deben permitir que se limpien con facilidad y rapidez. 46


Los barrotes de la parrilla deben ser de buena calidad para que no se quemen o deformen.



Deben ser durables.



Algunos diseños de parrillas permiten que por su interior pase agua para refrigerarlas y evitar recalentamientos.

Hay varios tipos de parrillas las cuales se pueden clasificar de la siguiente manera. 

Según su instalación



Fijas o estacionarias: Son aquellas que no se mueven durante el trabajo.



Móviles o rotativas: Son aquellas que van girando o avanzando mientras se quema el combustible.

Según su posición: 

Horizontales



Inclinadas



Escalonadas

Cenicero: Es el espacio que queda bajo la parrilla y que sirve para recibir las cenizas que caen de ésta. Los residuos acumulados deben retirarse periódicamente para no obstaculizar el paso de aire necesario para la combustión. En algunas calderas el cenicero es un depósito de agua. 47


Puerta del cenicero: Accesorio que se utiliza para realizar las funciones de limpieza del cenicero. Mediante esta puerta regulable se puede controlar también la entrada del aire primario al hogar.

Altar: Es un pequeño muro de ladrillo refractario, ubicado en el hogar, en el extremo opuesto a la puerta del hogar y al final de la parrilla, debiendo sobrepasar a ésta en aproximadamente 30 cm. Los objetivos del altar son: 

Impedir que al avivar, cargar o atizar los fuegos tiren partículas de combustibles o escoria al primer tiro de los gases.



El altar forma también el cierre interior del cenicero.

 Imprimir

a la corriente de aire de la combustión una distribución lo más

uniforme posible y una dirección ascensional vertical en todo el largo y ancho de las parrillas. 

Restringir la sección de salida de los gases calientes aumentando su velocidad, lo cual facilita su mezcla y contacto íntimo con el aire, haciendo así que la combustión sea más completa.

Mampostería: Se llama mampostería a la construcción de ladrillos refractarios o comunes que tiene como objeto: Cubrir la caldera para evitar pérdidas de calor al exterior. Guiar los gases y humos calientes en su recorrido. Para mejorar el aislamiento la mampostería se dispone, a veces, en sus paredes de espacios huecos (capas de aire) que dificultan el paso de calor al exterior. En algunos tipos de calderas, se ha eliminado totalmente la mampostería de ladrillo, colocándose solamente aislamiento térmico en el cuerpo principal y cajas de humo. Para este objeto se utilizan materiales aislantes, tales como lana de vidrio recubierta con planchas metálicas. 48


Conductos de humos: Es aquella parte de la caldera por donde circulan los humos y los gases calientes que se han producido en la combustión, en estos conductos se realiza la transmisión de calor al agua que contiene la caldera.

Caja de humo: Corresponde al espacio de la caldera en el cual se juntan los humos y gases después de haber entregado su calor y antes de salir por la chimenea.

Chimenea: Es el conducto de salida de los gases y humos de la combustión hacia la atmósfera, los cuales deben ser evacuados a una altura suficiente para evitar perjuicios o molestias a la comunidad. Además, tiene como función producir el tiraje necesario para obtener una adecuada combustión, esto es, haciendo pasar el aire necesario y suficiente para quemar el combustible, en caldera que usan combustibles sólidos.

Regulador de Tiro o Templador: Consiste en una compuerta metálica instalada en el conducto de humo que comunica con la chimenea o bien en la chimenea misma. Tiene por objeto dar mayor o menor paso a la salida de los gases y humos de la combustión. Este accesorio es accionado por el operador de la caldera para regular la cantidad de aire en la combustión, al permitir aumentar (al abrir) o disminuir (al cerrar) el caudal. Generalmente se usa en combinación con la puerta del cenicero

Tapas de registro o puertas de inspección: Son aperturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera. Existen dos tipos dependiendo de su tamaño: 

Puertas de hombres: Como su nombre lo indica, estas puertas tienen el

tamaño suficiente para permitir el paso de un hombre para inspeccionar interiormente la caldera y limpiarla. 49


Tapas de registro: Todas las calderas tienen convenientemente distribuidas

cierto número de tapas que tienen por objeto inspeccionar ocularmente el interior de las calderas o lavarlas, si es necesario extraer en forma mecánica o manual, los lodos que se hayan acumulado y que no hayan salido por las purgas.

Puertas de explosión: Son puertas metálicas con contrapeso o resortes, ubicadas generalmente en la caja de humos y que se abren en caso de exceso de presión en la cámara de combustión, permitiendo la salida de los gases y eliminando la presión. Solo son utilizables en calderas que trabajen con combustibles líquidos o gaseosos.

Cámara de agua: Es el volumen de la caldera que está ocupado por el agua que contiene y tiene como límite superior un cierto nivel mínimo del que no debe descender nunca el agua durante su funcionamiento. Es el comprendido del nivel mínimo visible en el tubo de nivel hacia abajo.

Cámara de vapor: Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior máximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado por la caldera. Mientras más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara. En este espacio o cámara, el vapor debe separarse de las partículas de agua que lleva en suspensión. Por esta razón, algunas calderas tienen un pequeño cilindro en la parte superior de esta cámara, llamado “domo” y

que contribuye a mejorar la calidad del vapor.

Cámara de alimentación de agua: Es el espacio comprendido entre los niveles máximos y mínimos de agua. Durante el funcionamiento de la caldera se encuentra ocupado por agua y/o vapor, según sea donde se encuentre el nivel de agua.

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Accesorios de la caldera Los accesorios de la caldera son todos los elementos útiles y necesarios para permitir y o controlar el buen funcionamiento del equipo generador de vapor. Cada uno de los accesorios tiene una función específica que cumplir cuando el equipo está en servicio. Y se pueden clasificar como sigue:

51


A.) Accesorios de Observación 

Indicadores de nivel de agua: Toda caldera deberá estar provista, a lo Menos, de dos indicadores de nivel de agua, independientes entre sí. Uno de ellos deberá ser de observación directa del nivel de agua, del tipo tubo de vidrio.



Indicadores de presión: Toda caldera deberá estar provista de uno o más manómetros que se conectarán a la cámara de vapor de la caldera Mediante un tubo que forme un sello de agua.

52


Analizadores de gases de la combustión: Son aparatos que sirven para controlar la calidad de la combustión dentro del hogar, a través del análisis de los gases que salen por la chimenea



Indicadores de temperaturas: Son instrumentos destinados a medir la temperatura, ya sea del agua de alimentación, del vapor, de los gases de la combustión del petróleo, etc.

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B).- Accesorios de Seguridad 

Válvulas de seguridad: Tiene por objeto dar salida al vapor de la caldera cuando ésta sobrepasa a la presión máxima de trabajo



Tapón fusible: El tapón fusible, es un elemento que permite el paso de vapor y agua hacia el hogar, cuando el nivel de agua en la caldera baja más allá del mínimo permitido



Alarmas: Toda caldera dispondrá de un sistema de alarma, acústica o visual, que funcione cuando el nivel de agua alcance el mínimo o el máximo, deteniendo a la vez, el funcionamiento del sistema de combustión, cuando se alcance el nivel mínimo de agua.

C).- Accesorios de Alimentación de Agua: 

Bombas: Este accesorio al igual que el inyector, nos permite reponer él agua que se ha vaporizado en el interior de la caldera. Entre éstas, tenemos las Bombas Centrífugas y las de émbolo . 54




Inyectores: Los inyectores, son dispositivos que funcionan con el mismo vapor que produce la caldera y son capaces de descargar agua a una presión mayor que la presión interna de la caldera

D).- Accesorios de Limpieza 

Puertas de inspección: Según sus dimensiones se llaman puertas de hombre o tapas de registro. Éstas últimas sólo permiten el paso de un brazo. Ambas puertas sirven para efectuar limpiezas o inspecciones en el interior de los colectores principales o de los tubos según sea su ubicación.



Llaves de purga: Entre las llaves de purga, se pueden distinguir las válvulas de extracción de fondo y las de extracción de superficie. La primera de ellas va ubicada en las partes más bajas de la caldera y sirven para extraer los lodos o barros provenientes de la vaporización de las aguas duras y acción del uso de los desincrustantes.

E).- Accesorios de Control 

Retardadores: Consisten en una plancha lisa, del mismo ancho que el diámetro interior del tubo, torcida en forma de hélice, la que se mete en el tubo de caldera. Los gases calientes tienen ahora que recorrer un camino mayor, siendo más lento el paso de ellos por el interior de los tubos y entregando mayor cantidad de calor al agua. La eficiencia de la caldera se aumenta entre un 2 % y 8 % con el uso de retardadores.



Presostatos: Son accesorios que funcionan sobre la base de la máxima y mínima presión de trabajo de la caldera. Actúan sobre el quemador, apagándolo al llegar a la máxima presión para lo cual fue regulado y encendiéndolo al alcanzar la mínima presión deseada. 55


Termostato: Son accesorios que funcionan de acuerdo a la temperatura del agua. Apagan el quemador cuando se obtiene la máxima temperatura para la cual fue regulada.



Control de nivel de agua: Los controles de nivel de agua, tienen por objeto controlar que el agua, dentro de la caldera, se mantenga en un valor o en un rango pre-determinado.



Control de la llama: Mediante una celda fotoeléctrica se controla la llama (su largo) impidiendo la alimentación de combustible, en caso de que ésta no exista en el hogar.



Control del encendido (chispa): Por medio de este control, se impide que salga combustible sin que exista la chispa para encender

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57


Introducción con el personal operativo. El familiarizarse con el personal operativo de la empresa es un punto muy importante para llevar a cabo los conocimientos de fabricación y elaboración del producto, su funcionamiento, su historia, la trayectoria que ha tenido a lo largo de los años y como principal el conocer y convivir con cada uno de los integrantes de la empresa pero primordialmente conocer a la persona que estará a cargo del seguimiento del proyecto. El habituarse en la empresa y con sus integrantes operativos fue una etapa muy importante para obtener información sobre la caldera y así poder obtener la información para sus análisis que se implementara en el proyecto, el operario de caldera

Análisis de los equipos de la caldera, recopilación de datos Proceso de combustión La combustión es una forma de oxidación de los elementos constitutivos de un combustible con el oxigeno del aire en la cual las partículas del combustible y el oxigeno se combinan rápidamente y producen calor. El objetivo de una buena combustión es liberar todo el calor minimizando las perdidas por combustión imperfecta y aire innecesario; es decir que mientras más completa y limpia es la combustión, mayor es el calor producido y aprovechado y menor la contaminación del aire

Reacción básica: Durante el proceso de la combustión se producen muchas transformaciones y reacciones químicas, dependiendo de la composición del tipo de combustible utilizado y de las condiciones en que se realiza la combustión. Básicamente, cuando se quema un hidrocarburo, el hidrogeno contenido en este 58


se combina con el oxigeno del aire para producir agua, el carbón se combinara en el oxigeno del aire para formar bióxido de carbono y, además se libera energía en forma de calor. Para iniciar la combustión se requiere: 

Calor,



Combustible,



Oxigeno



Aire Ambiente por Volumen

En donde:

C = Carbón H = Hidrogeno O = Oxigeno N = Nitrógeno Calculo Estequiométrico Reactivos

Productos

  + 18.5    

Diesel

12 + 13  + 69.56

Aire

Se balancea primero el hidrogeno, después el carbón, luego el oxigeno y por último el Nitrógeno

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Masas Molares de las sustancias utilizadas en Kmol / Kg ELEMENTO

MASA MOLAR

H

1

C

12

N

14

O

16

Resultado de la Composición del Aire Ambiente Volumétrica



NITROGENO

78 %



OXIGENO

21 %



OTROS GASES

1%

La relación Aire – Combustible se define como: 

  



  

 = Para nuestro caso 

 





 =



 

=

 

=

 

= 14.939 Kg de Aire por 1 Kg de Diesel

La relación estequiométrica indica la proporción de combustible necesario para lograr una combustión completa. La relación entre Aire y combustible es de 14.9 kilogramos de aire por 1 de diesel.

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Prácticamente nunca es posible tener combustión completa sin una cantidad mayor del aire teóricamente calculado, por ejemplo para quemar completa y correctamente 1 kg de carbón combustible, se requieren 2.5444 kg de oxigeno. Cuando se aumenta el aire (exceso de aire), el % del dióxido de carbono permanece constante con respecto al combustible, pero disminuye al diluirse por la presencia de mayor cantidad

de aire y el porcentaje del O 2 aumenta, la

cantidad de O2 en los gases de combustión es significativa para definir las condiciones del proceso de combustión. Su presencia siempre significa que se está introduciendo más aire del necesario. Beneficios obtenidos en operación con bajo exceso de aire 1) Aumento de la eficiencia de la unidad 2) Reducción de la potencia de los ventiladores 3) Reducción en las temperaturas de la chimenea 4) Reducción de las emisiones acidas y por ende, de la corrosión y reemplazos del sobre calentador y elementos del precalentador de aire 5) Condiciones optimas para una transferencia de calor 6) Reducción en las operaciones de limpieza de la caldera, lavados húmedos y sopladores de hollín 7) Facilidad para el cumplimiento con los reglamentos de emisiones para la protección del medio ambiente. Entre más pesado es un combustible más cantidad de exceso de aire requiere para su combustión y la zona de trabajo se puede hacer más ancha, tal como la muestra la siguiente tabla:

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COMBUSTIBLE

EXCESO DE AIRE

EXCESO DE OXIGENO

GAS

13 – 21%

3 – 5%

DIESEL

21 – 26%

5 – 6%

GASOLEO

26 – 31%

5 – 8%

COMBUSTOLEO

26 – 40%

6 – 9%

Primera ley de la termodinámica La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea, ni se destruye, sino que se conserva. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa. Es decir: 

En que Q es el calor suministrado por el sistema al medio ambiente y W el trabajo realizado por el medio ambiente al sistema durante e l ciclo. Esta ecuación dice simplemente que la suma de todos los calores es igual a la suma de todos los trabajos que atraviesan un sistema cuando éste cumple con un ciclo. Esta suma de calores y trabajos, debe hacerse en forma algebraica es decir, debe tomarse en cuenta los signos tanto de los trabajos como de los calores. Energía almacenada en un sistema . Esta energía puede estar presente en una variedad de formas: Energía Cinética: Debida al traslado de las moléculas. EC Energía Potencial: Debida a las acciones mutuas de atracción o de repulsión entre las moléculas. EP Energía Interna: Esta asociada con la estructura interna de la materia. U

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De esta forma se puede expresar la energía almacenada, como la suma de la energía cinética, la energía potencial y la energía interna.       

Para enunciar la primera ley para un sistema que cumple con un cambio de estado, se considera el siguiente sistema mostrado en la Figura

Sistema cerrado que cumple con un cambio de estado. El sistema mostrado en la Figura posee inicialmente una energía almacenada E 1, pero debido a una interacción con el medio exterior, el sistema es obligado a cambiar a otro estado en donde la energía almacenada es E 2. Haciendo un balance de energía, se puede decir que la energía almacenada E 2, debe ser igual a la suma de la energía almacenada E 1 más la energía que entra al sistema menos la energía que sale del sistema. Este balance se puede escribir de la siguiente forma:

Arreglando los términos

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Se observa que el signo negativo que acompaña al calor Qs,, es el signo que le corresponde por ser un calor que sale, mientras el signo negativo que acompaña al trabajo W e , es el signo que le corresponde por ser trabajo que entra. En general, la ecuación se puede escribir como:

Esta ecuación corresponde a la primera ley para un sistema cerrado que cumple un cambio de estado. En la mayoría de los casos, las variaciones de la energía cinética y potencial son despreciables, por lo que la ecuación de la primera ley se puede expresar únicamente en función de la energía interna.

Tanto la energía almacenada E, como la energía interna U, son propiedades y como tales se evalúan dentro del sistema. Tienen como unidades las mismas unidades del calor y el trabajo pero no se evalúan en los límites del sistema. U es una función de estado que introducimos por primera vez en este tema y que recibe el nombre de energía interna del sistema. Así, se puede enunciar la Primera Ley de la Termodinámica como: “La variación de energía interna de un sistema es igual a la suma del calor y el

trabajo que intercambia con su entorno ”.

Entalpia de combustión La entalpia estándar de combustión, ΔHºc, de un com puesto es el calor

desprendido en la reacción de combustión completa de un mol de compuesto con oxígeno molecular. En esta reacción, el compuesto en cuestión se encuentra en 64


su estado normal, comenzando y terminando la combustión a la temperatura de 25°C y a la presión de una atmósfera. Entalpía es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno. Observa que la entalpia de combustión se define en términos de un mol de reactivo, mientras que la entalpia de formación se definía en términos de un mol de producto. La mayoría de los productos finales de una reacción de combustión son, generalmente, dióxido de carbono gaseoso y agua líquida. Sin embargo, al oxidar un compuesto orgánico de cloro, puede formarse cloro gaseoso o cloruro de hidrógeno; esto depende de las condiciones de combustión, o si el compuesto contiene azufre, los productos finales pueden ser S0 2, S03 o los ácidos correspondientes. A partir de la entalpia de combustión de un compuesto puede calcularse su entalpia de formación, conocidas las entalpias de formación de cada uno de los productos que forman parte de la reacción de combustión

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Análisis de inventario de partes de la caldera Quemador El quemador es el dispositivo que mecaniza el proceso de la combustión, debe mezclar aire y combustible en proporciones dentro de los límites de inflamabilidad para el encendido, así lograr una flama continua. La importancia de la flama radica en que de su forma, tamaño, y propiedades radiantes, dependen los patrones de flujo de calor en el hogar del generador de vapor

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El propósito principal de un quemador es generar la energía en forma de calor al sistema donde esté instalado. El quemador se encarga de intervenir directamente en el proceso de la combustión y es el equipo mecánico destinado a generarla Para quemar eficientemente el combustóleo o diesel se requiere una relación muy alta entre la superficie de la partícula de combustible y su volumen; dicho de otro modo se requiere de un alto grado de atomización del combustible. Por lo consiguiente el optimo tamaño de las partículas están en 20µm y lo 40µm. 

Las partículas mayores de 40µm tienden a ser transportadas a través de la flama sin completar el proceso de la combustión



Las partículas menores a los 20µm pueden viajar tan rápido que pasan a través de la flama sin quemarse

La caldera MYRGGO tiene adaptado un quemador ECOFLAM en donde no está formalmente realizando su funcionamiento real

Partes del quemador ECOFLAM

67


Al analizar el quemador la forma en que esta puede corregirse es implementando un aditamento que consta de un atomizador o boquilla para que este a su vez el combustible se disperse en optimas pequeñas partículas que logren la combustión del arranque de la caldera y sea más rápido su combustión de arranque de la caldera. La función de atomizadores o boquillas es inyectar el combustible en la cámara de combustión en forma de pequeñas gotas con velocidad y trayectorias tales, que propician un buen mezclado con el aire de combustión, el mecanismo de formación de gotas depende de las propiedades físicas del líquido a atomizar. Las propiedades físicas que más influyen en la calidad de atomización son la viscosidad y la tensión superficial 68


Boquilla y el orificio La foto ilustra el tamaño del dispositivo y el pequeño orificio cuyo diámetro puede variar entre 0.5 y 4 mm, en función del flujo del combustible a inyectar y la presión manométrica en la línea de alimentación En las Calderas Pirotubular existen 3 tipos de atomizadores: mecánico, vapor/aire (fluido pulverizador) y rotativos. El tipo más recomendable y viable para la caldera pirotubular resulta ser el atomizador que utiliza como energía de atomización la aportada por el fluido pulverizador, resultando más favorable el vapor que el aire comprimido; entre los más difundidos encontramos el de Cleaver Brooks que trabaja satisfactoriamente y el Distral que consideramos el que atomiza mejor;

Atomizador DISTRAL, el mejor en Calderos Pirotubulares 69


Cuerpo En primera instancia encontramos el cuerpo de la caldera MYRGGO pirotubular que es el lugar herméticamente cerrado que tiene por objeto almacenar el agua y vapor, además almacena otros elementos como el tubo Fluxes. Mamparas y espejos

Cuerpo de la caldera MYRGGO

Cuerpo de la caldera en tercera dimensión

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El espejo forma lo que seria las tapas del recipiente a presión cuenta con orificios llamados Palacios donde se insertan lo tubos Fluxes, En la caldera MYRGGO el lugar donde produce la combustión se le llama HOGAR que es un tubo de gran diámetro con perfil corrugado

Se desconoce cómo se encuentra el espejo, el tubo fluxes y el cuerpo de la caldera internamente ya que para ello se requiere abrir las tapas y para ello no ha sido programado para su observación, aunque el coordinador de mantenimiento comenta que tiene aproximadamente dos años y medio sin conocer en qué condiciones se encuentran estas partes internas. Considerando que el manual de operación de la caldera indica que debe ser al menos cada doce meses para conocer su estado de funcionamiento Con respecto al mantenimiento del cuerpo de la caldera y sus partes internas se propone rehabilitar el tiempo recomendado por el fabricante de llevar la inspección periódicamente de dichas partes para asegurar el buen funcionamiento de esta caldera.

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Chimenea Es el conducto por el que escapan los gases de la combustión

a un lugar

conveniente. Esta chimenea se encuentra físicamente deteriorada por la corrosión de medio ambiente independientemente de su manómetro de temperatura no tiene la vigencia de calibración, por lo que se requiere su mantenimiento inmediato para evitar fugas y problemas legales con inspectores en sus respectivas calibración

Manómetro de temperatura de chimenea Chimenea de la caldera MYRGGO

Accesorios de la caldera En la caldera son los dispositivos de operación control y seguridad indispensables para un funcionamiento confiable.

Controles de presión: La caldera opera con tres controles de presión 1) Control de presión límite máximo de operación ( CPLMO): Interrumpe un circuito para detener el funcionamiento del quemador al subir la presión de la caldera por sobre un ajuste seleccionado. Se ajusta para apagar el 72


quemador a una presión preseleccionada que este por sobre el ajuste de control de limite de funcionamiento. El control de limite de alta presión normalmente cuenta con un reinicio manual 2) Control de presión limite de operación (CPLO): Interrumpe un circuito para detener el funcionamiento del quemador al subir la presión de la caldera a un ajuste seleccionado. Se ajusta para apagar o encender el quemador en un ajuste de presión preseleccionado. 3) Control modulante de presión (CPM): Detecta los cambios de presión de la caldera y trasmite la información del motor de modulación para cambiar el régimen de encendido del quemador cuando el interruptor automático manual se ajusta en automático. Los controles del quemador correctamente ajustados, responden a las demandas de vapor.

Ajustes de controles de presión CPM. Girar el tornillo de ajuste hasta que el indicador apunte hacia el valor menor de rango de modulación que se desee. El encendido modulado ira desde el punto bajo al punto superior obtenido de la suma del valor de la escala principal mas el valor de la escala diferencial. En los controles de 0 a 103,4 kPa (0 a 15 psi), el rango es de 0,2 kg (1/2 libra), en controles de 34,5 a 1.034,2 kPa (5 a 150 psi), el rango es de 2,3 kg (5 libras); en controles de 68,9 a 2.068,4 kPa (10 a 300 psi), el rango es de 5,4 kg (12 libras). CPLO. Se ajusta el diferencial en la escala corta girando el tornillo de ajuste pequeño hasta que el indicador apunte hacia la diferencia que desee entre las presiones de conexión y de desconexión.

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CPLMO: el control apagara el quemador cuando la presión llegue a cierto punto. El ajuste debe ser mayor que el CPLO a fin de evitar las detenciones, de preferencia, no debe superar el 90% del ajuste de la válvula de seguridad.

Accesorios de seguridad Reducen los riesgos en la operación del equipo y dan confianza al operativo al realizar su trabajo algunos de estos accesos son:

Válvula de seguridad: Dispositivo que descarga automáticamente el exceso de presión, actúa por efecto de la presión estática ejercida en contra de la válvula y se caracteriza por su rápida apertura total o súbito disparo como se muestra en la figura

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Válvula de alivio: dispositivo que descarga automáticamente exceso de presión, actúa por la presión estática ejercida sobre la válvula y su apertura se realiza en proporción al incremento de presión sobre la presión de apertura. Una válvula de seguridad se compone de un cuerpo de ángulo recto con la conexión de entrada o boquilla, instalada en sistema sujeto a presión. La conexión de salida debe ser roscada o sujeta con bridas a una tubería o sistema de descarga

Estos dispositivos son de alto riesgo y de un control adecuado para el buen funcionamiento del sistema y sobre todo para mantener la seguridad de una contingencia, por lo que es importante que estén calibrados y requieren de un pronto mantenimiento para asegurar que no falle en un determinado momento.

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Controles de nivel de agua Este dispositivo de seguridad se encuentra en la caldera es llamado columna de gua, un accesorio que se compone de un cuerpo metálico de hierro fundido que va montado a un costado de la caldera y se conecta a este atreves de tubería de 1”

que la alimenta de vapor la parte de arriba como de agua por la parte inferior Para efectuar el funcionamiento normal en la columna de agua contiene un flotador un flotador que se mueve de arriba abajo, según el nivel, para accionar un mecanismo de fuelle a través de una varilla, el fuelle soporta las capsulas de mercurio que son ampolletas de vidrio con electrodos incrustados en sus extremos y que hacen contacto a trabes de una gota de mercurio que se nueve libremente en su interior. Columna de nivel convencional

Nivel de agua (mirilla)

La columna de agua cumple con tres funciones básicas 1) Verificación visual de nivel: permite observar físicamente el nivel de agua, se realiza con el cristal indicador (mirilla)

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2) Control de suministro de agua: Suministra el agua de repuesto cuando sea necesario, dependiendo del nivel; esta función la realiza la capsula de dos hilos y arranca el motor de la bomba de alimentación de agua 3) Corte por bajo nivel: El paro por bajo nivel de agua lo realiza la capsula de tres hilos desconectando eléctricamente el quemador de la caldera al llegar el nivel de agua a una altura de 32 mm y conectando al mismo una alarma. Este sistema debe de estar controlado en particular debe tener observado periódicamente puesto que por medio de un nivel controla la alimentación del suministro de agua hacia la caldera de no estar en condiciones adecuadas puede ser sumamente peligroso, actualmente requiere de su mantenimiento ya que presenta cierto deterioro externa y posiblemente internamente porque visualmente no presenta ningún mantenimiento correctivo previo

Bomba de alimentación para la caldera Una bomba es un dispositivo empleado para elevar, transferir o comprimir líquidos Y gases. En todas ellas se toman medidas para evitar la cavitación (formación de un vacio), que reduciría el flujo y dañaría la estructura de la bomba La bomba de agua es uno de los factores principales para la operación óptima de la caldera, existen dos tipos de sistemas alimentación de agua, Operación Continua y Operación Intermitente Estos dispositivos suministran el insumo de agua y combustible a la caldera, actualmente se observa que se encuentran al intemperie por lo que se encuentran algunas de sus partes con corrosión y sus rodamientos requieren mantenimiento periódico para evitar ciertos consecuencias por el mal funcionamiento de ellas

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Bomba de alimentación de agua para la caldera MYRGGO

Accesorios del cuarto de caldera A) Suavizador Industrial Se realiza un inventario físico en los accesorios del cuarto de caldera y en primer estancia se requiere un suavizador industrial porque que actualmente cuentan con uno en malas condiciones ya que sus conductos se encuentran obstruidos y su capacidad no es la idónea para tal fin, en este caso se está sugiriendo obtener un suavizador industrial para que ayude a la buena alimentación de agua para caldera.

Suavizador en mal funcionamiento

78


El agua de alimentación se debe tratar: 1) Reducción de los SDT. Desmineralización, ósmosis inversa, etc. 2) Ablandamiento. modificación de sales incrustantes por sales solubles 3) Deareación por medios mecánicos, químicos o térmicos. eliminación de oxígeno disuelto 4) Adición de químicos para mantener las condiciones en la caldera. precipitación de sólidos en suspensión prevenir el ataque corrosivo y mantener alcalinidad El tratamiento que se debe emplear para tratar el agua en un caso particular depende de la calidad del agua. Los SDT (Sólidos Disueltos Totales) se cuantifican en

mg/l equivalentes al

término más usual de partes por millón (ppm). Minerales más comunes: Fe Na Ca Mg SiO2 Cl SO4 NO3 CO3 PO4

Cationes (+) Aniones (-)

Las unidades de concentración se miden en Partes por Millón (ppm) entonces decimos que: 1 kg en 1 000 000 kg (1 000 Ton.) de agua Entonces Miligramos por litro (mg/l) 1 mg en 1 000 000 mg de agua 1 mg en 1 litro de agua

PPM = mg/l 79


El filtro de agua contiene Remoción de Impurezas del Agua Cruda 

Sedimentos



Hierro y Arena



Sólidos Orgánicos/Sólidos en Suspensión



Cloro libre

Filtros 

Carbono



Múltiples Partículas



Arena o Hierro

Suavizador en buen estado

La mayoría de las sales inorgánicas incrementan su solubilidad al aumentar la temperatura del agua, sin embargo, las sales de Mg y Ca presentan un comportamiento inverso, es decir, su solubilidad disminuye. De esta forma se incrustan en superficies de calentamiento

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Dependiendo de las sales de estos metales, hablamos de: 

Dureza alcalina (o temporal): causada por iones carbonato (o bicarbonato)



Dureza no alcalina (o permanente): causada por iones sulfato y cloruro

Objetivo del ablandamiento: 

Eliminar los iones de Mg y Ca que pueden causar serios problemas en la caldera



Usado Para Ablandar el Agua Dura



Remover Dureza Utilizando el Sodio Mediante la Zeolita



Requiere Regeneración



Disponible en Unidades Simples o Dúplex

Resinas de intercambio iónico

Los átomos de Ca y Mg son sustituidos por Na El ablandamiento reduce la dureza, y no disminuye la concentración de SDT 81


El agua natural contiene oxígeno disuelto y bióxido de carbono que obtiene del aire. O2 y CO2 causan corrosión en los metales ferrosos. Oxígeno disuelto cavitación por oxígeno y el bióxido de carbono al combinarse con agua produce ácido carbónico:

B) Tanque de condensado (desaereador) El agua de alimentación de la caldera contiene principalmente dos gases disueltos, oxigeno (O 2) y bióxido de carbono (CO 2), el propósito de la desaereacion es eliminarlos antes de que se liberen dentro de la caldera, pues producen corrosión, así como en las líneas de vapor y en las líneas de condensado, por que el oxigeno busca formar óxidos, principalmente con el hierro contenido en el acero. La mayoría de los desaereadores están diseñados para operar con vapor de la caldera, vapor residual de retorno de alta presión o ambos. El equipo consiste de un tanque presurizado y lleva incluido controle de nivel y de presión que resguardan la seguridad se alimenta con agua fría y vapor, en su interior lleva la principal parte desaereadora que son las boquillas de pulverización y atomización. El tanque es fabricado con forme al código ASME, para una presión de diseño de 3.5 kg/cm² (150 psi)

Desaereador

82


El agua de abastecimiento entra al desaereador

atreves de la boquilla de

pulverización autolimpiable en la sección de calentamiento primario y ventilación de gases concentrados que se encuentra llena de vapor. El tanque de condensado del cuarto de caldera remueve el oxigeno y dióxido de carbono previniendo la corrosión en la caldera, así también como en las líneas de vapor, y líneas de condensados, y reduce requerimientos químicos pero de igual manera se encuentra en mal estado Este sistema actualmente está fuera de servicio no logrando suministrar el abastecimiento del agua en forma requerida por lo que se propone rehabilitar este equipo para ayudar al buen funcionamiento y protección de la caldera evitando corrosión y aprovechamiento la temperatura idónea del suministro del agua previamente tratada.

Desaereador en mal estado

83


84


RESULTADOS Mediante el análisis elaborado con respecto a dar mantenimiento al equipo conociendo y analizando cada una de las partes que integran el sistema de caldera se logro involucrar de tal manera que se conoció el funcionamiento de cada una de las partes que integra el generador de vapor estudiando así mismo cuales son los límites máximos de aprovechamiento de sus partes para el buen funcionamiento de la caldera. Se determino por medio de un análisis de las partes que son requeridas de un mantenimiento inmediato y qué pueden continuar con su vida útil y de las que prácticamente requieren ser sustituidas. Mantto Reemplazo % Mantto % Reemplazo Insumos

1

1

Tratamiento de agua

1

1

Condensador

1

1

Bomba de alimentación

1

1

caldera

1

1

Válvulas

1

1

Acumulador de vapor

1

1

Trampas de vapor

1

1

Total

5

3

Porcentaje

62%

38%

85


70 60 50 40 30

porcentaje

20 10 0 mantto reemplazo

Gráfica del análisis del mantenimiento/ reemplazo

Se muestra el diagrama de flujo del sistema de operación del generador de vapor desde su inicio hasta su acumulación de la energía de vapor para el consumo de la producción, se muestra una recopilación de costos del programa de mantenimiento de la caldera MYRGGO de todas las partes que serán intervenidas para mantener el buen funcionamiento de la misma así mismo se muestra el presupuesto del activo nuevo

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EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DESICIONES EN CALDERA DE VAPOR MYRGG O DE LA EMPRESA POLIESSA.

Línea de vapor

VAPOR

Válvula Reductora Trampa de vapor

Acumulador de vapor

Condensado

Agua Desmineraliza

TANQUE DE CONDENSADO

CALDERA

Fabricación de bloques de Poliestirenos

Bomba de alimentación

Tanque de almacenamiento de agua de red

SUAVIZADOR

Agua de red 87


COSTOS Y PRESUPUESTOS CONCEPTO PRESUPUESTO reparacion/reemplazo Mano de Obra directa costos fijos Costo Real

MANTENIMIENTO 2015 2016 13,440.00 $14,657.76 $51,388.00 $3,600.00 $72,900.00 $3,013.92 137,728.00 $21,271.68

2017 $19,543.68 $3,744.00 $9,655.28 $32,942.96

MANTTO 2024, MANTTO $31,788.64 2023, $23,886.72

MANTTO 2022, $27,246.08 MANTTO 2021, $18,771.12

2019 2018 2020 $24,153.52 $19,942.72 $33,686.40 $4,032.00 $3,888.00 $4,176.00 $17,490.89 $3,181.98 $12,878.72 $45,676.41 $27,012.70 $50,741.12

MANTTO MANTTO 2016, 2015, $14,657.76 13,440.00

2021 $18,771.12 $4,320.00 $18,418.94 $41,510.06

2022 $27,246.08 $4,464.00 $21,467.52 $53,177.60

2023 2024 TOTAL $23,886.72 $31,788.64 $227,116.64 $4,608.00 $4,752.00 $88,972.00 $20,737.37 $21,467.52 $201,212.13 $49,232.09 $58,008.16 $517,300.77

MANTTO 2017, $19,543.68 MANTTO 2019, $24,153.52

MANTTO 2020, $33,686.40

MANTTO 2018, $19,942.72

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EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA D E DESICIONES EN CALDERA DE VAPOR MYRG GO DE LA EMPRESA POLIESSA.

CONCEPTO PRESUPUESTO

INVERSION MANTTO PREVENTIVO TOTAL

MANTENIMIENTO

2015 2016 2017 2018 $855,500.00 $0.00 $0.00 $0.00 $7,600.00 $7,904.00 $8,220.16 $8,548.97

2019 2020 2021 2022 2023 2024 TOTAL $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $855,500.00 $8,890.93 $9,246.56 $9,616.42 $10,001.08 $10,401.12 $10,817.17 $91,246.41 $946,746.41

TOTAL

TOTAL $946,746.41

INVERSION $855,500.00

MANTTO PREVENTIVO $91,246.41

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CONCLUSIONES Al término de este proyecto se resume que se cumplió con los objetivos trazados que es el de obtener la toma de decisiones para el beneficio de la empresa por lo que se trabajo desde un principio y dando un buen resultado. Es satisfactorio lograr la meta propuesta dejando como resultado el conocimiento del proceso de generación de vapor y así mismo poder dar un diagnostico de las propuestas de mantenimiento de las partes para alcanzar el buen funcionamiento sin invertir en un equipo nuevo el cual representaría un costo adicional a los equipos de operación de la caldera. Al invertir un capital en el mantenimiento propio de la caldera y de sus sistemas, se tiene la certeza de hacerla funcionar satisfactoriamente al mantener y generar un programa de mantenimiento correctivo. Después del análisis de este proyecto se deduce es factible el llevar a cabo un mantenimiento correctivo al equipo que ya existe, ya que se demuestra que no hace falta desprenderse de un gran capital para poder mantener la producción requerida, adicionando las mejoras que se les propuso a la empresa, esto llegara a alcanzar los objetivos deseados y elevar sus ganancias satisfactoriamente.

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RECOMENDACIONES Tomando como base los análisis de operación e investigación se encontró que existen situaciones de mejora para el buen desempeño de la caldera. Se recomienda que en el sistema de combustión por medio del combustóleo o diesel suministrado como insumo de combustión este requiere de un sistema de atomizador del producto para agilizar la combustión y poder alcanzar su máxima combustión en menor tiempo que el actual. Este sistema es tomado como base como garantía de suministrar el combustible en pequeñas partículas (20 micras) que estas hacen acelerar dicha combustión y como resultado de esta aceleración se obtiene más horas del producto energético. Otra mejora con respecto al agua suministrada de la red por habilitar o cambiar el sistema de tratamiento de agua desmineralizada, la cual tiene costo-beneficio, ya que dicha agua evita la corrosión internamente en la caldera y en la línea de conducción del vapor También se recomienda rehabilitar o cambiar el Tanque de condensado y recuperación de agua facilita el desempeño de la caldera, al suministrar dicha agua a temperatura escasos grados menor utilizada en la caldera Se recomienda Un programa de mantenimiento para evitar paros innecesarios y reparaciones costosas y a su vez aumenta la seguridad del equipo. El programa deberá tener un listado de procedimiento para ser llevados a cabo en diferentes tiempos a través de un año de trabajo. Es recomendable llevar este reporte de mantenimiento con todas las anotaciones necesarias, para ser llevadas a cabo durante el mantenimiento programado así como las operaciones llevadas a cabo. Este reporte deberá encontrarse siempre en el cuarto de caldera y con acceso a los supervisores y operadores del equipo. Se deberá llevar un reporte de las operaciones diarias, semanales, mensuales y anuales. 91


Se recomienda al realizar un mantenimiento general en una caldera pirotubular, primero hay que realizar las siguientes actividades por seguridad del equipo y personal que va a laborar en dicho mantenimiento. 1) Desenergizar eléctricamente interruptor general de la caldera. 2) Cerrar válvulas de suministro de gas. 3) Cerrar válvulas de suministro de agua a la caldera. 4) Cerrar válvulas de salida de vapor a cabezal. 5) Quitar aire a los actuadores de las válvulas neumática control de entrada agua caliente a la caldera. 6) Acordonar el área donde se va a realizar mantenimiento. 7) Antes de empezar el mantenimiento correctivo, se debe llenar la hoja de seguridad y colocar libranzas en cada una de las áreas interrumpidas para mantener al personal operativo en forma segura.

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COMPETENCIAS DESARROLLADAS Y/O APLICADAS Para la generación de este proyecto se utilizo las herramientas de Microsoft, libros contables, manuales, paginas Web de internet así mismo se tomo como base las materias que fueron impartidas en el ciclo escolar. Se logro obtener la meta de generar este proyecto con una actitud positiva, haciendo equipo de trabajo interactuando con personal operativo de la empresa para lograr el objetivo de dicho proyecto. Se integro a la forma de trabajo y horario de la empresa de tal manera que no interferimos en ningún proceso ni atraso en labor operativa, así mismo se utilizo el equipo de seguridad solicitado y adecuarnos a sus procedimientos de seguridad

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BIBLIOGRAFÍA OCHOA SETZER Guadalupe A. Saldívar del A. R. “Administración Financiera” Ed.

F.T., S.A. de C.V., Mex. 2012 DON R. HANSEN, MARYANNE M. MOWEN “Administración de costos, contabilidad y control” , Ed. Thomson, Mex, 2004 http://www2.ib.edu.ar/becaib/cd-ib/trabajos/Gobbi.pdf http://www.quimitube.com/videos/termoquimica-teoria-5-primera-ley-de-latermodinamica-aplicacion-a-las-reacciones-quimicas http://www.empresaeficiente.com/es/catalogo-de-tecnologias/generacion-de-vapor http://es.scribd.com/doc/78184429/parada-de-planta http://es.scribd.com/doc/76332625/20/Tipos-de-costos-de-mantenimiento www.energianow.com http://www.energianow.com/tools/tool3/efic_energboilers.php

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ANEXOS Anexos N°1.-

Diagrama de flujo en la generación de vapor de la industria

Poliessa

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Anexo Nº 2.- Hoja de cálculo y graficas de costos de mantenimiento correctivo CONCEPTO PRESUPUESTO reparacion/reemplazo Mano de Obra dire cta costos fijos Costo Real

MANTENIMIENTO

2015 2016 13,440.00 $14,657.76 $51,388.00 $3,600.00 $72,900.00 $3,013.92 137,728.00 $21,271.68

2017 $19,543.68 $3,744.00 $9,655.28 $32,942.96

2019 2018 2020 2021 2022 2023 2024 $24,153.52 $19,942.72 $33,686.40 $18,771.12 $27,246.08 $23,886.72 $31,788.64 $4,032.00 $3,888.00 $4,176.00 $4,320.00 $4,464.00 $4,608.00 $4,752.00 $17,490.89 $3,181.98 $12,878.72 $18,418.94 $21,467.52 $20,737.37 $21,467.52 $45,676.41 $27,012.70 $50,741.12 $41,510.06 $53,177.60 $49,232.09 $58,008.16

TOTAL $227,116.64 $88,972.00 $201,212.13 $517,300.77

COSTOS FIJOS

Agua Energia Electrica renta equi po pe sado ( 800 x hr) Mano de Obra Indirecta Combustible para pruebas Adaptacion de tecnologia Total

498.00 600.00 2,400.00 1,800.00 142.00 8,000.00 13,440.00

517.92 538.64 582.59 560.18 605.89 630.13 624.00 648.96 701.92 674.92 729.99 759.19 7,400.00 6,400.00 1,872.00 1,946.88 2,024.76 147.68 153.59 159.73 8,320.00 8,652.80 9,518.08 10,469.89 3,013.92 9,655.28 17,490.89 3,181.98 12,878.72 18,418.94

gasto

tipo

consumo

1,992.00 gasto x mes

25%

2,400.00 gasto x mes

25%

800.00

por hora

3

300.00

por turno

6

14.20

litro

10

8,000.00

PLC

655.33 681.55 655.33 789.56 821.14 789.56 6,400.00 6,400.00 6,400.00 2,105.75 2,105.75 166.12 11,516.88 12,668.56 11,516.88 21,467.52 20,737.37 21,467.52

1.00

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MATERIAL A CAMBI0/REPARACION

material Valv ula de seguridad Valvula purga de cristal Cuerpo pirotubular Hogar de la caldera Chimenea Quemador block de valvulas Motor modular Precalentador (combustóleo) Manometros Modulo de compresion Leva dosificadora Fotoceldas Refractario Equipo tratamiento de aguas Controles de Oxigeno Sensor de flama Sist. electronico (sensores)

cantidad 3 2 1 1 1 1 3 1 1 4 1 1 5 1 1 3 1 1

costo total x pzas $1,350.00 $4,050.00 $700.00 $1,400.00 $1,500.00 $1,500.00 $1,500.00 $1,500.00 $800.00 $800.00 $3,000.00 $3,000.00 $1,500.00 $4,500.00 $1,200.00 $1,200.00 $3,200.00 $3,200.00 $900.00 $3,600.00 $3,000.00 $3,000.00 $1,300.00 $1,300.00 $450.00 $2,250.00 $1,800.00 $1,800.00 $3,500.00 $3,500.00 $1,200.00 $3,600.00 $900.00 $900.00 $3,200.00 $3,200.00

tiempo de vida en años

5 5 6 6 6 3 5 6 7 1 8 7 3 3 5 2 1 4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

total + iva $4,698.00 $1,624.00 $1,740.00 $1,740.00 $928.00 $3,480.00 $5,220.00 $1,392.00 $3,712.00 $4,176.00 $3,480.00 $1,508.00 $2,610.00 $2,088.00 $4,060.00 $4,176.00 $1,044.00 $3,712.00 $51,388.00

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

$4,885.92 $5,073.84 $5,261.76 $5,4 49.6 8 $5,637.60 $5,825.52 $6,013.44 $6,201.36 $6,389.28 $1,883.84 $2,088.00 $2,088.00 $1,113.60 $3,758.40 $4,176.00 $4,593.60 $6,055.20 $7,099.20 $1,670.40 $4,602.88 $4,343.04 $4,510.08 $4,677.12 $4,844.16 $5,011.20 $5,178.24 $5,345.28 $5,512.32 $5,679.36 $4,454.40 $1,869.92 $2,818.80 $3,132.00 $3,445.20 $2,255.04 $2,505.60 $2,756.16 $4,709.60 $5,521.60 $4,343.04 $4,677.12 $5,011.20 $5,345.28 $5,679.36 $1,085.76 $1,127.52 $1,169.28 $1,211.04 $1,252.80 $1,294.56 $1,336.32 $1,378.08 $1,419.84 $4,157.44 $4,751.36 $14,657.76 $19,543.68 $19,942.72 $24,153.52 $33,686.40 $18,771.12 $27,246.08 $23,886.72 $31,788.64

97


MANO DE OBRA DIRECTA ($1350.00 POR TURNO, 8 HRS, 3 TECNICOS Y UN SUPERVISOR) EQUIPO Valvula de seguridad Valvula purga de cristal Cuerpo pirotubular Hogar de la caldera Chimenea Quemador block de valvulas Motor modular Precalentador (combustóleo) Manometros Modulo de compresion Leva dosificadora Fotoceldas Refractario Equipo tratamiento de aguas Controles de Oxigeno Sensor de flama Sistema electronico Mantenimiento preventivo anual

se calcula un inflacion de 4% anual SUPERVICION tecnicos

PZAS 3 2 1 1 1 1 3 1 1 4 1 1 5 1 1 3 1 1

costo x hr $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $168.75 $300.00 total de l a o bra total hrs total de la obra 2 me se s

1 3

450 300

HORAS 5.0 5.0 81.0 54.0 54.0 27.0 54.0 18.0 16.0 5.0 8.0 5.0 4.0 54.0 14.0 6.0 6.0 16.0 12.0 432.0 432.0

450 900 1350

Un tecnico mantto. Preventivo Mantto. Anual 300 x turno 1 persona

tiempo de vida en años

1 2 4 4 4 1 2 4 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TOTAL $843.75 $843.75 $13,668.75 $9,112.50 $9,112.50 $4,556.25 $9,112.50 $3,037.50 $2,700.00 $843.75 $1,350.00 $843.75 $675.00 $9,112.50 $2,362.50 $1,012.50 $1,012.50 $2,700.00

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

$3,600.00 $3,744.00 $3,888.00 $4,032.00 $4,176.00 $4,320.00 $4,464.00 $4,608.00 $4,752.00 $72, 900.00 $3,600.00 $3,744.00 $3, 888.00 $4,032.00 $4,176.00 $4,320.00 $4,464.00 $4,608. 00 $4,752.00

56.25 112.5 168.75 $300

diarios

98


Grafica de costo de mantenimiento correctivo Combustible para Mano de pruebas , 142.00 Obra Energia Electrica, Agua, 600.00 498.00

Indirecta, 1,800.00

Adaptacion de Total, PRESUPUESTO, tecnologia , 13,440.00 2015 8,000.00

reparacion/reempla zo, 13,440.00

Mano de Obra directa, $51,388.00

renta equipo pesado (800 x hr), 2,400.00

Costo Real, 137,728.00

costos fijos, $72,900.00

99


Hoja de cálculo y graficas de costos de un equipo nuevo ESTADO DE RESULTADOS

CONCEPTO

PRESUPUESTO

INVERSION MANTTO PREVENTIVO TOTAL VALOR DE LA CALDERA NUEVA modelo YUANDA BOILER

Costo Real

MANTENIMIENTO

2015 2016 2017 $855,500.00 $0.00 $0.00 $7,600.00 $7,904.00 $8,220.16

$50,0 00.00 $737,500.00 $118,000.0 0 $855,500.00

2018 $0.00 $8,548.97

2019 $0.00 $8,890.93

2020 2021 2022 2023 2024 TOTAL $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $855,500.00 $9,246.56 $9,616.42 $10,001.08 $10,401.12 $10,817.17 $91,246.41 $946,746.41

US PESOS IVA TOTAL

frecuencia costo x costo total anual mantenimiento preventivo x mes total anual evento 2015 cambio s de filtr osde agua,aceite combustible y lubricante trimestral 4 $300.00 $1,200.00 purgar y quitar l odos o acumul acione s tri me stral 4 $200.00 $800.00 Desholl ine el refractario del hogar y cambie empaques trimestral 4 $600.00 $2,400.00 Lavado con agua a presión internamente de la caldera semestral 2 $200.0 0 $400.0 0 Asenta ro cambiar valvula s de ali vio y reguladores de presión anual 1 $600.0 0 $600.0 0 Reempla ce baleros defectuosos de transmiciones o moto res anual 1 $1,500.00 $1,500.00 cambio de lubricante por aceite SAE 10 anual 1 $700.00 $700.00 $7,600.00

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

total en 10 años

$1,248.00

$1,297.92

$1,349.84

$1,403.83

$1,459.98

$1,518.38

$1,579.12

$1,642.28

$1,707.97

$14,4 07.3 3

$832.00

$865.28

$899.89

$935.89

$973.32

$1,012.26

$1,052.75

$1,094.86

$1,138.65

$9,604.89

$2,496.00

$2,595.84

$2,699.67

$2,807.66

$2,919.97

$3,036.77

$3,158.24

$3,284.57

$3,415.95

$28,8 14.6 6

$416 .00

$43 2.64

$4 49.95

$467.9 4

$48 6.66

$506.1 3

$526. 37

$ 547.43

$569 .32

$4,802 .44

$624 .00

$64 8.96

$6 74.92

$701.9 2

$72 9.99

$759.1 9

$789. 56

$ 821.14

$853 .99

$7,203 .66

$1,560.00

$1,622.40

$1,687.30

$1,754.79

$1,824.98

$1,897.98

$1,973.90

$2,052.85

$2,134.97

$18,0 09.1 6

$728 .00

$75 7.12

$7 87.40

$818.9 0

$85 1.66

$885.7 2

$921. 15

$ 958.00

$996 .32

$8,404 .27

$7,904.0 0

$8,220.1 6

$8,548.9 7

$8,890.9 3

$9,2 46.5 6

$9,616.4 2

$10,001.08

$10,4 01.12

$10,817.17

$91,2 46.41

100


Grafica del costo de equipo nuevo y mantenimiento preventivo MANTTO PREVENTIVO, $91,246.41

INVERSION, $855,500.00

Anexo N°3.- Manual de plan de mantenimiento en la caldera MYRGGO MANUAL DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO MYRGGO Desarrollar un programa de mantenimiento permite que la caldera funcione con un mínimo de paradas en producción, minimiza costos de operación y permite un seguro funcionamiento. El mantenimiento en calderas puede ser de tres tipos: 1) Correctivo. 2) Preventivo. 3) Predictivo. El mantenimiento en calderas debe ser una actividad rutinaria, muy bien controlada en el tiempo. Es por ellos que se recomiendan las siguientes actividades a corto, medio y largo plazo.

101


Mantenimiento diario. El mantenimiento diario tiene relación principalmente con el monitoreo de las condiciones de operación de la caldera y el funcionamiento de los sistemas de seguridad 1.- Verificación condiciones de operación: presión de vapor, presión del combustible del quemador, presión combustible de la línea, color del humo de la chimenea, nivel del agua de la caldera, temperatura de los gases de la salida por la chimenea, purga de fondo, temperatura tanque desaereador, bomba en servicio, filtros en servicio, suavizadores en servicio , nivel tanque acumulador, temperatura tanque acumulador, purga de nivel, disparo válvula de seguridad, control de presión, bomba de alimentación de agua paro y arranque, paro por falla de flama, todas estas lecturas se anotan en el siguiente formato de una bitácora. 2.- Verificación forma y color de la llama. A través de la mirilla controlar que la llama no esté tocando las paredes de la cámara de combustión (fogón en una caldera pirotubular) y que el color sea el correcto según el combustible que se esté siendo utilizado. 3.- Verificación de la operación de la detención del quemador por bajo nivel de agua. Este es uno de los procedimientos más importantes, ya que, la mayoría de los accidentes en calderas tienen relación con fallas en el control de nivel. 4.- Verificación de la operación de las válvulas de seguridad de la caldera

102


Válvula de cierre de rápido

Válvula de cierre lento

103


BITACORA CHECK LIST PARA CALDERA

104


Mantenimiento semanal El servicio semanal tiene relación con trabajos de limpieza menores, lubricación y ajuste de la posición de ciertos componentes de los quemadores. 

Revise los niveles de control del agua



Revise la válvulas de combustible – Revise que abran y cierren visualmente – Revise fugas de las válvulas de venteo – Operación manual de la manivela



Revise los acoplamientos de combustible y aire



Revise los controles de operación y límites



Revise los niveles de lubricación



Revise el equipo de detección de flama – Registre la fuerza de la señal – Limpie los lentes – Limpie el tubo visor



Revise los empaques de las válvulas



Revise la mirilla de cristal



Revise las luces indicadoras y alarmas



Revise la operación de todos los motores



Revise los controles de seguridad



Revise fugas, ruidos, vibración, condiciones inusuales, etc.

Mantenimiento quincenal 

Verificar niveles de bomba de agua a la caldera



Limpieza filtro de agua



Limpieza boquilla



Limpieza filtro aire compresor



Limpieza y ajuste electrodo 105


Mantenimiento mensual 

Revise las purgas de la caldera



Inspeccione la operación del quemador



Realice un análisis de gases



Revise si existen fugas de gases de escape



Revise las levas



Revise el quemador



Revise zonas calientes



Purga línea de controles y manómetro



Análisis químico del agua



Verificar Corriente en motores y circuito de control



Verificar corte por falla de flama



Verificar corte por bajo nivel de agua



Revise el suministro de aire de combustión



Revise los elementos de filtro



Revise el sistema de combustible



Revise las bandas

Mantenimiento semestral El mantenimiento semestral tiene relación con la realización de trabajos de limpieza más profundos y ajustes de instrumentos de control 

Limpie la columna de agua



Revise el tratamiento de agua



Limpie los estranguladores y filtros de la bomba de combustible



Repare el refractario



Limpie el filtro de aire y el tanque aire/aceite



Inspeccione los interruptores 106


Revise los cables que van a los interruptores



Inspeccione los interruptores



Revise los cables que van a los interruptores



Revise el alineamiento del acoplamiento de la bomba



Reinicie la combustión

Mantenimiento anual El mantenimiento anual corresponde a los trabajos de limpieza más importantes, que deben ser realizados en una caldera; así como también la calibración del quemador. 1) Al dejar fuera de servicio la caldera dejar como mínimo 2 días en proceso de enfriamiento, para poder abrir la caldera lado humo 2) Apertura de la caldera por la tapa delantera para inspección y limpieza de materiales aislantes y refractarios 3) Apertura de la caldera por la tapa de atrás para inspección y limpieza de material aislante y refractario 4) Deshollinamiento: limpieza de tubos fluxes, limpieza de espejo por lado humo, limpieza de tubo de combustión 5) Revisión de refractarios y en caso necesario, resane de los mismos (siempre y cuando los refractarios presenten grietas que se puedan resanar) 6) Cambio de tapón fusible.

107


7) Limpieza interna no agresiva ni química de la columna de nivel para eliminar sarro de incrustaciones. 8) Limpieza lado agua no agresiva ni química. 9) Limpieza y ajuste de los controles de presión así como la línea de los mismos. 10) Cambio de empaques en el lado humo del equipo y cierre de la caldera. 11) Remplazo empaquetaduras tapas registro hombre y mano acceso a lado agua. 12) Limpieza de varillas de bajo nivel de la caldera. 13) Cambio de grifos de prueba de la columna de agua. 14) Cambio de válvulas del cristal indicador de la columna de agua. 15) Cambio del cristal y empaques del indicador de la columna de agua. 16) Limpieza de sifones en los que se encuentran instalados los presostactos. 17) Transmisores de presión y manómetros de vapor de la caldera. 18) Cambio de empaques y refractario en compuertas de alivio de presión de gases de combustión.

108

Proyecto Final de Residencia

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