CODELCO CHILE – DIVISION EL TENIENTE
PROYECTO RECUPERACION CONFIABILIDAD SISTEMA TRANSFORMADOR RECTIFICADOR PLANTA EW COLON
ORDEN DE COMPRA Nº 4500428781
SISTEMA DE PRESURIZACION SALAS ELECTRICAS DE LOS SWITCHGEARS Y DEL RECTIFICADOR DE LA PLANTA DE ELECTROBTENCION COLON
MANUAL DE OPERACION Y MANTENCION
MARZO 2004 CONTENIDO
1 .0
Introducción
2 .0
Antecedentes
3.0 3.0
Desc Descrripci ipción ón Gene Genera rall del del Sistem tema
4.0
5 .0
6.0 6.0
3.1 3.1
Sist Sistem emaa de de Pre Presu suri riza zaci ción ón y Puri Purifi fica caci ción ón
3.2 3.2
Acon Acondi dici cion onam amiient ento de la Sala ala
Cara Caract cter erís ísti tica cass Técni Técnica cass y Fic Ficha hass de los los Com Compo pone nent ntes es 4.1
Presu esurizador dor y Pu Purificador
4.2
Red de de di distribuci bució ón de de ai aire
Operación y Servicio 5.1 5.1
Presur esuriizaci zación ón y Puri urifica ficaci ción ón
5. 2
Eléctrico y Control
Puesta en en Mar Marccha del Si Sistema 6. 1
Generalidades
6.2
Puesta en Funcionamiento
7.0
8.0
Pauta de Mantenimiento 7.1
Generalidades
7.2
Pauta de Mantenimiento 7.2.1
Equipo Presurizador y Purificador
7.2.2
Red de Ductos
7.2.3
Tablero Eléctrico y Panel de Control
Anexos 8.1
Calendario de Mantenimiento
8.2
Planos
8.3
Catálogos
1.0
INTRODUCCION
El presente manual de operaciones detalla las condiciones necesarias para la puesta en marcha, funcionamiento y mantenimiento del Sistema de Presurización Salas Eléctricas de los Switchgears y del Rectificador de la Planta de Electrobtención Colón, Codelco Chile, División El Teniente, Rancagua, el cual fue suministrado e instalado por Subsole Servicios Limitada.
2.0
ANTECEDENTES
Para Presurizar las Salas Eléctricas de Switchgears y Rectificadores ubicadas en Colón, se instaló un Sistema de Presurización y Purificación de aire capaz de mantener el ambiente interior ventilado y libre de polvo y gases provenientes desde el exterior.
3.0
DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA
La descripción del sistema instalado y los equipos y componentes empleados se indica a continuación:
3.1.
Sistema de Presurización y Purificación
Un equipo presurizador instalado en el exterior, a un costado de la Sala de Switchgears, montado en posición horizontal sobre una estructura metálica, inyecta aire hacia el interior de las dos salas mediante una red de ductos. Este equipo es apto para trabajar los 365 días de la año.
El equipo está formado por los siguientes componentes:
•
Equipo presurizador y purificador fabricado en planchas y perfiles de acero ASTM A-36 debidamente estructurado y protegido con pintura epóxica de terminación. Posee un gabinete que alberga un conjunto formado por dos etapas con filtros desechables con un 30% de eficiencia y un etapa con filtros rígidos con un 95% de eficiencia. Posee, además dos etapas de filtrado químico con Permanganato de Potasio y una etapa de filtrado
químico con carbón activado. A la entrada del equipo un filtro inercial autolimpiante evita el ingreso de material de mayor tamaño al equipo.
•
Este equipo distribuye el aire en el interior de la sala a través de una red de
ductos de acero galvanizado fabricado y dimensionado según lo establecido por las Normas ASHRAE para ductos de baja presión. El aire es inyectado a través de difusores de 4 vías. El aire inyectado genera una sobrepresión interior en cada sala. El exceso de aire es evacuado al exterior a través de celosías gravitacionales ubicadas en portones o muros.
•
Para medir el grado de saturación de los filtros de polvo, el presurizador
cuenta con un switch de presión diferencial para cada etapa, que envía una señal al panel de control del equipo. Este panel es diseño IP65 (NEMA 4X) y cuenta, además con un interruptor de corte para facilitar las labores de mantenimiento. Un manómetro de presión diferencial indica la diferencia de presión existente entre la entrada y la salida del equipo.
•
El ventilador de inyección del presurizador es de tipo centrífugo, carga limitada (álabes inclinados hacia atrás) y es accionado en forma indirecta, mediante poleas y correas, por un motor eléctrico con rotor jaula de ardilla desrateado para trabajar a la altura requerida y apto para operar a 575V. El esquema de protección (carcasa y caja de conexiones) es estándar para este tipo de motores y se compone de una capa de primer sintético alquídico (40 micrones) y otra capa de esmalte sintético alquídico (40 micrones). Este esquema de protección le permite operar en el ambiente de la sala. Los tramos de eje (motor y ventilador) que se encuentran en contacto con el ambiente, están protegidos con pintura epóxica.
•
Un manómetro de presión diferencial instalado en el interior de cada sala
perme verificar el grado de sobrepresión existente en cada una de ellas. •
Todos los difusores y celosías son de fabricación nacional. Los difusores de inyección poseen templador regulador de caudal; las celosías gravitacionales cuentan con vástago que permite el movimiento solidario de todas las aletas.
El tablero de fuerza y control del sistema está fabricado en un gabinete
•
metálico IP55 y está instalado en el interior de una de las salas. En su interior cuenta con los siguientes elementos:
-
Un interruptor automático general Legrand, 16 kA de ruptura mínima a 600V,
clase aislación 690V.
-
Una barra de distribución.
-
Interruptor automático para control.
-
Protector para el motor del presurizador compuesto por contactor y relé térmico,
ambos clase protección 690V.
-
Transformador 575/120V para lograr tensión de control.
-
Luces piloto y botoneras partir/parar.
-
Fusibles.
-
Terminales, borneras, y otros menores.
Un interruptor automático general Legrand, 16 kA de ruptura mínima a 600V
•
fue suministrado para ser instalado en tablero de la sala y que es operado por personal de Teniente.
•
La canalización y cableado entre el tablero de fuerza y los equipos se realizó
mediante conduit galvanizado y cable tipo RVK, clase aislación 1 kV.
•
Las estructura metálicas requeridas para el montaje de los equipos (bases y
techos) están fabricadas en perfiles de acero, debidamente soldadas y protegidas con pintura epóxica. 3.2.-
Acondicionamiento de la Sala.
Los trabajos de acondicionamiento de las salas realizados para lograr la funcionalidad del sistema, fueron los siguientes:
-
Sellado de vanos y pasadas de cables existentes en las salas, empleando para ello espuma de poliuretano inyectado, planchas metálicas y otros materiales menores.
-
Fabricación de 3 puertas metálicas, reparación de los portones existentes y sellado de los mismos mediante goma caucho.
-
Suministro e instalación de 3 chapas antipánico en las puertas de las salas.
4.- CARACTERISTICAS TECNICAS Y FICHAS DE LOS COMPONENTES.
El sistema instalado se compone de los siguientes equipos y accesorios:
•
01 Equipo Presurizador y Purificador, que incluye: 01 Ventilador centrífugo de inyección de aire
•
01 Motor eléctrico trifásico
•
02 Etapas de Filtros desechables, eficiencia 30%
•
01 Etapa de Filtros rígidos, eficiencia 95%
•
01 Etapa de Filtro inercial autolimpiante
•
02 Etapas de Filtros químicos para gases (Permanganato de Potasio)
•
01 Etapa de Filtros químicos para olores (carbón activado)
•
03 Switch de presión diferencial para verificar el grado de saturación de los filtros de polvo.
•
01 Panel de Control para monitorear el estado de los filtros de polvo.
•
01 Manómetro de presión diferencial para verificar la diferencia de presión entre la entrada y salida del equipo.
-
01 Red de ductos de acero galvanizado.
-
07 Difusores de inyección de cuatro (4) vías.
-
02 Celosías gravitacionales.
-
01 Templador motorizado para enclavar a la señal de incendio de las salas.
-
02 Manómetros de presión diferencial de columna para las salas.
-
01 Tablero eléctrico de fuerza y control para proteger y comandar el motor involucrado.
4.1.
Presurizador y Purificador
UMA •
Marca
:
Subsole
•
Modelo
:
UMA-1800
•
Capacidad
:
1.765 SCFM
•
Filtros
:
filtro desechable 24” x 24” x 2”, eficiencia 30% (2 unidades) filtro desechable 24” x 12” x 2”, eficiencia 30% (2 unidades) filtro rígido 24” x 24” x 6”, eficiencia 95% (1 unidad) filtro rígido 24” x 12” x 6”, eficiencia 95% (1 unidad) filtro inercial autolimpiante, 24x24x60cm media filtrante de permanganato de potasio 5 p³ (2 unidades) media filtrante de carbón activado 5 p³ (1 unidad)
•
Accesorios
:
switch presión diferencial para filtros de polvo (3 unidades) Tablero de control (1 unidad) Manómetro de presión diferencial (1 unidad)
•
Dimensiones
:
Ancho
:
900 mm.
Altura
:
980 mm.
Longitud
:
2.620 mm.
VENTILADOR •
Tipo Ventilador
:
Centrífugo, carga limitada simple aspiración
•
Modelo
:
SSVCL-575
•
Dirección aletas
:
Rectas, inclinadas hacia atrás
•
Caudal
:
1.765 SCFM
•
Presión estática
:
25 mm.c.a. (externa)
•
Presión estática
:
145 mm.c.a. (total)
•
Velocidad giro
•
1ª Velocidad crítica
:
11.017 rpm
•
Velocidad succión
:
12 m/s
•
Velocidad descarga
:
2 m/s
•
Velocidad periférica :
43 m/s
•
Materiales
Carcasa
:
sin carcasa
Rodete
:
acero ASTM A-36, espesor 3mm
Eje
:
acero SAE 1045, diámetro 40mm
:
:
1.430 rpm
Rodamientos :
bola, 100.000 h, con cono de ajuste para eje diámetro 40mm, sello de laberinto y grasera.
•
Transmisión
:
Indirecta (poleas y correas)
•
Relación transmisión :
1:1
•
Acoplamiento
:
ajuste poleas mediante cono de fierro fundido
•
Polea motriz
:
aluminio fundido 6,5” 2-B
•
Polea conducida
:
aluminio fundido 6,5” 2-B
•
Correas
:
lisas en V, tipo B (2 unidades)
MOTOR •
Marca
:
WEG
•
Potencia al eje
:
5,5 hp
•
Derrateo s.n.m.
:
2.000 m
•
Factor de servicio
:
1,15
•
Velocidad giro
•
Voltaje
•
•
•
Nº de fases
: : :
575V 3
Frecuencia Norma diseño
1.430 rpm
: :
50 Hz IEC
•
Corriente plena carga :
8,4 A
•
Corriente de bloqueo :
63 A
•
Factor de potencia
:
0,84
•
Eficiencia 100%
:
85,6%
•
Momento inercia
:
0,01875
•
Torque plena carga
:
26,7 Nm
•
Clase aislación
:
F
•
Encerramiento
:
TEFC
•
Frame
:
112M
•
Temperatura máx.
:
155ºC
•
Montaje
:
horizontal
•
Peso
:
49 kg.
4.2.
Red de distribución de aire
DUCTOS
Material
:
Acero galvanizado
Espesor
:
0,6mm
:
Cuatro vías, con templador regulador de caudal de aletas paralelas.
DIFUSORES
Tipo
Dimensiones :
35 x 35 cm (cuello).
Cantidad
:
7 unidades.
Material
:
Fierro satinado, espesor 0,8mm, terminación pintura electrostática blanca.
Velocidad
:
0,98 m/s
Presión
:
1,2 mm.c.a.
CELOSIAS GRAVITACIONALES
Dimensiones :
29 x 20 cm (1 unidad). 32 x 25 cm (1 unidad).
Material
:
Acero satinado con aletas de aluminio.
Velocidad
:
6,1 m/s
Sobrepresión:
5.0
6,4 mm.c.a.
OPERACION Y SERVICIO
5.1
Presurización y Purificación
El sistema tiene como objetivo mantener dentro de las salas eléctricas un ambiente limpio y presurizado para prolongar la vida útil de los equipos existentes.
El ingreso del aire exterior se realiza por la toma posterior del equipo. El aire pasa por las etapas de filtrado de polvo y de gases. Luego del proceso de limpieza del aire, éste es impulsado por el ventilador del mismo equipo hacia el interior de las salas; la impulsión aplicada es la necesaria para vencer la caída de presión del sistema y además asegurar la sobrepresión dentro de la sala. El aire es inyectado al recinto a través de los difusores. En el ducto, a la salida del equipo, se ubica un templador motorizado, el cual en condiciones de operación normal, se encuentra abierto y cerrará sólo cuando el equipo sea desconectado por alguna señal externa.
El exceso de aire dentro de las salas saldrá por las celosías gravitacionales dispuestas para ello.
No obstante a lo anterior, el sistema además incluye manómetros diferenciales de lectura (un manómetro opera directamente en el equipo) el cual permite verificar cada vez que se desee la presión de cada uno de los recintos y confirmar la correcta operación del sistema o de lo contrario poder detectar un mal comportamiento y entonces proceder a la revisión del sistema.
5.2
Eléctrico y Control.
El Tablero eléctrico de fuerza ubicado en el interior de las salas comanda la operación de todo el sistema y se encuentra enclavado a la red de incendio de la nave. De existir alguna emergencia, al ser activada la señal, el sistema completo se detendrá actuando el templador el que cerrará evitando la recirculación de aire hacia el interior de las salas.
El panel de control instalado junto al equipo guarda en su interior los switch de presión diferencial y un interruptor de 3 posiciones para comandar el equipo localmente durante las labores de mantenimiento. Posee además luces piloto y una señal audible para indicar el estado de saturación de los filtros de polvo.
En la Sala de Control de la Planta existe una señal luminosa de control proveniente desde el tablero de fuerza, la cual indica el estado de operación del equipo.
6.0
6.1
PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA.
GENERALIDADES.
El sistema de Presurización y Purificación de aire, está orientado a mantener el ambiente libre de polvo y gases con el fin de satisfacer las necesidades de operación de ella. Su diseño ha sido concebido sobre la base de un funcionamiento seguro para el entorno de trabajo.
6.2
PUESTA EN FUNCIONAMIENTO.
Antes de poner en marcha el sistema se debe verificar lo siguiente:
•
Que los filtros de aire y de gases se encuentren correctamente instalados.
•
Que el tablero eléctrico del sistema se encuentre energizado.
•
Que el panel de control del equipo se encuentre energizado y con el interruptor de tres posiciones en posición 1.
•
Verificar que todos los interruptores automáticos se encuentren en posición ON.
•
Que los elementos de control (manómetros y templadores) se encuentren regulados y en buenas condiciones.
Una vez verificado lo anterior, se coloca en marcha el sistema pulsando la botonera ON del tablero de fuerza, con lo cual se deja operativo en forma permanente el sistema instalado.
Para detener el sistema se deberá pulsar la botonera OFF.
Para comandar el equipo localmente durante las labores de mantenimiento se deberá dejar el interruptor de tres posiciones en 2.
7.0
PAUTA DE MANTENIMIENTO
7.1
GENERALIDADES
La siguiente pauta reúne las labores más importantes para la ejecución de una adecuada mantención preventiva al sistema.
Las indicaciones aquí señaladas son complementarias y no excluyen las prácticas habituales y normalmente empleadas en mantenimiento, las que se consideran como conocidas por el usuario.
7.2
PAUTA DE MANTENIMIENTO
Este sistema está diseñado para operar en forma continua durante todo el año, por lo que se recomienda seguir la siguiente pauta:
7.2.1
Equipo Presurizador y Purificador
Al Equipo Presurizador se le deberá realizar una mantención al mes, cada una de las cuales comprende:
-
Verificación de la limpieza de los filtros de polvo.
-
Revisión del estado de las medias filtrantes.
-
Revisión al ventilador, funcionamiento y aseo general de la unidad.
-
Limpieza a la toma de aire del equipo.
-
Revisión a la lubricación del motor y los descansos.
-
Revisión a la pintura de las partes internas y externas del equipo.
7.2.2 Red de Ductos
A la red de ductos se deben consideran dos mantenciones por año, en las cuales se tomarán en cuenta los siguientes item:
-
Revisión completa de la red de ductos.
-
Revisión del estado de los sellos de la red de ductos
-
Verificación del estado de la unión flexible, entre el equipo y el tendido del ducto.
-
Revisión a los difusores de inyección y celosías gravitacionales, verificando limpieza y correcto funcionamiento de éstos.
-
Revisión al templador corta fuego, verificando su limpieza y estado en general, asegurando de éste modo su perfecto funcionamiento.
7.2.3
Tablero Eléctrico y Panel de Control
Se le efectuarán dos revisiones al año, en las cuales se verificará el correcto funcionamiento de los contactores, luces piloto, botoneras de partida/parada, reapriete de contactos, actuador del templador corta fuego y además constará de una limpieza a los gabinetes.
8.0
ANEXOS
8.1
Calendario de Mantenimiento
8.2
Planos
8.3
Catálogos
8.2
PLANOS
Los planos definitivos (as-built) y los diagramas eléctricos, serán entregados una vez finalizado el montaje.
8.3
CATALOGOS
8.3.1.- Curva de Operación Ventilador SSVCL-575. 8.3.2.- Motor Eléctrico marca WEG. 8.3.3.- Filtros desechables marca Airguard. 8.3.4.- Filtros rígidos marca Airguard. 8.3.5.- Manómetro Diferencial de Presión tipo columna marca Dwyer, modelo Mark II25. 8.3.6.- Switch de Presión Diferencial marca Dwyer. 8.3.7.- Manómetro diferencial de Presión marca Dwyer, modelo Magnehelic 2002. 8.3.8.- Actuador para Templador Motorizado marca Belimo. 8.3.9.- Interruptor automático Legrand. 8.3.10.-Contactor y Relé Térmico Mitsubishi.
