3) Autor: ANTONIO ROS MORENO

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Mantenimiento Industrial (3/3) Autor: ANTONIO ROS MORENO 1 mailxmail - Cursos para compartir lo que

10 downloads 254 Views 1MB Size

Recommend Stories


ALUMNO: PEDRO SANCHEZ MORENO TUTOR: GABRIEL A. ROS AGUILERA
ALUMNO: PEDRO SANCHEZ MORENO TUTOR: GABRIEL A. ROS AGUILERA JUNIO 2013 ALUMNO: PEDRO SANCHEZ MORENO TUTOR: GABRIEL A. ROS AGUILERA JUNIO 2013 Agra

CONCHA MORENO GARCÍA Universidad Antonio Nebrija, Madrid
revista electrónica de didáctica / español lengua extranjera NÚMERO 0 MARZO DE 2004 El componente lúdico y la creatividad en la enseñanza de la gram

Story Transcript

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

Mantenimiento Industrial (3/3) Autor: ANTONIO ROS MORENO

1

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

Presentación del curso El mantenimiento industrial tiene como función la operatividad y los cuidados necesarios para que los edificios, instalaciones y equipos funcionen adecuadamente, desempeñando correctamente el servicio para el que fueron diseñados. Las tareas de mantenimiento se aplican sobre las instalaciones fijas y móviles, sobre equipos y maquinarias, sobre edificios industriales, comerciales o de servicios específicos, sobre las mejoras introducidas al terreno y sobre cualquier otro tipo de bien productivo. En los procesos de mantenimiento industrial aparecen lazos de control formados por tres elementos: transmisor, regulador y válvula. Actuando conjuntamente garantizan una operación controlada y eficiente de la planta industrial. La incorporación de la electrónica digital permite usar transmisores inteligentes, sistemas de control distribuido y avanzado optimizando los procesos de producción. Con este curso aprenderemos que el mantenimiento industrial busca, conservar el servicio que suministra a cada uno de los equipos, instalaciones y otros elementos, conoceremos también todo lo referente a disposiciones legales y normas llamadas mantenimiento legal.

2

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

1. Ejecución del mantenimiento Introducción Las tareas de mantenimiento se aplican sobre las instalaciones fijas y móviles, sobre equipos y maquinarias, sobre edificios industriales, comerciales o de servicios específicos, sobre las mejoras introducidas al terreno y sobre cualquier otro tipo de bien productivo. Alcanza a máquinas, herramientas aparatos e instrumentos, a equipos de producción, a los edificios y todas sus instalaciones auxiliares como agua potable, desagües, agua para el proceso, agua para incendios, pozos de agua y sistemas de bombeo, agua caliente y vapor con sus correspondientes generadores como calderas, intercambiadores de calor, instalaciones eléctricas monofásica y de fuerza motriz, pararrayos, balizamiento, instalación de aire comprimido, de combustibles, sistemas de aire acondicionado y de telefonía, equipos, aparatos y muebles de oficina, jardinería y rodados. Para la ejecución de las actividades de mantenimiento se implementó toda una gama de documentación administrativa y técnica, lo cual incluye: • Manual de Sistema de Gestión • Procedimientos Administrativos • Procedimientos de Trabajo • Instructivos Técnicos • Registro Administrativos • Registros de Mantenimiento • Registro de Planificación Diaria • Registros de Análisis de Fallas Las empresas, como una entidad que busca el Mejoramiento continuo de los diferentes procesos, requiere un manual de mantenimiento preventivo y correctivo para los equipos que operan en él, ya que este tipo de mantenimiento optimiza el funcionamiento, protege y alarga la vida útil de dichos equipos (preventivo), de igual forma se debe corregir cualquier tipo de impase que se pueda presentar tales como cambio de válvulas, estado de los cables y estado de las conexiones en el circuito eléctrico, entre otras (Correctivo). Con el fin de llevar un control en los equipos es necesario realizar un registro de mantenimiento para cada mecanismo y tener en cuenta que el mantenimiento preventivo debe realizarse periódicamente. Para llevar a cabo el manual de mantenimiento preventivo se deben tener en cuenta las siguientes actividades: 1. Inventario. 2. Realizar cronograma de mantenimiento.

3

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes 3. Establecer prioridad del equipo. 4. Coordinar el servicio de mantenimiento preventivo. 5. Establecer contratista. 6. Solicitar la elaboración del contrato. 7. Realizar mantenimiento preventivo. 8. Validar el mantenimiento. 9. Descargar reporte de mantenimiento. 10. Archivar hoja de vida del equipo. Al igual que el mantenimiento preventivo se deben tener en cuenta actividades para llevar a cabo el mantenimiento correctivo: 1. Inventario. 2. Diagnosticar daño del equipo. 3. Establecer prioridad del equipo. 4. Establecer repuestos. 5. Establecer contratista. 6. Coordinar el servicio de mantenimiento correctivo. 7. Elaboración orden del servicio. 8. Realizar mantenimiento correctivo. 9. Cerrar orden de mantenimiento. 10. Descargar reporte de mantenimiento. 11. Archivar hoja de vida del equipo. La mayor parte de lo expuesto corresponde a la gestión de mantenimiento (apartado 3), pero nos queda por desarrollar los medios documentales que intervienen directamente en la ejecución de dicho mantenimiento, así como el conocimiento de los equipos y su mantenimiento especifico.

4

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

2. Mantenimiento industrial. Fichas de trabajo Para ejecutar el programa de mantenimiento se requiere elaborar unas fichas que servirán para controlar, solicitar, reportar, etcétera, las actividades que se van a ejecutar. Entre estas fichas, tenemos las siguientes: 1.- Orden de trabajo Depende del plan estratégico en el que se especifican los cambios, reparaciones, emergencias, etcétera, que serán atendidos por el equipo. Esta orden será solicitada por el jefe de turno y aprobada por el encargado de mantenimiento. Debe tenerse en cuenta que ningún trabajo podrá iniciarse sin la respectiva orden y sin que las condiciones requeridas para dicha labor hayan sido verificadas personalmente por el encargado. Para esto se debe tener en cuenta la siguiente jerarquía: Emergencia.Son aquellos trabajos que atañen a la seguridad de la planta, averías que significan grandes pérdidas de dinero o que pueden ocasionar grandes daños a otras unidades. Estos trabajos deben iniciarse de forma inmediata y ser ejecutados de forma continua hasta su completa finalización. Pueden tomar horas extra. Urgente.Son trabajos en los que debe intervenirse lo antes posible, en el plazo de 24 a 48 horas después de solicitada la orden. Este tipo de trabajos sigue el procedimiento normal de programación. No requiere sobretiempos, salvo que ello sea solicitado explícitamente por la dependencia correspondiente. Normal.Son trabajos rutinarios cuya iniciación es tres días después de solicitada la orden de trabajo, pero pueden iniciarse antes, siempre que exista la disponibilidad de recursos. Sigue un procedimiento normal de programación. Permanente.Son trabajos que pueden esperar un buen tiempo, sin dar lugar a convertirse en críticos. Su límite de iniciación es dos semanas después de haberse solicitado la orden de trabajo. Sigue la programación normal y puede ser atendido en forma cronológica de acuerdo con lo programado. En la ficha “Orden de trabajo”, se debe anotar el código del equipo, la sección de trabajo, el número de actividad que se debe realizar, la prioridad (emergencia, urgente, etcétera), la fecha, la mano de obra, los materiales, etcétera. 2.- Solicitud de repuestos y materiales Para proveer de materiales y repuestos al personal de mantenimiento, se elabora una ficha denominada “Solicitud de repuestos y materiales”, donde se solicita a almacén estos insumos. Esta ficha servirá para llevar un control adecuado de repuestos y materiales. Va acompañada de la orden de trabajo. En la ficha de “Solicitud de repuestos y materiales”, se debe anotar el número de solicitud, la fecha, el turno, el código del equipo, la sección y la descripción de los repuestos o materiales que se pide. 3.- Reporte semanal de mantenimiento

5

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Sirve para registrar los servicios efectuados durante la semana y llevar un mejor control de los trabajos de prevención y de los costos de los materiales empleados. En la ficha “Reporte semanal de mantenimiento”, se debe anotar la fecha, el código del equipo, el número de orden, el trabajo que se realizó, los materiales y los costos. 4.- Historial del equipo Después de intervenir cada equipo, se registra en la ficha “Historial del equipo” la fecha, los servicios y reposiciones realizadas, los materiales usados, etcétera. Esta ficha también servirá para controlar la operación y calidad y modificar el programa de mantenimiento. La cantidad de estas fichas dependerá del número de equipos con que cuente la planta industrial.

6

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

3. Mantenimiento industrial. Equipos Conocimiento de equipos En esta parte se trata de dar una explicación sencilla, de todos los elementos y principios más importantes en que están basados las principales máquinas y/o equipos utilizados en la industria. La definición más exacta que podemos hacer de una máquina es aquella que la considera como un elemento transformador de energía, ya que una máquina, siempre absorbe energía de un tipo y la restituye como energía de otro tipo, o del mismo pero transformada. En el Cuadro nº 1 se representa una clasificación general de las máquinas, para poder establecer dentro de ellas la situación y características de las que vamos a estudiar.

7

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

En consecuencia, y dado que el tema es sumamente amplio, el contenido del apartado se limita a suministrar una descripción breve de los principales equipos utilizados en la mayor parte de las industrias. Bombas Ventiladores Compresores Turbinas Válvulas Motores eléctricos Instrumentación y control TURBOMÁQUINAS: Clasificación Las turbomáquinas se diferencian de otras máquinas térmicas en que son de funcionamiento continuo, no alternativo o periódico como el motor de explosión o la bomba de vapor a pistón. A semejanza de otras máquinas las turbomáquinas son esencialmente transformadoras de energía, y de movimiento rotativo. Sin embargo, se diferencian, por ejemplo, del motor eléctrico, en que la transformación de energía se realiza utilizando un fluido de trabajo. En las turbomáquinas el fluido de trabajo pude ser un líquido (comúnmente agua, aunque para el caso de las bombas de líquido la variedad de fluidos es muy grande) o un gas o vapor (comúnmente vapor de agua o aire, aunque nuevamente para los compresores la variedad de gases a comprimir puede ser muy grande). Las turbomáquinas cuyo fluido de trabajo es un líquido se denominan turbomáquinas HIDRAULICAS; no hay una denominación especial para las demás. Este fluido de trabajo se utiliza para convertir la energía según una cascada que

8

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Este fluido de trabajo se utiliza para convertir la energía según una cascada que puede enunciarse como sigue: · Energía térmica (calor) · Energía potencial (presión) · Energía cinética (velocidad) · Intercambio de cantidad de movimiento · Energía mecánica No todas las turbomáquinas comprenden la cascada completa de energía: algunas sólo incluyen algunos escalones. Por otra parte, la cascada no siempre se recorre en la dirección indicada, pudiendo tener lugar en la dirección opuesta. Las turbomáquinas que recorren la cascada en la dirección indicada se denominan MOTRICES, y las que la recorren en la dirección opuesta se denominan OPERADORAS. Las turbomáquinas motrices reciben las siguientes denominaciones: - Si trabajan con líquidos, turbinas hidráulicas -Si trabajan con gases, turbinas (de vapor, de gases de combustión, etc.) Las turbomáquinas operadoras se denominan: - Si trabajan con líquidos, bombas hidráulicas - Si trabajan con gases, compresores (altas presiones) o ventiladores o sopladores (bajas presiones) También se diferencian las turbomáquinas según la trayectoria que en general sigue el fluido: si el movimiento es fundamentalmente paralelo al eje de rotación se denominan turbomáquinas AXIALES. Si es principalmente normal al eje de rotación, turbomáquinas RADIALES (centrífugas o centrípetas según la dirección de movimiento), y si se trata de casos intermedios, turbomáquinas MIXTAS. Las turbomáquinas pueden recibir el fluido en toda su periferia (máquinas de admisión plena) o sólo en parte (máquinas de admisión parcial).

9

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

4. Mantenimiento industrial.Bombas Todos los procesos industriales que sostienen nuestra civilización incluyen la transferencia de líquidos desde un nivel de presión o energía estática a otro y, como resultado de ello, las bombas se han convertido en una parte esencial de todos los procesos industriales; es decir, las bombas son una parte integral de todo el desarrollo moderno, tanto económico como social. Una bomba es un dispositivo empleado para elevar, transferir o comprimir líquidos y gases, en definitiva son máquinas que realizan un trabajo para mantener un líquido en movimiento. Consiguiendo así aumentar la presión o energía cinética del fluido. Se tiene constancia de la existencia de algún tipo de bomba sobre el 300 A.C., Arquímedes (matemático y físico griego) construyó una de diseño sencillo, aunque poco eficiente, con un tornillo que gira en una carcasa e impulsa el líquido. Hay una diversidad de mecanismos de bombeo (bombas), cuya capacidad, diseño y aplicación cubren un amplio rango que va desde pequeñas unidades utilizadas para dosificación de cantidades mínimas, hasta bombas centrifugas que son capaces de manejar grandes volúmenes para surtir de agua a las grandes concentraciones urbanas. Su variedad de diseños cubren desde diferentes principios de operación, hasta bombas especiales para manejo de sustancias tan diversas como el agua, metales fundidos, concreto, etc., gastos diferentes y materiales de construcción. Debido a la diversidad de bombas ya mencionadas, hay muchas formas de clasificar las bombas. Por rangos de volúmenes a manejar, por fluidos a mover, etc. Sin embargo, la clasificación más general es en función de la forma en que las bombas imprimen el movimiento al fluido, separándose en dos tipos principales: • Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo, entre las que se encuentran por ejemplo las alternativas, rotativas y las neumáticas, pudiendo decir a modo de síntesis que son bombas de pistón, cuyo funcionamiento básico consiste en recorrer un cilindro con un vástago. • Bombas dinámicas o de energía cinética: fundamentalmente consisten en un rodete que gira acoplado a un motor. Entre ellas se sitúan las regenerativas, las especiales, las periféricas o de turbinas y una de las más importantes, las centrífugas. Las del primer grupo operan sobre el principio de desplazamiento positivo, es decir, que bombean una determinada cantidad de fluido (sin tener en cuenta las fugas independientemente de la altura de bombeo). El segundo tipo debe su nombre a un elemento rotativo, llamado rodete, que comunica velocidad al líquido y genera presión. La carcasa exterior, el eje y el motor completan la unidad de bombeo. En todos los tipos de bombas para líquidos deben emplearse medidas para evitar el fenómeno de la cavitación, que es la formación de un vacío que reduce el flujo y daña la estructura de la bomba. Clasificación de Bombas:

10

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

La clasificación anterior, nos permite apreciar la gran diversidad de tipos que existen y si a ello agregamos materiales de construcción, tamaños diferentes para manejo de gastos y presiones sumamente variables y los diferentes líquidos a manejar, etc., entenderemos la importancia de este tipo de maquinaria. Dentro de ésta clasificación los tipos de bombas más comúnmente utilizadas son las llamadas Centrífugas, Alternativas (reciprocantes) y Rotatorias. 1) BOMBAS VOLUMÉTRICAS O DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO En la bomba volumétrica el desplazamiento del líquido se realiza mediante un proceso, en el que se verifica el desalojo periódico del líquido contenido en unas cámaras de trabajo, mediante un dispositivo que las desplaza, que es un órgano de trabajo, (pistón, engranaje, etc.), con unos espacios que comunican, periódicamente, la cavidad de recepción del líquido o cámara de aspiración, con la cavidad de descarga o cámara de impulsión, pudiendo tener una o varias cámaras de trabajo. El funcionamiento consiste en el paso periódico de determinadas porciones de líquido, desde la cavidad de aspiración, a la de descarga de la bomba, con un aumento de presión; el paso del líquido por la bomba volumétrica, a diferencia del paso por los álabes de una bomba centrífuga, es siempre más o menos irregular, por lo que en general, el caudal se considerará como el valor medio del caudal trasegado. La cavidad de aspiración tiene que estar, siempre, herméticamente aislada de la de descarga o impulsión; a veces se puede admitir la existencia de pequeñas filtraciones de líquido a través de las holguras, deslizamiento, aunque en proporciones muy pequeñas frente al suministro de la bomba.

11

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes En general, todas las bombas volumétricas son autoaspirantes, o autocebantes, por lo que si comienzan a funcionar con aire, sin líquido, pueden llegar a crear una rarificación tan grande capaz de succionar al líquido por la tubería de aspiración, con la condición de que la altura geométrica de aspiración no sobrepase un cierto valor, propiedad que se puede perder cuando la hermeticidad o el número de revoluciones son insuficientes. En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación directa entre el movimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de líquido movido. En el mercado puede encontrarse una amplia diversidad de bombas siendo los tipos básicos los que relatamos seguidamente, aunque existen muchas variaciones y modificaciones de estos tipos básicos. Alternativas: - De pistón - De émbolo - De diafragma Rotativas: - Engranajes - Tornillo - Paletas - Levas - Especiales Bombas neumáticas: - Son bombas de desplazamiento positivo en las que la energía de entrada es neumática, normalmente a partir de aire comprimido. En todas estas bombas, el líquido se descarga en una serie de pulsos, y no de forma continua, por lo que hay que tener cuidado para que no aparezcan condiciones de resonancia en los conductos de salida que podrían dañar o destruir la instalación. En las bombas alternativas se colocan con frecuencia cámaras de aire en el conducto de salida para reducir la magnitud de estas pulsaciones y hacer que el flujo sea más uniforme. Una de las más importantes en esta clasificación son las alternativas y las rotativas. 2) BOMBAS DE ENERGÍA CINÉTICA En este tipo de bombas la energía es comunicada al fluido por un elemento rotativo que imprime al líquido el mismo movimiento de rotación, transformándose luego, parte en energía y parte en presión. El caudal a una determinada velocidad de rotación depende de la resistencia al movimiento en la línea de descarga. La bomba rotodinámica es capaz de satisfacer la mayoría de las necesidades de la ingeniería y su uso está muy extendido. Su campo de utilización abarca desde abastecimientos públicos de agua, drenajes y

12

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes regadíos, hasta transporte de hormigón o pulpas. Los diversos tipos se pueden agrupar en: Periféricas o de turbinas. Centrífugas: - Radiales - Diagonales - Axiales Especiales. Las centrífugas son el tipo más corriente de bombas rotodinámicas, y se denomina así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga.

13

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

5. Mantenimiento industrial.Ventiladores Un ventilador es una máquina de fluido concebida para producir una corriente de aire mediante un rodete con aspas que giran produciendo una diferencia de presiones. Entre sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en lugares cerrados; así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección. Fue inventado en 1882 por el estadounidense Schuyler S. Wheeler. Se utiliza para desplazar aire o gas de un lugar a otro, dentro de o entre espacios, para motivos industriales o uso residencial, para ventilación o para aumentar la circulación de aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar. Por esta razón, es un elemento indispensable en climas cálidos. Un ventilador también es la turbomáquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas, proporcionándole un incremento de presión no mayor de 1.000 mmH2O aproximadamente, por lo que da lugar a una variación muy pequeña del volumen específico y suele ser considerada una máquina hidráulica. En la actualidad, en el diseño se tiene en cuenta la compresibilidad para incrementos de presión mucho menores, hasta 0,3 m.c.a., por lo que los ventiladores, hasta dicho incremento de presión, se pueden diseñar y considerar como una turbomáquina hidráulica. En energía, los ventiladores se usan principalmente para producir flujo de gases de un punto a otro; es posible que la conducción del propio gas sea lo esencial, pero también en muchos casos, el gas actúa sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc.; o de material sólido, como cenizas, polvos, etc. Entre los ventiladores y compresores existen diferencias. El objeto fundamental de los primeros es mover un flujo de gas, a menudo en grandes cantidades, pero a bajas presiones; mientras que los segundos están diseñados principalmente para producir grandes presiones y flujos de gas relativamente pequeños. En el caso de los ventiladores, el aumento de presión es generalmente tan insignificante comparado con la presión absoluta del gas, que la densidad de éste puede considerarse inalterada durante el proceso de la operación; de este modo, el gas se considera incompresible como si fuera un líquido. Por consiguiente en principio no hay diferencia entre la forma de operación de un ventilador y de una bomba de construcción similar, lo que significa que matemáticamente se pueden tratar en forma análoga. Por lo común la denominación de ventilador se utiliza cuando la presión se eleva hasta unas 2 psig; entre esta presión y unas 10 psig, la máquina recibe del nombre de soplador. Para presiones de descarga más altas, el término que se usa es el de compresor. También de forma secundaria, se utiliza el ventilador para asistir a intercambiadores de calor como un disipador o a un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que interactúan. Una clara aplicación de esto se ve reflejada en evaporadores y condensadores en sistemas de refrigeración en que el ventilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrigerante y el aire, y viceversa. Asimismo, equipos de acondicionamiento de aire como la Unidad manejadora de aire (UMA), ocupan un ventilador centrífugo

14

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes de baja presión estática para circular el aire por una red de ductos al interior de una edificación o instalación industrial. Suele haber circulación de aire o ventilación a través de los huecos en las paredes de un edificio, en especial a través de puertas y ventanas. Pero esta ventilación natural, quizá aceptable en viviendas, no es suficiente en edificios públicos, como oficinas, teatros o fábricas. Los dispositivos de ventilación más sencillos utilizados en lugares donde se necesita mucha ventilación son ventiladores instalados para extraer el aire viciado del edificio y favorecer la entrada de aire fresco. Los sistemas de ventilación pueden combinarse con calentadores, filtros, controladores de humedad y dispositivos de refrigeración. En definitiva, el ventilador es una bomba rotodinámica de gas que sirve para transportar gases, absorbiendo energía mecánica en el eje y devolviéndola al gas; se distingue del turbocompresor en que las variaciones de presión en el interior del ventilador son tan pequeñas, que el gas se puede considerar prácticamente incompresible. Los ventiladores que se emplean comúnmente se pueden dividir en tres tipos generales, de hélice, axiales y centrífugos. Los ventiladores se pueden disponer con variedad de posiciones de descarga y con rotación del impulsor, ya sea en el sentido de las agujas del reloj o viceversa. Salvo raras excepciones, se pueden proporcionar para acoplamiento directo o para bandas V. Capítulo 6 Mantenimiento industrial. Compresores Los compresores son máquinas que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidos compresibles (gases y vapores) sobre los que operan, para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presión. En esta última característica precisamente, se distinguen de las soplantes y ventiladores que manejan grandes cantidades de fluidos compresibles (aire por ejemplo) sin modificar sensiblemente su presión, con funciones similares a las bombas de fluidos incompresibles. Un compresor admite gas o vapor a una presión p1 dada, descargándolo a una presión p2 superior. La energía necesaria para efectuar este trabajo la proporciona un motor eléctrico o una turbina de vapor. Los compresores se emplean para aumentar la presión de una gran variedad de gases y vapores para un gran número de aplicaciones. Un caso común es el compresor de aire, que suministra aire a elevada presión para transporte, pintura a pistola, inflamiento de neumáticos, limpieza, herramientas neumáticas y perforadoras. Otro es el compresor de refrigeración, empleado para comprimir el gas del vaporizador. Otras aplicaciones abarcan procesos químicos, conducción de gases, turbinas de gas y construcción. Los elementos principales de esta estructura son: motor, cuerpo, tapas, enfriador y árboles. El cuerpo y las tapas del compresor se enfrían por el agua. Los elementos constructivos tienen ciertas particularidades. Para disminuir las pérdidas de energía de la fricción mecánica de los extremos de las placas contra el cuerpo en este se colocan dos anillos de descarga que giran libremente en el cuerpo. A la superficie exterior de estos se envía lubricación. Al girar el motor los extremos de las placas se apoyan en el anillo de descarga y se deslizan parcialmente por la superficie

15

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes interior de estos; los anillos de descarga giran simultáneamente en el cuerpo. Al fin de disminuir las fuerzas de fricción en las ranuras las placas se colocan no radicalmente sino desviándolas hacia adelante en dirección de la rotación. El ángulo de desviación constituye 7 a 10 grados. En este caso la dirección de la fuerza que actúa sobre las placas por lado del cuerpo y los anillos de descarga se aproxima a la dirección de desplazamiento de la placa en la ranura y la fuerza de fricción disminuye. Para disminuir las fugas de gas a través de los huelgos axiales, en el buje del motor se colocan anillos de empacaduras apretados con resortes contra las superficies de las tapas. Por el lado de salida del árbol a través de la tapa, se ha colocado una junta de prensaestopas con dispositivos tensor de resortes. Según las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diversos tipos de construcción. Al clasificarse según el indicio constructivo los compresores volumétricos se subdividen en los de émbolo y de motor y los de paletas en centrífugos y axiales. Es posible la división de los compresores en grupos de acuerdo con el género de gas que se desplaza, del tipo de transmisión y de la destinación del compresor. Estos al igual que las bombas mencionadas anteriormente pueden clasificarse en dos grupos: Compresores de desplazamiento positivo Compresores de desplazamiento no positivo El primero trabaja según el principio de desplazamiento. La compresión se obtiene por la admisión del aire en un recinto hermético, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de émbolo (oscilante o rotativo). El otro trabaja según el principio de la dinámica de los fluidos. El aire es aspirado por un lado y comprimido como consecuencia de la aceleración de la masa (turbina).

16

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

17

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

6. Mantenimiento industrial. Turbinas y válvulas Turbinaes el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y este le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes. Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación. El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica. Las turbinas se clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se llaman turbinas de viento. Tipos de Turbinas: Turbinas Hidráulicas. Turbinas de Vapor. Turbinas Eólicas. Turbinas de Combustión. Válvulas Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). Las válvulas de baja presión suelen ser de latón, hierro fundido o plástico, mientras que las válvulas de alta presión son de acero fundido o forjado. En el caso de que el fluido sea corrosivo puede ser necesario emplear aleaciones, como acero inoxidable. Las válvulas

18

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes puede ser necesario emplear aleaciones, como acero inoxidable. Las válvulas pueden accionarse de forma manual, a través de un servomecanismo o mediante el flujo del propio fluido controlado. En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia. Es difícil imaginarse una planta de productos químicos, refinería de petróleo, planta de procesamiento de alimentos, unidad de fabricación de fármacos, planta lechera, etc., sin válvulas, Una válvula se utiliza para controlar el flujo de un fluido en un tubo o en un dueto. El requisito de control puede ser de paso y corte, estrangulación (modulación del flujo), reducción de la presión del fluido, etc. Conforme avanza la tecnología y aumenta la capacidad de las plantas, han aumentado el tamaño y el costo de las válvulas y cada vez es más importante el máximo cuidado en su selección. El tipo de válvula dependerá de la función que debe efectuar, sea de cierre (bloqueo), estrangulación o para impedir el flujo inverso. Estas funciones se deben determinar después de un estudio cuidadoso de las necesidades de la unidad y del sistema para los cuales se destina la válvula. Hay incontables tipos de válvulas y cada una tiene una aplicación particular. Las válvulas se diseñan para funciones particulares y si se emplean en la forma correcta darán buen servicio durante largo tiempo. Sin embargo, en la práctica, se utilizan mal y varían las consecuencias. Alrededor del 50 % de las válvulas industriales se utiliza para servicio de paso y cierre, 40 % para estrangulación y 10 % son de retención. Hay muchas formas en las cuales controlan el flujo, con grados variables de exactitud. Dado que hay diversos tipos de válvulas disponibles para cada función, también es necesario determinar las condiciones del servicio en que se emplearán las válvulas. Es de importancia primordial conocer las características químicas y físicas de los fluidos que se manejan. Las características principales y los usos más comunes de los diversos tipos de válvulas para servicio de bloqueo o cierre son: Válvulas de compuerta: Resistencia mínima al fluido de la tubería. Se utiliza totalmente abierta o cerrada. Accionamiento poco frecuente. Válvulas de macho:Cierre hermético. Deben estar abiertas o cerradas del todo. Válvulas de bola: No hay obstrucción al flujo. Se utilizan para líquidos viscosos y pastas aguadas. Cierre positivo. Se utiliza totalmente abierta o cerrada. Válvulas de mariposa: Su uso principal es para cierre y estrangulación de grandes volúmenes de gases y líquidos a baja presión. Su diseño de disco abierto, rectilíneo, evita cualquier acumulación de sólidos; la caída de presión es muy pequeña. Las características principales y los usos más comunes para diversos tipos de válvulas para servicio de estrangulación son: Válvulas de globo: Son para uso poco frecuente. Cierre positivo. El asiento suele estar paralelo con el sentido del flujo; produce resistencia y caída de presión considerables.

19

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Válvulas de aguja:Estas válvulas son, básicamente, válvulas de globo que tienen un macho cónico similar a una aguja, que ajusta con precisión en su asiento. Se puede tener estrangulación exacta de volúmenes pequeños porque el orificio formado entre el macho cónico y el asiento cónico se puede variar a intervalos pequeños y precisos. Válvulasen Y:Las válvulas en Y son válvulas de globo que permiten el paso rectilíneo y sin obstrucción igual que las válvulas de compuerta. La ventaja es una menor caída de presión en esta válvula que en la de globo convencional. Válvulas de ángulo: Son, en esencia, iguales que las válvulas de globo. La diferencia principal es que el flujo del fluido en la válvula de ángulo hace un giro de 90º. Válvulas de mariposa: Su uso principal es para cierre y estrangulación de grandes volúmenes de gases y líquidos a baja presión (desde 150 psig hasta el vacío). Su diseño de disco abierto, rectilíneo evita acumulación de sólidos no adherentes y produce poca caída de presión. Las válvulas que no permiten el flujo inverso (de retención) actúan en forma automática ante los cambios de presión para evitar que se invierta el flujo. Hay disponible una selección especial de tipos de válvulas para manejar pastas aguadas gruesas o finas. Los tipos más comunes son en ángulo, fondo plano, macho, bola y diafragma y válvulas de opresión o compresión. Están diseñadas para mínima resistencia al flujo y, con frecuencia están revestidas con aleaciones especiales para darles resistencia a la corrosión o a la erosión. Debido a las diferentes variables, no puede haber una válvula universal; por tanto, para satisfacer los cambiantes requisitos de la industria se han creado innumerables diseños y variantes con el paso de los años, conforme se han desarrollado nuevos materiales. Todos los tipos de válvulas recaen en nueve categorías: válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de apriete, válvulas de diafragma, válvulas de macho, válvulas de retención y válvulas de desahogo (alivio). Cualquiera que sea el tipo de válvula que se seleccione, todas tienen características comunes como: 1. Superficies correlativas que actúan como sellos para cortar el paso en la válvula. Esto suele requerir un sello fijo y uno movible. 2. Un componente que sobresale del cuerpo y que mueve el asiento movible, que suele ser el vástago. 3. Una empaquetadura o sello para el vástago para evitar pérdidas de fluido cuando el vástago sale del cuerpo de la válvula. 4. Un volante o aparato similar para ayudar en el movimiento del vástago. 5. Un conducto para paso del fluido por la válvula. La configuración del conducto define el tipo de control que se puede esperar.

20

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

7. Motores eléctricos Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos. Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos. Los motores, son las máquinas auxiliares de una máquina principal. La máquina principal produce un trabajo con el auxilio de uno o varios motores. Los motores eléctricos, se paran o se ponen en funcionamiento, obedeciendo a un mando manual o un programa preestablecido. Se detienen cuando se alcanza un nivel, o se ponen en marcha en el momento que un mecanismo está en una determinada posición. La puesta en marcha, o parada, de estos motores auxiliares, está controlados por los sensores o elementos de detección. Principio de funcionamiento El principio de la inducción de Faraday, científico británico, establece que el movimiento de un conductor integrante de un circuito cerrado en un campo magnético produce corriente en dicho circuito, y en ello se basa el funcionamiento del generador eléctrico. Pero, recíprocamente, una corriente eléctrica que pasa por un conductor situado en un campo magnético crea una fuerza que tiende a desplazar al conductor con respecto al campo, y esta es la base del motor eléctrico. De modo que, en esencia, una misma máquina puede emplearse como generador o como motor; si se le aplica energía mecánica, generará electricidad, y si se le aplica electricidad, producirá energía mecánica.

Los motores de corriente alterna y los motores de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica.

21

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha. En un motor eléctrico: - La potencia nominal es la potencia de salida, esto es, la potencia mecánica en el eje del motor; la potencia nominal PN es expresado generalmente en Kw, cv o eventualmente en H.P. La potencia (eléctrica) de entrada dada generalmente en Kw, es igual a la potencia nominal (en Kw) dividida por el rendimiento del motor (h). - La corriente nominal de los motores de corriente alterna está dada por las siguientes relaciones: *Monofásicos: *Trifásicos:

Siendo: VN = Tensión nominal de línea del motor en (V), cosN = Factor de potencia nominal. - La corriente nominal de los motores de corriente continua está dada por la siguiente relación

La corriente consumida por un motor varía bastante con las circunstancias. En la mayoría de los motores, la corriente en el instante de la partida, corriente de arranque, Ia es muy elevada (se puede tener Ia/IN con valores superiores a 8), cayendo gradualmente (en algunos segundos) con el aumento de la velocidad hasta los valores nominales. Ventajas En diversas circunstancias presenta muchas ventajas respecto a los motores de combustión: • A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos. • Se pueden construir de cualquier tamaño. • Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante. • Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75%, aumentando el mismo a medida que se incrementa la potencia de la máquina). • Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía eléctrica de la mayoría de las redes de suministro se emiten contaminantes. Dependiendo del tipo de corriente a utilizar y de las características de construcción los motores se clasifican como se resume en la tabla siguiente:

22

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes CLASIFICACION DE LOS MOTORES

Asíncronos CORRIENTE ALTERNA

Síncronos De colector Monofásicos Serie

CORRIENTE CONTINUA

Shunt Compound Independiente

UNIVERSALES

Con inducido Servomotor

ESPECIALES

Paso a paso Brushless

Los tipos más usuales de motores eléctricos son: a) Motores de corriente continua.- Son motores de costo elevado y necesitan una fuente de corriente continua y rectificada; pueden funcionar con velocidades ajustables entre limites amplios y se prestan a controles de gran flexibilidad y precisión; su uso está restringido a aplicaciones en que esas propiedades son exigidas como es el caso de tracción eléctrica, procesos automáticos de producción, etc. b) Motores de corriente alterna.- Son los más usados, toda vez que la distribución de energía eléctrica es normalmente hecha en corriente alterna, los motores pueden ser: - Síncronos: Funcionan con velocidad fija, utilizados para grandes potencias (debido a su alto costo en tamaños menores) o cuando se necesita de velocidad constante; gracias a su factor de potencia elevada y variable es también usado en la corrección de factor de potencia, necesita de una fuente de corriente continua o rectificada para su excitación además de exigir un equipamiento de control complejo. - De inducción: Que funcionan con velocidad prácticamente constante, variado ligeramente con la carga mecánica aplicada a su eje debido a su gran simplicidad robusta y bajo costo, es el motor utilizado (principalmente la jaula de ardilla), siendo adecuada para casi todos los tipos de maquinas. c) Motores universales.- También llamamos diasíncronos, funcionan con corriente continua o alterna y tienen su aplicación típica en los aparatos electrodomésticos.

23

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

8. Mantenimiento industrial.Instrumentación y control Introducción La práctica totalidad de los procesos que tienen lugar en una planta industrial exigen un control de los mismos. Esto se debe a la necesidad de controlar los distintos parámetros de cada proceso, a fin de garantizar un buen funcionamiento de los mismos, el óptimo aprovechamiento de los recursos implicados en la operación y unos niveles de calidad en el producto final. Además, en muchas ocasiones el control del proceso garantiza una operación segura de la planta. En los inicios de la era industrial, el operario llevaba a cabo un control manual de estas variables utilizando sólo instrumentos simples, manómetros, termómetros, válvulas manuales, etc., control que era suficiente por la relativa simplicidad de los procesos. Sin embargo, la gradual complejidad con que éstos se han ido desarrollando ha exigido su automatización progresiva por medio de los instrumentos de medición y control. Estos instrumentos han ido liberando al operario de su función de actuación física directa en la planta y al mismo tiempo, le han permitido una labor única de supervisión y de vigilancia del proceso desde centros de control situados en el propio proceso o bien en salas aisladas separadas; asimismo, gracias a los instrumentos ha sido posible fabricar productos complejos en condiciones estables de calidad y de características, condiciones que al operario le serían imposibles o muy difíciles de conseguir, realizando exclusivamente un control manual. La utilización de un adecuado sistema de control nos permitirá operar en las mejores condiciones posibles a cada requerimiento. De este modo se optimizará el rendimiento general del proceso, con un mejor aprovechamiento de los recursos implicados en el mismo. Todo ello repercutirá en una notable mejora económica de los resultados. La adopción de un sistema de control requerirá una importante inversión inicial, pero resultará en unos menores costes de operación de la planta. El balance económico final será positivo, dado que el ahorro conseguido en operación será superior a los costes de instalación del sistema de control. Por este motivo será importante en todo momento controlar el grado de utilización que se está haciendo del sistema, ya que de este dependerá la economía de la operación. Los procesos industriales a controlar pueden dividirse ampliamente en dos categorías: procesos continuos y procesos discontinuos. En ambos tipos, deben mantenerse en general las variables (presión, caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en un valor deseado fijo, bien en un valor variable con el tiempo de acuerdo con una relación predeterminada, o bien guardando una relación determinada con otra variable. El sistema de control que permite este mantenimiento de las variables puede definirse como aquel que compara el valor de la variable o condición a controlar con un valor deseado y toma una acción de corrección de acuerdo con la desviación existente sin que el operario intervenga en absoluto. El sistema de control exige pues, para que esta comparación y subsiguiente corrección sean posibles, que se incluya una unidad de medida, una unidad de

24

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes corrección sean posibles, que se incluya una unidad de medida, una unidad de control, un elemento final de control y el propio proceso. En la parte de medida existe un sensor y una parte de acondicionamiento de la señal proveniente de dicho sensor. Esa señal medida se transmite a través de un medio de transmisión a la parte de control, o la cual actúa sobre la variable o proceso a medir, con lo que se establece de este modo un bucle o lazo que recibe el nombre de bucle de control. Los sistemas de control se clasifican en sistemas de lazo abierto o de lazo cerrado. La distinción la determina la acción de control, que es la que activa al sistema para producir la salida.

Un sistema de control de lazo abierto es aquel en el cual la acción de control es independiente d independiente de la salida. Un sistema de control de lazo cerrado es aquel en el que la acción de control es en cierto modo dependiente de la salida. Los sistemas de control a lazo abierto tienen dos rasgos sobresalientes: a) La habilidad que éstos tienen para ejecutar una acción con exactitud está determinada por su calibración. Calibrar significa establecer o restablecer una relación entre la entrada y la salida con el fin de obtener del sistema la exactitud deseada. b) Estos sistemas no tienen el problema de la inestabilidad, que presentan los de lazo cerrado. Los sistemas de control de lazo cerrado se llaman comúnmente sistemas de control por realimentación (o retroacción). Un tostador automático es un sistema de control de lazo abierto, que está controlado por un regulador de tiempo. El tiempo requerido para hacer tostadas, debe ser anticipado por el usuario, quien no forma parte del sistema. El control sobre la calidad de la tostada (salida) es interrumpido una vez que se ha determinado el tiempo, el que constituye tanto la entrada como la acción de control. Un mecanismo de piloto automático y el avión que controla, forman un sistema de control de lazo cerrado (por realimentación). Su objetivo es mantener una dirección específica del avión, a pesar de los cambios atmosféricos. El sistema ejecutará su tarea midiendo continuamente la dirección instantánea del avión y ajustando automáticamente las superficies de dirección del mismo (timón, aletas, etc.) de modo que la dirección instantánea coincida con la especificada. El piloto u operador, quien fija con anterioridad el piloto automático, no forma parte del sistema de control. En ambos casos se observa que existen elementos definidos como el elemento de medida, el transmisor, el controlador, el indicador, el registrador y el elemento final. Estos elementos y otros adicionales se estudiarán en el resto del apartado, considerando las características propias del instrumento y las clases de instrumentos que se emplean en los procesos industriales.

25

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

9. Instrumentación industrial Definición de Instrumentación Industrial Instrumentación: es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste. Un ejemplo de un instrumento cotidiano es el reloj, el cual nos sirve para controlar el uso eficaz de nuestro tiempo. En otras palabras, la instrumentación es la ventana a la realidad de lo que está sucediendo en determinado proceso, lo que servirá para determinar si el mismo va encaminado hacia donde deseamos. En caso contrario, podremos usar la instrumentación para actuar sobre algunos parámetros del sistema y proceder de forma correctiva. La instrumentación es lo que ha permitido el gran avance tecnológico de la ciencia actual en casos tales como: los viajes espaciales, la automatización de los procesos industriales y muchos otros de los aspectos de nuestro mundo moderno; ya que la automatización es solo posible a través de elementos que puedan sensar lo que sucede en el ambiente, para luego tomar una acción de control pre-programada que actué sobre el sistema y obtener el resultado previsto. Clases de instrumentos Los instrumentos de medición y de control son relativamente complejos y su función puede comprenderse bien si están incluidos dentro de una clasificación adecuada. Como es lógico, pueden existir varias formas para c1asificar los instrumentos, cada una de ellas con sus propias ventajas y limitaciones. Se considerarán dos clasificaciones básicas: la primera relacionada con la función del instrumento y la segunda con la variable del proceso. Este modo de clasificarlos no es necesariamente el único, pero se considera bastante completo. 1.- En función del instrumento De acuerdo con la función del instrumento, obtenemos las formas siguientes: Instrumentos ciegos: Estos son aquellos que no tienen indicación visible de la variable. Hay que hacer notar que son ciegos los instrumentos de alarma, tales como presostatos y termostatos (interruptores de presión y temperatura respectivamente) que poseen una escala exterior con un índice de selección de la variable, ya que sólo ajustan el punto de disparo del interruptor o conmutador al cruzar la variable el valor seleccionado. Son también instrumentos ciegos, los transmisores de caudal, presión, nivel y temperatura sin indicación. Instrumentos indicadores: Estos disponen de un índice y de una escala graduada en la que puede leerse el valor de la variable. Según la amplitud de la escala se dividen en indicadores concéntricos y excéntricos. Existen también indicadores digitales que muestran la variable en forma numérica con dígitos. Instrumentos registradores: Estos registran con trazo continuo o a puntos la variable, y pueden ser circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea la

26

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes variable, y pueden ser circulares o de gráfico rectangular o alargado según sea la forma del gráfico. Los registradores de gráfico circular suelen tener el gráfico de 1 revolución en 24 horas mientras que en los de gráfico rectangular la velocidad normal del gráfico es de unos 20 mm/hora. Elementos primarios: Ellos están en contacto con la variable y utilizan o absorben energía del medio controlado para dar al sistema de medición una indicación en respuesta a la variación de la variable controlada. El efecto producido por el elemento primario puede ser un cambio de presión, fuerza, posición, medida eléctrica, etc. Por ejemplo: en los elementos primarios de temperatura de bulbo y capilar, el efecto es la variación de presión del fluido que los llena y en los de termopar se presenta una variación de fuerza electromotriz. Transmisores: Estos captan la variable de proceso a través del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de señal neumática de margen 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada) o electrónica de 4 a 20 mA de corriente continua. La señal neumática de 3 a 15 psi equivale a 0,206 - 1,033 bar (0,21 - 1,05 Kg/cm2) por lo cual, también se emplea la señal en unidades métricas 0,2 a 1 bar (0,2 a 1 Kg/cm2). Asimismo, se emplean señales electrónicas de 1 a 5 mA c.c., de 10 a 50 mA c.c. y de O a 20 mA c.c., la señal normalizada es de 4-20 mA c.c. La señal digital utilizada en algunos transmisores inteligentes es apta directamente para ordenador. El elemento primario puede formar o no parte integral del transmisor; el primer caso lo constituye un transmisor de temperatura de bulbo y capilar y el segundo un transmisor de caudal con la placa orificio como elemento primario. Transductores: Estos reciben una señal de entrada función de una o más cantidades físicas y la convierten modificada o no a una señal de salida. Son transductores, un relé, un elemento primario, un transmisor, un convertidor PP/I (presión de proceso a intensidad), un convertidor PP/P (presión de proceso a señal neumática), etc. Convertidores: Estos son aparatos que reciben una señal de entrada neumática (3-15 psi) o electrónica (4-20 mA c.c.) procedente de un instrumento y después de modificarla envían la resultante en forma de señal de salida estándar. Ejemplo: un convertidor P/I (señal de entrada neumática a señal de salida electrónica, un convertidor I/P (señal de entrada eléctrica a señal de salida neumática). Este último término es general y no debe aplicarse a un aparato que convierta una señal de instrumentos. Receptores: Estos reciben las señales procedentes de los transmisores y las indican o registran. Los receptores controladores envían otra señal de salida normalizada a los valores ya indicados 3-15 psi en señal neumática, o 4-20 mA c.c. en señal electrónica, que actúan sobre el elemento final de control. Controladores: Estos comparan la variable controlada (presión, nivel, temperatura) con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación. La variable controlada la pueden recibir directamente, como controladores locales o bien indirectamente en forma de señal neumática, electrónica o digital procedente de un transmisor. Elemento final de control: Este recibe la señal del controlador y modifica el caudal del fluido o agente de control. En el control neumático, el elemento suele ser una válvula neumática o un servomotor neumático que efectúan su carrera completa de 3 a 15 psi (0,2-1 bar). En el control electrónico la válvula o el servomotor anteriores son accionados a través de un convertidor de intensidad a presión (I/P) o señal

27

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes digital a presión que convierte la señal electrónica de 4 a 20 mA c.c. o digital a neumática 3-15 psi. En el control eléctrico el elemento suele ser una válvula motorizada que efectúa su carrera completa accionada por un servomotor eléctrico. Las señales neumáticas (3-15 psi o 0,2-1 bar o 0,2-1 Kg/cm2) y electrónica (4-20 mA c.c.) permiten el intercambio entre instrumentos de la planta. No ocurre así en los instrumentos de señal de salida digital (transmisores, controladores) donde las señales son propias de cada suministrador. 2.- En función de la variable de proceso De acuerdo con la variable del proceso, los instrumentos se clasifican en: Instrumentos de caudal, nivel, presión, temperatura, densidad y peso específico, humedad y punto de rocío, viscosidad, posición, velocidad, pH, conductividad, frecuencia, fuerza, turbidez, etc. Esta clasificación corresponde específicamente al tipo de las señales medidas siendo independiente del sistema empleado en la conversión de la señal de proceso. De este modo, un transmisor neumático de temperatura del tipo de bulbo y capilar, es un instrumento de temperatura a pesar de que la medida se efectúa convirtiendo las variaciones de presión del fluido que llena el bulbo y el capilar; el aparato receptor de la señal neumática del transmisor anterior es un instrumento de temperatura, si bien, al ser receptor neumático lo podríamos considerar instrumento de presión, caudal, nivel o cualquier otra variable, según fuera la señal medida por el transmisor correspondiente; un registrador potenciométrico puede ser un instrumento de temperatura, de conductividad o de velocidad, según sean las señales medidas por los elementos primarios de termopar, electrodos o dínamo. Asimismo, esta clasificación es independiente del número y tipo de transductores existentes entre el elemento primario y el instrumento final. Así ocurre en el caso de un transmisor electrónico de nivel de 4 a 20 mA c.c., un receptor controlador con salida de 4-20 mA c.c., un convertidor intensidad-presión (I/P) que transforma la señal de 4-20 mA c.c. a neumática de 3-15 psi y la válvula neumática de control; todos estos instrumentos se consideran de nivel. En la designación del instrumento se utiliza en el lenguaje común las dos clasificaciones expuestas anteriormente. Y de este modo, se consideran instrumentos tales como transmisores ciegos de presión, controladores registradores de temperatura, receptores indicadores de nivel, receptores controladores registradores de caudal, etc. 3.- Funcionamiento analógico y digital Es posible, además, clasificar la forma en que pueden ejecutarse las funciones básicas enfocando la atención a la naturaleza continua o discreta de las señales que representa la información. Las señales que varían en forma continua y que pueden tomar una infinidad de valores en cualquier intervalo dado, se llaman señales analógicas; los dispositivos que producen esas señales se llaman dispositivos analógicos. (Esto es rigurosamente cierto en un sentido macroscópico, ya que todos los efectos físicos se convierten en discretos en consideraciones atomísticas.) En contraste, las señales que varían en pasos discretos y pueden así tomar solamente un número finito de valores diferentes, se describen como señales digitales; los aparatos que producen estas señales se llaman aparatos digitales. La mayoría de los aparatos de medida actuales son del tipo analógico. Está aumentando la importancia de los instrumentos digitales, quizá principalmente debido al uso creciente de las computadoras digitales, tanto en los sistemas de reducción de datos como en los automáticos de control. Como la calculadora digital trabaja solo con

28

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes señales digitales, cualquier información que se le suministre debe ser en la forma digital. La salida de la computadora tiene también forma digital. Así, cualquier comunicación con la computadora en el extremo de la entrada o de la salida deberán darse en señales digitales. Como la mayor parte de las medidas actuales y aparatos de control son de naturaleza analógica, es necesario tener tanto convertidores analógicos a digitales (a la entrada de la computadora) como convertidores digitales a analógicos (a la salida de la computadora). Estos dispositivos sirven de "traductores" que permiten al calculista comunicarse con el mundo exterior, que es en su mayor parte de naturaleza analógica.

29

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

10. Mantenimiento industrial. Mediciones 1.- Presión La medición de presión, junto a la de temperatura y nivel, son las variables de proceso más utilizadas en los procesos industriales. La presión se define como fuerza ejercida sobre una superficie por unidad de área. En ingeniería, el término presión se restringe generalmente a la fuerza ejercida por un fluido por unidad de área de la superficie que lo encierra. De esta manera, la presión (P) de una fuerza (F) distribuida sobre un área (A), se define como:

Existen muchas razones por las cuales en un determinado proceso se debe medir presión. Entre estas se tienen: • Calidad del producto, la cual frecuentemente depende de ciertas presiones que se deben mantener en un proceso. • Por seguridad, como por ejemplo, en recipientes presurizados donde la presión no debe exceder un valor máximo dado por las especificaciones del diseño. • En aplicaciones de medición de nivel. • En aplicaciones de medición de flujo. La presión puede medirse de dos maneras, la primera en términos absolutos, y la segunda en términos relativos. La presión absoluta se mide con relación al cero absoluto o vacío total. La presión relativa se mide con respecto a la presión atmosférica, es decir, su valor cero corresponderá al valor de la presión absoluta atmosférica. La presión atmosférica es la que ejerce la masa de aire de la atmósfera terrestre sobre su superficie, medida mediante un barómetro. A nivel del mar, la presión atmosférica es de aproximadamente 760 mm de Hg absolutos, que es equivalente a 14,7 psi. Otro tipo de medida de esta variable, frecuentemente usada es la presión diferencial, que consistirá en la medida de la misma entre dos puntos de un proceso. La presión de vacío es aquella que se mide como la diferencia entre una presión atmosférica y la presión absoluta (cero absoluto). Presión manométrica. Es la presión medida con referencia a la presión atmosférica la diferencia entre la presión medida y la presión atmosférica real. Como ésta es variable, la comparación de valores medidos en diferentes intervalos de tiempo, resulta incierta. Presión hidrostática. Es la presión existente bajo la superficie de un líquido,

30

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes ejercida por el mismo. Presión de línea. Es la fuerza ejercida por el fluido, por unidad de superficie, sobre las paredes de una conducción por la que circula. Presión diferencial. Es la diferencia entre un determinado valor de presión y otro utilizado como referencia. En cierto sentido, la presión absoluta podría considerarse como una presión diferencial que toma como referencia el vacío absoluto, y la presión manométrica como otra presión diferencial que toma como referencia la presión atmosférica. En el sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de presión es el Pascal (Pa), que se define como la fuerza ejercida por un Newton (N) sobre un área de un metro cuadrado (m2). O sea, Pa = N/m2. Esta es una unidad de presión muy pequeña, pero el kilo pascal (KPa), 1.000 Pa, permite expresar fácilmente los rangos de presión comúnmente más usados en la industria. Otras de las unidades utilizadas son el Kilogramo por centímetro cuadrado (Kg/cm2); libras por pulgada cuadrada (Psi); bar, y otros. Instrumentos para medición de la presión a. Instrumentos mecánicos Los instrumentos mecánicos utilizados para medir presión cuyas características se resumen en la tabla 64, pueden clasificarse en: Columnas de Líquido: • Manómetro de Presión Absoluta. • Manómetro de Tubo en U. • Manómetro de Pozo. • Manómetro de Tubo Inclinado. • Manómetro Tipo Campana. Instrumentos Elásticos: • Tubos Bourdon. • Fuelles. • Diafragmas. b. Instrumentos electromecánicos y electrónicos Los instrumentos electromecánicos y electrónicos utilizados para medir presión pueden clasificarse en: • Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas. • Medidores de Esfuerzo (Strain Gages) • Transductores de Presión Resistivos • Transductores de Presión Capacitivos • Transductores de Presión Magnéticos

31

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes • Transductores de Presión Piezoeléctricos c. Elementos Electrónicos de vacío Los elementos electrónicos de vacío se emplean para la medición de alto vacío, son altamente sensibles y se clasifican: • Mecánicos • Medidor de McLeod • Térmicos • De Ionización

32

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

11. Mantenimiento industrial. Medición de flujos 2.- Medición de flujos La medición de flujo es uno de los aspectos más importantes en el control de procesos; de hecho, bien puede ser la variable más comúnmente medida. Existen muchos métodos confiables y precisos para medir flujo. Algunos son aplicables solamente a líquidos, otros solamente a gases y vapores; y otros a ambos. El fluido puede ser limpio o “sucio”, seco o húmedo, erosivo o corrosivo. Las condiciones del proceso tales como presión, temperatura, densidad, viscosidad, etc., pueden variar. Todos estos factores afectan la medición y deben ser tomados en cuenta en el momento de seleccionar un medidor de flujo. Es necesario por lo tanto, conocer el principio de operación y características de funcionamiento de los diferentes medidores de flujo disponibles. Sin tal conocimiento, es difícil seleccionar el medidor más apropiado para una determinada aplicación. Las aplicaciones más habituales de este tipo de equipos en la industria consisten en: • Medir las cantidades de gases o líquidos utilizados en un proceso dado. • Controlar las cantidades adicionales de determinadas substancias aportadas en ciertas fases del proceso. • Mantener una proposición dada entre dos fluidos. • Medir el reparto de vapor en una planta, etc. Como hemos dicho, en numerosos procesos industriales, los equipos para la medida de caudal constituyen la parte más importante de la instrumentación. El valor de un caudal se determina generalmente midiendo la velocidad del fluido que por una conducción de una sección determinada. Mediante éste procedimiento indirecto. , lo que se mide es el caudal volumétrico Qv, que en su forma más simple, sería: Qv = A x V donde A es la sección transversal del tubo y V la velocidad lineal del fluido. Una medición fiable del caudal dependerá pues de la medición correcta de los valores A y V. Si, por ejemplo, aparecen burbujas en el fluido, el término A de la ecuación seria artificialmente alto. De igual forma, si se mide la velocidad como el desplazamiento de un punto situado en el centro del tubo y se introduce en la ecuación anterior, el caudal Qv calculado seria mayor que el real, debido a que V debe reflejar la velocidad media de todo el frente del fluido al paso de una sección transversal del tubo. Instrumentos para medición del caudal Existen diversas formas de evaluar la cantidad de volumen o masa de un determinado fluido, que pasa por una tubería por unidad de tiempo. De lo anterior podemos deducir que existen dos tipos principales de medición de caudal, éstas son: - Caudales Volumétricos.

33

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes - Caudales de masa o Másicos. Los volumétricos a su vez se subdividen en: -. Caudal por Presión Diferencial. -. Turbinas. -. Medidores de Desplazamiento Positivo. -. Rotámetros. Dentro de la medición por presión diferencial encontramos los elementos siguientes: -. Placa de Orificio -. Toberas -. Tubo de Venturi -. Uniwedge (Taylor) -. Tubo de Pitot -. Tubo Annubar Los cuatro primeros, se basan en el principio que puede demostrarse mediante la ecuación de Benoulli, para una restricción en el paso de fluido en una tubería, que cumplirá con la siguiente ecuación general:

Donde: Q : Caudal de fluido. K : Constante de proporcionalidad. P1: Presión aguas arriba de la restricción. P2: Presión aguas abajo de la restricción. Los instrumentos de medición de caudales de masa, son de gran importancia en la industria, en razón del gran número de aplicaciones requeridas por este tipo de medición entre las cuales figuran: los balances de masa efectuados en un proceso complejo. Existen dos grandes grupos de mediciones de caudal de masa, que son: • Por Compensación de la Medida Volumétrica. • Por Medición Directa. La Compensación de la Medida Volumétrica, consiste en la adición de un transmisor de densidad al medidor de caudal volumétrico existente en un proceso, y luego, aplicando la siguiente ecuación obtendremos el caudal de masa: D = m/V m = V.D La implementación de este método se puede llevar a cabo mediante un transductor

34

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes multiplicador, que permita la operación expuesta en la relación. La Medición Directa, se podrá realizar mediante una serie de elementos entre los cuales figuran: • Medidores Térmicos. • Medidores de Momento Angular. • Medidores por Frecuencia Natural de Oscilación.

35

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

12. Mantenimiento industrial. Medidores Medidores Térmicos. Se basan en el principio que establece que un cuerpo se calienta al pasar cerca de otro cuerpo a mayor temperatura. El sistema consiste en un manta de calentamiento aplicada en la parte exterior de la tubería que proporciona calor constante, y dos termocúplas conectadas aguas arriba y aguas abajo de dicha manta; cuando el caudal sea bajo, la transferencia de calor será más efectiva. Medidores de Momento Angular. Se basan en el principio de conservación del momento de los fluidos; éstos constan generalmente de una turbina que se encuentra acoplada a un medidor del momento angular. En términos comunes se puede decir, que el momento así medido será directamente proporcional al caudal de masa del fluido. Medidores por Frecuencia Natural de Oscilación. Medidor de caudal de masa directo que trabaja mediante el efecto que tienen las oscilaciones de frecuencia natural de vibración con respecto al caudal de masa que pasa por tramo de tubería que está construido con materiales de buena elasticidad y de una forma geométrica muy particular. La medición directa de la masa de flujo evita la necesidad de utilizar cálculos complejos y como estándar fundamental de medición, la masa no deriva sus unidades de otra fuente ni se ve afectada por variaciones de temperatura o presión; tal constancia hace a la masa, la propiedad ideal para medir. El primer Medidor de Flujo Másico (MFM) fue desarrollado por la compañía Micro Motion y funciona según el principio Coriolis. El medidor de Coriolis se basa en el teorema de Coriolis, matemático francés (1795-1843) que observó que un objeto de masa m que se desplaza con una velocidad lineal V a través de una superficie giratoria que gira con velocidad angular constante w, experimenta una velocidad tangencial (velocidad angular x radio de giro) tanto mayor cuanto mayor es su alejamiento del centro. Si el móvil se desplaza del centro hacia la periferia experimentará un aumento gradual de su velocidad tangencial, lo cual indica que se le está aplicando una aceleración, que es precisamente la aceleración de Coriolis. Este fenómeno es el causante de que el remolino que se forma en el fondo de un depósito al vaciarlo, gira a derechas en el hemisferio Norte y a izquierdas en el hemisferio Sur. Asimismo todos los vientos de la circulación general que soplan desde el Norte al Sur en el hemisferio Norte son desviados, debido a la rotación de la Tierra de Oeste a Este, constituyendo los vientos predominantes de oeste. Por otro lado, el célebre péndulo de Foucault demuestra también el fenómeno. Otro tipo de medidor de caudal másico es el “másico térmico”, que están basados en los principios de elevación de la temperatura del fluido en su paso por un cuerpo caliente y en la pérdida de calor experimentada por un cuerpo caliente inmerso en el fluido. Se reservan los medidores volumétricos para la medida general de caudal y se destinan los medidores de caudal másico a aquellas aplicaciones en que la exactitud de la medida es importante.

36

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Por otra parte, de acuerdo al principio de operación, los medidores de flujo pueden ser agrupados de la siguiente manera: • Medidores diferenciales (Head Meters). • Medidores de desplazamiento positivo. • Medidores de área variable. • Medidores volumétricos. • Medidores de flujo másico. 3.- Medición de nivel La medición del nivel puede definirse como la determinación de la posición de una interfase que existe entre dos medios separados por la gravedad, con respecto a una línea de referencia. Tal interfase puede existir entre un líquido y un gas, entre dos líquidos, entre un sólido granulado o sólido fluidizado y un gas, o entre un líquido y su vapor. Existen muchas situaciones en la industria petrolera donde estas interfases deben ser establecidas dentro de límites específicos, por razones de control del proceso o de la calidad del producto. Hay una gran variedad de técnicas por medio de las cuales se puede medir el nivel de líquidos o sólidos en equipos de procesos. La selección de la instrumentación adecuada depende de la naturaleza del proceso; del grado de exactitud y control requeridos y del aspecto económico. Es muy importante que el usuario conozca los diferentes medidores disponibles, para que así pueda hacer una selección apropiada. A continuación se describen los principales métodos e instrumentos utilizados en la medición de nivel. Tipos de instrumentos para medir nivel Al igual que otras variables de proceso, el nivel puede ser medido por métodos directos o métodos indirectos. Los métodos e instrumentos utilizados para medición de nivel pueden clasificarse de la siguiente manera: • Métodos visuales. • Instrumentos actuados por flotadores. • Desplazadores. • Instrumentos de nivel de tipo hidrostáticos. • Métodos electrónicos. • Métodos térmicos. • Métodos sónicos. • Instrumentos fotoeléctricos. • Instrumentos radioactivos. La referencia (Creus, Antonio. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL) plantea que los instrumentos de medición directa se dividen en: • Sonda • Cinta y plomada

37

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes • Cinta y plomada • Nivel de cristal • Instrumentos de flotador Mientras que los instrumentos que miden el nivel aprovechando la presión hidrostática se dividen en: • Medidor manométrico • Medidor de tipo burbujeo • Medidor de membrana • Medidor de presión diferencial de diafragma La citada referencia clasifica también a los instrumentos de medición de nivel según las características eléctricas del fluido en: • Medidor resistivo • Medidor capacitivo • Medidor de radiación • Medidor conductivo • Medidor ultrasónico • Medidor de láser 4.- Medición de temperatura La medida de temperatura constituye una de las mediciones más comunes y más importantes que se efectúan en los procesos industriales. Las limitaciones del sistema de medida quedan definidas en cada tipo de aplicación por la precisión, por la velocidad de captación de la temperatura, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receptor y por el tipo de instrumento indicador, registrador o controlador necesarios; es importante señalar que es esencial una comprensión clara de los distintos métodos de medida con sus ventajas y desventajas propias para lograr una selección óptima del sistema más adecuado. La Temperatura es difícil de definir, ya que no es una variable tan tangible como lo es la presión, dado que en su caso, no podemos referirla a otras variables. La temperatura es un estado relativo del ambiente, de un fluido o de un material referido a un valor patrón definido por el hombre, un valor comparativo de uno de los estados de la materia. Por otra parte, si, positivamente, podremos definir los efectos que los cambios de temperatura producen sobre la materia, tales como los aumentos o disminución de la velocidad de las moléculas de ella, con consecuencia palpable, tales como el aumento o disminución del volumen de esa porción de materia o posibles cambios de estado. Existen dos escalas de temperatura o dos formas de expresar el estado relativo de la materia, estas son:

38

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes - Temperaturas absolutas - Temperaturas relativas Las escalas absolutas expresan la temperatura de tal forma que su valor cero, es equivalente al estado ideal de las moléculas de esa porción de materia en estado estático o con energía cinética nula. Las escalas relativas, son aquellas que se refieren a valores preestablecidos o patrones en base los cuales fue establecida una escala de uso común. En Sistema Métrico Decimal, las escalas relativas y absolutas son: - la Escala Celsius o de grados Centígrados (relativa) - la Escala Kelvin (absoluta) La equivalencia entre las dos escalas es: Grados Kelvin = Grados Centígrados + 273 En el Sistema de Medidas Inglesas, su equivalente será: - La Escala Fahrenheit (Relativa) - La Escala Rankine (Absoluta) la equivalencia entre estas dos escalas es: Grados Rankine = Grados Fahrenheit + 460 Por otra parte, las escalas Celsius y la Fahrenheit están referidas al mismo patrón, pero sus escalas son diferentes. El patrón de referencia usado para su definición fueron los cambios de estado del agua. Estos puntos son:

CAMBIO DE ESTADO ºCELSIUS ºFARENHEIT SOLIDO – LÍQUIDO

0

32

LIQUIDO - GAS

100

212

Como se puede deducir de la tabla anterior, por cada grado Celsius de cambio térmico tendremos 1,8 grados Fahrenheit de cambio equivalente. De todo esto, la equivalencia entre estas dos escalas será: Grados Fahrenheit=Grados Celsius *1.8+32 Tipos de instrumentos para medir temperaturas El crédito de la invención del termómetro se atribuye a Galileo en el año 1592. Mejoras al diseño del termómetro de Galileo fueron introducidas por otros investigadores utilizando diversas escalas termométricas, todas ellas basadas en dos o más puntos fijos. No fue sino hasta el año 1700, cuando Gabriel Fahrenheit produjo termómetros repetitivos y exactos. Fahrenheit utilizó una mezcla de agua y sal. Esta fue la temperatura más baja que pudo reproducir, y la llamó “cero grados”. Para la temperatura más alta de su escala, utilizó la temperatura del cuerpo humano y la llamó 96 grados. Esta escala de Fahrenheit ganó popularidad principalmente por la calidad y repetibilidad de los termómetros construidos por él. Cerca de 1742 Anders Celsius propuso que el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del

39

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes agua fuesen utilizados como puntos iniciales y finales de la escala de temperatura, de esta manera el cero grado fue seleccionado como punto de fusión del hielo y 100 grados como punto de ebullición del agua. Esta escala denominada Celsius, se le dio oficialmente el nombre en el año 1948. Otras escalas de temperatura llamadas Kelvin y Rankine, introducen el concepto del cero absoluto y se utilizan como estándares en la termometría. Existen diferentes sensores que se utilizan en la industria de procesos para medir la temperatura, entre los que se pueden mencionar: - Termómetro de bulbo (líquido, gas y vapor). - Termómetros bimetálicos. - Termopares. - Termómetros de resistencia. - Termistores. - Pirómetros de radiación. La selección y especificación apropiada de un instrumento de temperatura, depende mucho del conocimiento de los diferentes tipos de sensores disponibles, de sus limitaciones y de consideraciones prácticas.

40

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

13. Mantenimiento industrial. Medidas de Análisis En los apartados anteriores se ha estudiado la medición y transmisión de las variables de proceso más comunes que se encuentran en la industria: la presión, el caudal, el nivel y la temperatura. Existen otras muchas variables que son también de interés industrial y que pueden clasificarse como físicas y químicas. Las variables físicas son aquellas relacionadas con las causas físicas que actúan sobre un cuerpo, con su movimiento o bien con las propiedades físicas de las sustancias. Entre ellas tenemos: el peso, la velocidad, la densidad y el peso específico, la humedad y el punto de rocío, la viscosidad y la consistencia, la llama, el oxígeno disuelto, la turbidez y la radiación solar. Las variables químicas están relacionadas con las propiedades químicas de los cuerpos o con su composición. Entre ellas se encuentran la conductividad, el pH, redox, y la composición de los gases en una mezcla. Una variante muy específica de las variables de proceso son las medidas de análisis (variables físicas y químicas). En el mundo de las plantas industriales existen infinidad de variables que se pueden medir, siendo estas tan complejas como uno se pueda imaginar. No es misión de este curso el entrar en detalle sobre todas y cada una de las variables, así como en las posibles tecnologías. Tampoco existe una diferenciación clara de cómo clasificar dichas tecnologías. Un punto muy importante a tener en cuenta es que la mayoría de los analizadores requieren de un sistema de extracción de la muestra, de una línea de transporte de la muestra y de un sistema de acondicionamiento de muestras. En algunos casos es más importante el transporte y acondicionamiento que el propio analizador. Una posible clasificación de las medidas de análisis podría ser: – Analítica de Agua-Vapor. – Analítica de Emisiones. – Analítica de otras propiedades físicas-químicas. A continuación simplemente enumeramos las medidas de análisis más utilizadas en la industria y plantas de proceso, de acuerdo a la anterior clasificación. Analítica de Agua-Vapor Los parámetros mas medidos en los ciclos agua-vapor son: – Conductividad. – pH. – Oxigeno Disuelto. – Ozono.

41

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes – Sólidos en suspensión – Sílice. – Cloro. – Sílice. – Sodio. – Fosfatos. – Turbidez. – Hidrácida. – Cloro. – TOC (Carbono Orgánico Total) – Hierro/Cobre. La misión principal de este tipo de analizadores, es la de controlar dichos parámetros, para poder proteger sistemas y “avisar” de la necesidad de tratar químicamente los fluidos (dosificar), así como para comprobar la calidad de ciertos fluidos bien de consumo o de sus efluentes. Analítica de Emisiones y Condiciones Atmosféricas. Los parámetros más medidos para la monitorización de emisiones son: – Contenido de Oxigeno. – COV (Compuestos Orgánicos Volátiles) – CO. – CO2. – SO2. – NOx. – Opacidad (partículas). La misión principal de este tipo de analizadores, es la de controlar las emisiones a la atmósfera de las plantas industriales. Hoy en día, y sobre todo a partir de los requerimientos del protocolo de Kioto, estas medidas se están requiriendo cada vez más para poder controlar las emisiones. Dentro de este apartado, aunque no son específicamente emisiones, se podrían incluir las condiciones atmosféricas, como: – Velocidad y Dirección del Viento. – Pluviosidad. – Humedad relativa – Temperatura Ambiente.

42

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes – Radiación Solar. Analítica de otros parámetros Físicos-Químicos Aparte de los parámetros anteriormente indicados, que quizás sean los más empleados en la mayoría de las plantas de proceso, existen otros muchos parámetros más específicos dependiendo del tipo de proceso. Entre otros se podrían enumerar: – Pour Point (Refinación y Petroquímicas). – Presión de Vapor Reid “PVR” (Refinación y Petroquímicas). – Punto de Inflamación (Refinación y Petroquímicas). – Punto de Nube (Refinación y Petroquímicas). – Punto de Congelación (Refinación y Petroquímicas). – Viscosidad (Refinación y Petroquímicas). – Color (Refinación y Petroquímicas). – Poder Calorífico (Refinación y Petroquímicas). – Indice de Wobbe (Refinación y Petroquímicas). – Punto de destilación (Refinación y Petroquímicas). – H2S en Hidrocarburos (Refinación y Petroquímicas). – Azufre Total en Hidrocarburos (Refinación y Petroquímicas). – Hidrocarburos en Agua (Refinación y Petroquímicas). – Cromatografía de gases (composición de gases). – Índice de refracción (Refinación y Petroquímicas). – Monitor de sal en crudo (Refinación y Petroquímicas). – Humedad relativa en gases (Refinación, Petroquímicas, Plantas de prod. Gases, etc.). – Punto de Rocío en gases (Refinación, Petroquímicas, Plantas de prod. Gases, etc.). – Pureza de Oxigeno (Plantas de prod. Gases). – Trazas de N2 en corriente de Argón (Plantas de prod. Gases). – Pureza de O2 (Plantas de prod. Gases). – Trazas de O2 (Plantas de prod. Gases). – Densidad en líquidos – Detección de Interfases.

43

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes – Consistencia (Papeleras). – Blancura (Papeleras). Por último otra variante de los analizadores son los detectores de gases y fuego. Estos son utilizados en las plantas para detectar fugas de gases peligrosos para el cuerpo humano (H2SO4, HF, Amoniaco, etc.), o por posibles explosiones (gases de hidrocarburos, etc.)

44

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

14. Mantenimiento industrial. Elementos de control ELEMENTOS FINALES DE CONTROL En la mayor parte de los procesos industriales aparecen lazos de control formados por tres elementos típicos: transmisor, regulador y válvula. Actuando conjuntamente garantizan una operación controlada y eficiente de la planta junto con otros equipos automáticos Los avances de la electrónica en la instrumentación industrial han ido desplazando a la neumática clásica que fue pionera en la automatización. Más recientemente la incorporación de la electrónica digital permite usar transmisores inteligentes, sistemas de control distribuido y avanzado optimizando, aún más, los procesos de producción. Todas estas novedades, que se desarrollan a alta velocidad, concentran la atención de los ingenieros de control a la hora de definir y diseñar los sistemas, dedicando menos tiempo y atención a las válvulas de control. Una especificación superficial de las válvulas, bien en fase de proyecto ó en fase de compra, dejaría la selección a una arriesgada “ingeniería de precio” donde no se valore adecuadamente la visión global del sistema de control y sus objetivos. A diferencia de otros instrumentos, la válvula de control está siempre modulando energía y es pieza clave que puede minimizar la eficacia de un sistema de control sofisticado y caro. Es por esto la necesidad de elevar el nivel de exigencia en los criterios de selección de las válvulas de control para lo que se requiere una mayor formación y conocimiento de su tecnología, que también ha evolucionado en los últimos años como consecuencia de un mayor conocimiento de los fenómenos físicos que tienen lugar en plantas donde se trabaja a altas presiones y temperaturas, los nuevos materiales disponibles y la mejora en los sistemas de cálculo. El objetivo de este apartado es el apreciar la importancia que tienen las válvulas de control dentro de los procesos industriales y tener una breve idea de los tipos a emplear en control. En cuanto a constitución mecánica, las válvulas de control tienen las mismas configuraciones que las válvulas manuales, es decir, pueden ser del tipo: – Globo o asiento. – Mariposa. – Bola. – Compuerta. – Macho. – Diafragma. – Etc. Dentro de las válvulas de control se podrían distinguir dos tipos en función del tipo de control:

45

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes – Válvulas Todo-Nada – Válvulas de Control. La principal diferencia entre una y otra, es que la primera solamente actúa en dos posiciones, o abierta o cerrada y se suele utilizar en controles on-off. La segunda se utiliza para el control continuo de procesos y está continuamente modulando y buscando la posición de equilibrio requerida por el sistema.

Un factor muy importante en las válvulas de control es su especificación, para ello se deben tener en cuenta una serie de factores importantes. A continuación se dan unas pautas para la especificación y selección de las válvulas.

46

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

47

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

48

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

15. Mantenimiento industrial. Nivel de suministro Define la cualificación del proveedor en cuanto l conjunto de medios que pueda ofrecer en el proceso de especificación. Fabricación, entrega y garantía post – venta. Se concreta en: - Poseer un manual de garantía de calidad - Medios humanos y técnicos para: Pruebas e inspecciones (hidráulicas, criogénicas, funcional, etc) Ensayos de resistencia, dureza, etc. Ensayos no destructivos. Procedimientos y personal homologado. - Control de documentación: Certificados de todo tipo bajo normas: ANSO-DIN-ISO. Certificados normativas PED y ATEX Planos dimensionales Instrucciones de mantenimiento y montaje Lista de despieces Estudio informatizado de recambio recomendados con criterios de intercambiabilidad -Disponibilidad de asistencia técnica Durante la fabricación y mantenimiento posterior - Posibilidad de reposición y/o suministro: Tanto de válvulas como de piezas de recambio Stock en bruto y piezas acabadas. SISTEMAS DE CONTROL El objetivo de este punto no es el explicar en detalle lo que es un sistema de control, ni como se debe especificar, sino que se entienda como se integra dentro de todo lo que hemos hablado hasta ahora, es decir cómo se cierra el círculo desde un instrumento que mide la variable de proceso, hasta el elemento final de control, pasando por el sistema de control. Los sistemas de control tienen la misión de recibir las variables de proceso procedentes de los instrumentos, procesarlas, ejecutar órdenes y gestionar las salidas a los elementos finales de control (control o todo-nada). Como información y cultura general, a continuación se dan unas fechas de la evolución que pueden ser interesantes:

49

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes – Etapa inicial: 1958 a 1964 – Ordenador Centralizado: 1965 a 1970 – Miniordenadores: 1971 a 1975 – Control Distribuido: desde 1975 A grandes rasgos existen dos posibilidades a la hora de seleccionar el tipo de sistema de control a utilizar, por una parte están los Controladores Lógicos Programables (PLC´s) unidos a un SCADA (Supervisory Control and Data Adquisition), y por otra están los SCD´s (Sistemas de Control Distribuido). Existe un gran debate abierto sobre la conveniencia de utilizar uno u otro, especialmente generado por los grandes suministradores de sistemas, pero lo cierto es que cada vez más se parecen unos a otros. Los primeros se utilizan cuando el control es principalmente “discreto” (todo-nada) o el volumen de señales es relativamente pequeño. El SCD se utiliza para grandes proyectos y control mayoritariamente analógico. Otro punto a tener en cuenta son las comunicaciones e interfases, con otros sistemas. La mayoría de suministradores ya aceptan casi todos los protocolos de comunicaciones, todo tipo de señales de entrada/salida etc. Centrándonos un poco más en los SCD, estos se basan en tres principales subsistemas: – Interfase con el proceso (tarjetas de entrada/salida, controladores, etc.). – Interfase con el operador (pantallas de visualización y software). – Vías de datos o buses de interconexión (redes Ethernet, profibus, etc.). Digamos que la interfase con el proceso, y más en concreto los controladores, son el corazón de la instalación, y por el pasa toda la información. En el sistema de control se ejecuta todas las acciones de control como pueden ser: – Control analógico. – Control todo-nada. – Gestión de alarmas. – Generación de informes. – Registro de señales. – Funciones de cálculo. – Secuencias de arranque. – Gestión de las comunicaciones. {salto de capitulo} Tareas de mantenimiento Introducción

50

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes Se puede afirmar que el mantenimiento engloba las operaciones y cuidados necesarios para que los edificios, instalaciones y equipos funcionen adecuadamente, desempeñando correctamente el servicio para el que fueron diseñados. Hay que subrayar que el mantenimiento busca, ante todo, conservar el servicio que suministra cada uno de los equipos, instalaciones y otros elementos; no la conservación física de los mismos; en otras palabras, es más importante el servicio que presta cada elemento que el elemento mismo. Las anteriores aseveraciones, no son conceptos extraños cuando se hace referencia al mantenimiento de las instalaciones productivas. El objetivo del mantenimiento es prolongar la vida útil, de manera económica favorable, de todos los recursos incluso el medio ambiente en el que se desarrollan las actividades de la empresa; por medio de actividades y procedimientos que buscan evitar el desgaste y destrucción de los bienes puestos al servicio del proceso productivo, hasta la restitución del servicio de algún elemento cuando se presente una anomalía que lo interrumpa. Las tareas en mantenimiento son los trabajos que podemos realizar para cumplir el objetivo de evitar el fallo o minimizar sus efectos. Estas operaciones se atendrán a lo dispuesto en las reglamentaciones industriales específicas en cuanto a su periodicidad, contenidos de las mismas y requisitos que deben cumplir quienes efectúen estos trabajos. Los principales aspectos a considerar en relación a las tareas se referirán a: - Elementos, mecanismos y secciones para clasificar y el tipo de actividades específicas que se les va a proporcionar a cada máquina o equipo. - Establecer el tipo y la frecuencia para la realización de las actividades del mantenimiento preventivo. Si bien, inicialmente solo contamos con las instrucciones y/o recomendaciones del fabricante (manuales de operación y mantenimiento), la acumulación de datos históricos de reparaciones de maquinaria y equipos, la cual se efectúa por medio de tarjetas de registro de fallas y sus correspondientes reparaciones realizadas, permite conocer los problemas, analizar las condiciones y dificultades ocurridas, y nos indicarán las acciones que debemos implantar. Las actividades generales que son proporcionadas, son: Inspección:Se realiza con el fin de detectar: • Fallas en potencia; • Condiciones generales de funcionamiento; • Confiabilidad de la operación. Servicio:Se realiza con el fin de conservar en óptimas condiciones de funcionamiento por medio de: • Lubricación; • Limpieza; • Ajuste;

51

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes • Pintura. Cambio:Se realiza en base a los registros, experiencia del personal y recomendaciones del fabricante y los distribuidores, respecto a ciertas partes o elementos de maquinaria y/o equipo para conservar la eficiencia de estos dentro de los parámetros de funcionamiento. A partir del conocimiento exhaustivo de las características de los elementos y equipos, componentes de cada instalación concreta, y una vez catalogados por familias o grupos y cumplimentadas sus correspondientes fichas, se podrán establecer las gamas o protocolos de revisiones específicas, de mantenimiento preventivo, que se deberán aplicar inicialmente a cada equipo o conjunto. Para la identificación de estos protocolos específicosdebemos preparar un conjunto de tareas genéricas que les serían de aplicación a cada uno de los tipos de equipos. Así, podemos preparar tareas genéricas de mantenimiento para transformadores, motores, bombas, válvulas, etc. Como complemento de los protocolos de revisiones de mantenimiento preventivo propuestos se deberán planificar las actuaciones de mantenimiento Técnico - Legal que correspondan a cada elemento de cada instalación específica. Recuerde que cada planta es diferente, y en ocasiones las áreas de una planta no son similares, depende del trabajo que se realiza en cada una de ellas, el tipo de maquinaria, el recurso humano disponible, ambiente de utilización, ambiente laboral, etc. Sin embargo se realizará un plan general y se ajustará según las necesidades. Rutinas de mantenimiento preventivo planificado (MPP) Debido a la importancia del MPP en la prolongación de la vida útil de los equipos, y en el mantenimiento de su funcionamiento adecuado, se han determinado diez pasos generales que debe poseer una rutina de mantenimiento. Estos pasos generales son los que constituyen la base de las rutinas para cada equipo; su aplicabilidad es determinada por las características específicas de cada equipo. Estos pasos son: 1. Inspección de condiciones ambientales 2. Limpieza integral externa 3. Inspección externa del equipo * 4. Limpieza integral interna 5. Inspección interna * 6. Lubricación y engrase * 7. Reemplazo de ciertas partes 8. Ajuste y calibración * 9. Revisión de seguridad eléctrica * 10. Pruebas funcionales completas * * Acciones que involucran posible verificación funcional.

52

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

53

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

16. Mantenimiento industrial. Condiciones ambientales (1/2) 1. Inspección de las condiciones ambientales en las que se encuentra el equipo: Observar las condiciones del ambiente en las que se encuentra el equipo, ya sea en funcionamiento o en almacenamiento. Los aspectos que se recomienda evaluar son: humedad (sólo para equipos electrónicos), exposición a vibraciones mecánicas (sólo para equipos electrónicos), presencia de polvo, seguridad de la instalación y temperatura (para equipos eléctricos, mecánicos y electrónicos). Cualquier anormalidad o no cumplimiento de estas condiciones con lo establecido, debe ser notificado como observación en la rutina, o inmediatamente dependiendo de la situación, y siguiendo el procedimiento especificado por el Jefe del Departamento de Mantenimiento.

Humedad: La humedad del ambiente en el que trabaja el equipo, no debe ser mayor a la que especifica el fabricante. Si no se cuenta con esta información, o con los medios adecuados de medición, se puede evaluar por sus efectos, por ejemplo oxidación de la carcasa, levantamiento de pintura de paredes o del equipo, etc. NOTA: Este aspe NOTA: Este aspecto está relacionado con la inspección visual del equipo. Vibraciones mecánicas: Las vibraciones mecánicas pueden ser causa de falta de calibración mecánica o electrónica de algunos equipos, sobre todo los que necesitan determinada precisión en los procedimientos que realizan. Polvo: Tanto los equipos electrónicos, como los eléctricos y mecánicos, se ven afectados en su funcionamiento y en la duración de su vida útil, por la presencia de polvo en su sistema. Revise que no haya una presencia excesiva de polvo en el ambiente, visualizando los alrededores del equipo, en el equipo mismo, o la existencia de zonas cercanas donde se produzca el mismo. Seguridad de la instalación: Una instalación de un equipo insegura, ofrece un peligro potencial tanto al equipo mismo, como a las personas. Revise que la instalación del equipo ofrezca seguridad, ya sea que esté montado sobre una superficie, instalado en la pared, o sobre una superficie móvil. Si utiliza fijadores de succión (ventosas) verifique que estos estén en buenas condiciones, si el equipo posee puertas con apertura horizontal, revise la nivelación del mismo. Además verifique que la instalación eléctrica a la que éste está conectado, se encuentre polarizada, protegida con medios de desconexión apropiados, y de instalación mecánica segura que no permita la producción de cortocircuitos o falsos contactos por movimientos mecánicos normales. Esto implicará el tomacorriente, y subtablero de protección y distribución más cercano. Temperatura: La luz solar directa o la temperatura excesiva pueden dañar el equipo, o alterar su funcionamiento. Verifique cual es la temperatura permitida por el fabricante, si este dato no está disponible, corrobore que el equipo no esté en exposición directa al sol (a menos que se trate de un equipo de uso de intemperie), y que la temperatura no sea mayor a la del ambiente. En los equipos de refrigeración es importante que las instalaciones permitan disipar el calor proveniente del condensador, esto requiere circulación libre de aire por el mismo, y que no existan otros equipos o condiciones que eleven la temperatura ambiental en la que se encuentran estos equipos.

54

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes NOTA: Para cada equipo deberán evaluarse la aplicabilidad de las condiciones. 2. Limpieza integral externa: Eliminar cualquier vestigio de suciedad, desechos, polvo, moho, hongos, etc., en las partes externas que componen al equipo, mediante los métodos adecuados según corresponda. Esto podría incluir: • Limpieza de superficie externa utilizando limpiador de superficies líquido, lija, limpiador de superficies en pasta (robbin), etc. • Limpieza de residuos potencialmente infecciosos utilizando sustancias desinfectantes como bactericidas y virucidas no residuales ni corrosivas en equipos como centrífugas, microcentrífugas, bombas de infusión, etc. NOTAS: Para esta tarea el técnico deberá utilizar los medios de protección necesarios (Por ejemplo: guantes, mascarilla, gavacha, etc.) De preferencia aquellos equipos que presenten en el mantenimiento del operador esterilización, deben ser recibidos por el personal de mantenimiento sólo cuando ya se haya realizado este procedimiento. 3. Inspección externa del equipo: Examinar o reconocer atentamente el equipo, partes o accesorios que se encuentran a la vista, sin necesidad de quitar partes, tapas, etc., tales como mangueras, chasis, rodos, cordón eléctrico, conector de alimentación, para detectar signos de corrosión, impactos físicos, desgastes, vibración, sobrecalentamiento, fatiga, roturas, fugas, partes faltantes, o cualquier signo que obligue a sustituir las partes afectadas o a tomar alguna acción pertinente al mantenimiento preventivo o correctivo. Esta actividad podría conllevar de ser necesario, la puesta en funcionamiento de un equipo o de una parte de éste, para comprobar los signos mencionados en el párrafo anterior. Actividades involucradas: a) Revisión del aspecto físico general del equipo y sus componentes, para detectar posibles impactos físicos, maltratos, corrosión en la carcasa o levantamiento de pintura, cualquier otro daño físico. Esto incluye viñetas y señalizaciones, falta de componentes o accesorios, etc. b) Revisión de componentes mecánicos, para determinar falta de lubricación, desgaste de piezas, sobrecalentamiento, roturas, etc. Esto incluye los sistemas neumáticos e hidráulicos, en los cuales también es necesario detectar fugas en el sistema. c) Revisión de componentes eléctricos. Esto incluye: Cordón de alimentación: revisar que este se encuentre íntegro, sin dobleces ni roturas, o cualquier signo de deterioro de aislamiento, el toma deberá ser adecuado al tipo y potencia demandada por el equipo y debe hacer buen contacto con el toma de pared. Hacer mediciones con un multímetro si es necesario acerca de la conductividad del mismo,

55

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes estado del portafusibles, etc. Cables de tomas: revisar que se encuentren íntegros, sin dobleces ni roturas, y que hace un buen contacto con el conector respectivo. Hacer mediciones de conductividad con un multímetro y con un simulador de instrumentación verificando la buena transmisión de la señal.

56

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

17. Mantenimiento industrial. Condiciones ambientales (2/2) 4. Limpieza integral interna: Eliminar cualquier vestigio de suciedad, desechos, polvo, moho, hongos, etc., en las partes internas que componen al equipo, mediante los métodos adecuados según corresponda. Esto podría incluir: • Limpieza de superficie interna utilizando limpiador de superficies líquido, lija, limpiador de superficies en pasta (robbin), etc. • Limpieza de residuos potencialmente infecciosos utilizando sustancias desinfectantes como bactericidas y virucidas no residuales ni corrosivas en equipos; como centrífugas, microcentrífugas, bombas de infusión, etc. • Limpieza de tabletas electrónicas, contactos eléctricos, conectores, utilizando limpiador de contactos eléctricos, aspirador, brocha, etc. 5. Inspección interna: Examinar o reconocer atentamente las partes internas del equipo y sus componentes, para detectar signos de corrosión, impactos físicos, desgastes, vibración, sobrecalentamiento, fatiga, roturas, fugas, partes faltantes, o cualquier signo que obligue a sustituir las partes afectadas o a tomar alguna acción pertinente al mantenimiento preventivo o correctivo. Esta actividad podría conllevar de ser necesario, la puesta en funcionamiento de un equipo o de una parte de éste, para comprobar los signos mencionados en el párrafo anterior. Actividades involucradas: Revisión general del aspecto físico de la parte interna del equipo y sus componentes, para detectar posibles impactos físicos, maltratos, corrosión en la carcasa o levantamiento de pintura, cualquier otro daño físico. Revisión de componentes mecánicos, para determinar falta de lubricación, desgaste de piezas, sobrecalentamiento, roturas, etc. Esto incluye los sistemas neumáticos e hidráulicos, en los cuales también es necesario detectar fugas en el sistema. Revisión de componentes eléctricos, para determinar falta o deterioro del aislamiento, de los cables internos, conectores etc., que no hayan sido verificados en la revisión externa del equipo, revisando cuando sea necesario, el adecuado funcionamiento de estos con un multímetro. Revisión de componentes electrónicos, tanto tarjetas como circuitos integrados, inspeccionando de manera visual y táctil si es necesario, el posible sobrecalentamiento de estos. Cuando se trata de dispositivos de medición (amperímetros, voltímetros, etc.) se debe visualizar su estado físico y comprobar su funcionamiento con otro sistema de medición que permita verificarlo con adecuada exactitud.

57

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes 6. Lubricación y engrase: Lubricar y/o engrasar ya sea en forma directa o a través de un depósito, motores, bisagras, baleros, y cualquier otro mecanismo que lo necesite. Puede ser realizado en el momento de la inspección, y deben utilizarse los lubricantes recomendados por el fabricante o sus equivalentes. 7. Reemplazo de ciertas partes: La mayoría de los equipos tienen partes diseñadas para gastarse durante el funcionamiento del equipo, de modo que prevengan el desgaste en otras partes o sistemas del mismo. Ejemplo de estos son los empaques, los dispositivos protectores, los carbones, etc. El reemplazo de estas partes es un paso esencial del mantenimiento preventivo, y puede ser realizado en el momento de la inspección. 8. Ajuste y calibración: En el mantenimiento preventivo es necesario ajustar y calibrar los equipos, ya sea ésta una calibración o ajuste mecánico, eléctrico, o electrónico. Para esto deberá tomarse en cuenta lo observado anteriormente en la inspección externa e interna del equipo, y de ser necesario poner en funcionamiento el equipo y realizar mediciones de los parámetros más importantes de éste, de modo que éste sea acorde a normas técnicas establecidas, especificaciones del fabricante, o cualquier otra referencia para detectar cualquier falta de ajuste y calibración. Luego de esto debe realizarse la calibración o ajuste que se estime necesaria, poner en funcionamiento el equipo y realizar la medición de los parámetros correspondientes, estas dos actividades serán necesarias hasta lograr que el equipo no presente signos de desajuste o falta de calibración. 9. Pruebas funcionales completas: Además de las pruebas de funcionamiento realizadas en otras partes de la rutina, es importante poner en funcionamiento el equipo en conjunto con el operador, en todos los modos de funcionamiento que éste posea, lo cual además de detectar posibles fallas en el equipo, promueve una mejor comunicación entre el técnico y el operador, con la consecuente determinación de fallas en el proceso de operación por parte del operador o del mismo técnico. 10. Revisión de seguridad eléctrica: La realización de esta prueba se realizará de acuerdo a la normativa aplicable. El cuidado para llenar el formulario de cada rutina es muy importante, pues así no se descuidan detalles que hacen al MPP más efectivo. Cada parte del formato debe ser completado por el personal encargado de ejecutar la rutina.

58

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

18. Mantenimiento industrial. Tareas Tareas en las operaciones de automantenimiento A continuación describimos una serie de tareas especialmente apropiadas para elaborar gamas y estándares de automantenimiento. 1. Mecánica - verificar estado superficial de guías de deslizamiento, - detectar ruidos y holguras, colaborando en su corrección, - observar posibles holguras de bridas-mecanismos de transferización, etc. aprovechando los cambios de útiles y herramientas, - observar estado y cambiar, si procede, pequeño utillaje de desgaste como casquillos-guía, garras, bridas, etc. - verificar acoplamientos, juegos de rodamientos y todo tipo de fijaciones y ejes de transmisión, - asegurarse que todas las fijaciones con tornillos están correctamente ensambladas y no hay tornillos flojos o rotos. 2. Herramientas y útiles de control - efectuar reglajes y preparaciones de útiles y herramientas, - efectuar cambios de herramientas y utillaje a los frecuenciales establecidos, - conservar en buen estado los porta-herramientas, - revisar estado de palpadores y calibres, efectuando etalonados cuando proceda. 3. Circuitos hidráulicos - verificar diariamente el nivel de aceite y rellenar si procede comprobando las causas y controlando consumos, - comprobar presiones de todo el sistema hidráulico, - observar ruidos o calentamientos excesivos en la bomba del grupo hidráulico, - localizar fugas en todo el circuito (cilindros, válvulas, distribuidores, tuberías, etc.) y corregir si es posible o bien comunicar deficiencia a los profesionales de mantenimiento, - verificar existencia de posibles vibraciones en la red o golpes de ariete, avisando a los profesionales de mantenimiento si procede, - reapretar racores de unión y comprobar buena fijación de soportes de tuberías. 4. Circuitos de engrase - verificar niveles de aceite de engrase y rellenar si es necesario, así como presiones de engrase sobre vasos lubricadores, mecafluid, atomizadores, reductoras, etc.

59

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes - localizar fugas y corregir si es posible, - asegurarse de la llegada de lubricante a todos los puntos de destino, - en general, observar fugas por uniones de tuberías comprobando fijaciones y corrigiendo si es posible. 5. Circuitos eléctricos - mantener puertas cerradas de los armarios, - quitar tensión al finalizar la jornada utilizando seccionador general situado sobre armario eléctrico, - comprobar lámparas de señalización cambiando si es necesario (test de lámparas), - observar estado y posicionamiento correcto de detectores y finales de carrera, limpiando y reglando si es necesario, - observar estado de juntas de estanqueidad de dispositivos eléctricos, cambiando si están deteriorados, - avisar a los servicios de mantenimiento tras observar cualquier anomalía en el ciclo de trabajo no subsanada de inmediato, - verificar estado general de canalizaciones eléctricas de todo el circuito y estado de bandejas porta-cables, - limpieza exterior de motores eléctricos y revisión de estado de ventiladores, comprobando consumo, ruidos extraños, calentamientos, etc., - mantener limpio y en buen estado las protecciones visuales de autómatas, lámparas de señalización, etc. 6. Circuitos neumáticos - verificar estado general de redes del circuito, cilindros y distribuidores, corrigiendo fugas si existen y reapretar racores, - a final de jornada de trabajo cerrar la llave de paso general de aire comprimido, - realizar la purga de filtros semiautomáticos y manuales de los equipos de acondicionamiento, - verificar diariamente nivel de aceite en vaso del equipo acondicionador de aire, - limpiar silenciosos de escape, - observar presiones en manómetros, reglando si es necesario, - comprobar el estado de componentes del circuito neumático. 7. Equipos de manutención y de alimentación - verificar estado general de rodillos transportadores, comprobando holguras y ruidos extraños, - verificar estado general de protecciones, - revisar y corregir, si procede, holguras y desgastes en cadenas y cintas

60

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes transportadoras, - observar ruidos y calentamiento en motor-reductores, comprobando: - nivel de aceite, - tensión de cadena, - ruidos y calentamientos anormales, - verificar y realizar, si procede, lubricación de piñones y cadenas de transmisión, - comprobar funcionamiento uniforme de mecanismos dosificadores. 8. Limpieza en general - realizar limpieza detallada de útiles de control, posicionamiento de piezas, bridajes, pasos de transferización, etc., -mantener el entorno de los puestos de trabajo y de las máquinas en perfectas condiciones de orden y limpieza, evitando todo tipo de salpicaduras de refrigerantes y virutas, -conservar en buen estado las protecciones fijas-móviles de tipo fuelle, etc., cambiando o reparando si procede.

61

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes

19. Mantenimiento legal Dentro de las tareas de mantenimiento, hay un grupo muy especial de éstas que no decide ni el propietario, ni el Jefe de Planta ni los fabricantes de los equipos: son las tareas marcadas por disposiciones legales, que por supuesto, son de obligado cumplimiento. Habitualmente se conoce a este grupo de tareas mantenimiento ‘ legal’ ’ . El mantenimiento legal es una actividad sujeta a normas en el desarrollo de sus obligaciones que aplican las disposiciones de los reglamentos de seguridad y sus Instrucciones Técnicas Complementarias en los Planes de Mantenimiento. El control lo ejerce la Administración, con el siguiente objetivo: El factor de riesgo derivado de las instalaciones consideradas obliga a elevar la diligencia y las precauciones para evitar la producción del daño a las personas, a las cosas y al medio ambiente. Este tipo de obligaciones varían con el tipo de instalación y su tamaño; evolucionan con el tiempo; varían de unos países a otros; e incluso, dentro del mismo país, pueden variar de unas regiones a otras. Establecer pautas fijas y válidas para todas las instalaciones en todos los países, regiones y en todo momento es algo imposible. Entre los equipos e instalaciones sujeto a mantenimiento legal, figuran entre otras las siguientes: Instalaciones industriales y edificios • Centrales eléctricas (Térmicas y nucleares) • Hospitales • Hoteles • Centros comerciales • Complejos administrativos de oficinas • Instalaciones depuradoras de agua potable • Complejos petroquímicos • Instalaciones de gas y G.L.P. Material móvil • Automóviles • Trenes • Aviones • Barcos • Ascensores Equipamiento de prevención y emergencia • Grupos electrógenos

62

mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes • Extintores • Instalaciones de detención y extinción de incendios • Prevención y control de la legionelosis Equipos en una planta industrial Los equipos que en una planta de industrial están sometidos a mantenimiento legal son habitualmente los siguientes: • Calderas • Tuberías a presión • Aparatos a presión (además de caldera y tuberías a presión) • Aire Acondicionado • Puentes grúa y otros equipos de elevación. • Carretillas elevadoras • Vehículos • Estación de Regulación y Medida de Gas • Planta de GNL • Sistema contra incendios • Red de aire comprimido • Almacenamiento de productos químicos • Contadores de gas • Contadores eléctricos • Torres de refrigeración • Sistemas eléctricos de alta tensión (>1000 voltios) • Sistemas eléctricos de baja tensión (

Get in touch

Social

© Copyright 2013 - 2024 MYDOKUMENT.COM - All rights reserved.