Story Transcript
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENERIA ESCUELA DE INGENERIA CIVIL TRABAJO DE GRADO
OS D A RV
E S E SR O H C E R DE
EVALUACION DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO Y RECOMENDACIONES PARA EFECTOS DEL MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE CLORO-SODA DEL COMPLEJO PETROQUIMICO “EL TABLAZO” PEQUIVEN
TRABAJO DE GRADO PRESENTADO ANTE LA ILUSTRE UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO CIVIL Juan Pablo Faria Sulbaran C.I 14.280.702 José Alejandro Pérez Pérez C.I 14.416.849 Tutor Académico: Prof. Mario Nuñez
Maracaibo, Enero de 2006
APROBACION
Este jurado aprueba el trabajo Especial de grado “Evaluación de Estructuras de Concreto Armado y Recomendaciones para efectos del Mantenimiento en la Planta de Cloro-Soda del Complejo Petroquímico El Tablazo Pequiven” que los Bachilleres: Juan Pablo Faria Sulbaran y José Alejandro Pérez Pérez, presenta ante la Universidad Rafael Urdaneta, de la Facultad de Ingeniería de la Escuela
OS D A RV
de Civil, como requisito parcial para optar al titulo de ingeniero Civil.
E S E SR O H C E R DE
APROBADO POR PROF. MARIO NUÑEZ:________________________
DEDICATORIA
A Dios por darme la paciencia necesaria para la culminación de este proyecto y de mi carrera.
A mis padres Alexo Faria Y Marlene Sulbaran de Faria por brindarme todo el apoyo necesario que solo ellos saben darlo.
OS D A V de mi vida han sabido A mis abuelas por todos los consejos que a lo R largo E S E R darme, simplemente Gracias S HO C E DER A mis hermanos Vania, Valia y Alexo.
AGRADECIMIENTO
A Dios por darme la paciencia y sabiduría que en todo momento utilice para alcanzar los logros de mi carrera. A mis padres Alexo Faria Y Marlene Sulbaran de Faria gracias por formarme con el don de gente que tengo Gracias. A mis abuelas Las quiero mucho A mis hermanos Vania, Valia y Alexo ustedes son los mejores Gracias por ser
OS D A RVa solucionar los distintos A mis tíos que de alguna u otra manera meS ayudaron E E de mi carrera. R S problemas que se suscitaron en el transcurso O H C E A mis primos David, ER Luís, José A, Jairo, Pedro, Alfonso, Carlos, Nadezka y a D todos aquellos que gracias a ser mi familia colaboraron moralmente para mis hermanos.
superar los obstáculos que en algún momento se me presentaron. A mi gran hermano de la vida José Alejandro y su muy querida novia Yiralis Vázquez Gracias, los quiero mucho. A mis grandes amigos Jenny, Aura, Maria Andreina, Vicente R, Vicente F, Ricardo, Pedro, Cesar, Sergio, Alfredo, Marcos, Dilmer, Andrés, Juliana, Irene, Gracias por ser mis amigos y apoyarme en todo momento. Y a todas aquellas personas que de alguna u otra manera influyeron para que yo lograra lo más grande que un ser humano puede alcanzar, como lo es el estudio y la sabiduría
JUAN P. FARIA S
INDICE GENERAL DEDICATORIA…………………………………………………………………. III
AGRADECIMIENTO…………………………………………………………… IV
INDICE GENERAL…………………………………………………………….. V
INDICE DE ANEXO……………………………………………………………. VI
OS D A RV
INDICE DE FIGURA……………………………………………………………VII
E S E SR RESUMEN………………………………………………………………………VIII O H C E R DE INTRODUCCION………………………………………………………………. XI
CAPITULO I: EL PROBLEMA 1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA……………. 1 1.2 OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………. 1 1.2.1 OBJETIVOS GENERALES…………………………………………….. 1 1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS…………………………………………... 2 1.3 DELIMITACIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL…………………………….. 2 1.4 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN………. 2
CAPITULO II: MARCO TEORICO 2.1 ANTECEDENTES…………………………………………………………. 4 2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA…………………………………………. 4 2.2.1 PROPIEDADES FISICAS DEL CONCRETO………………………… 4 2.2.1.1 EN ESTADO FRESCO……………………………………………….. 4 2.2.2 PROPIEDADES FISICAS DEL ENDURECIMIENTO……………….. 4 2.2.2.1 RESISTENCIA MECANICA………………………………………….. 4 2.2.3 VIBRADO DE CONCRETO …………………………………………….. 6
2.2.4 CONCRETO ESPECIALES…………………………………………….. 6 2.2.4.1 DESCRIPCION Y REQUERIMIENTO………………………………. 6 2.2.4.2 PROBLEMAS MÁS COMUNES……………………………………... 6 2.2.5 CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS………………………………… 6 2.2.6 REQUERIMIENTO BASICOS DE UNA FUNDACION………………. 8 2.2.7 REFUERZO ESTRUCTURAL………………………………………….. 9 2.2.7.1 DESCRIPCION Y REQUERIMIENTO………………………………. 9 2.2.7.2 PROBLEMA MÁS COMUNES……………………………………….. 9 2.2.7.3 SOLUCION…………………………………………………………….. 9 2.2.8 REFUERZO ESTRUCTURAL POR INCREMENTO DE CARGA O
OS D A RV 2.2.8.1 PROBLEMA MÁS COMUNES……………………………………….. 10 E S E SR 2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS………………………………... 10 O H C E 2.3.1 CONCRETO……………………………………………………………… 10 R E D
CAMBIO DE USO……………………………………………………………… 10
2.3.2 ACERO DE REFUERZO……………………………………………….. 10
2.3.2 CONCRETO ARMADO…………………………………………………. 11 2.3.4 CURADO DEL CONCRETO…………………………………………… 11 2.3.5 DEGRADACION DEL CONCRETO…………………………………… 11 2.3.6 MORTEROS……………………………………………………………… 11 2.3.7 COLUMNA……………………………………………………………….. 11 2.3.8 VIGA………………………………………………………………………. 11 2.3.9 VIGAS SIMPLES………………………………………………………… 12 2.3.10 VIGAS DE CARGAS…………………………………………………… 12 2.3.11 VIGAS DE AMARRES…………………………………………………. 12 2.3.12 FUNDACION……………………………………………………………. 12 2.3.12.1 CAPACIDAD DE CARGA DE UNA FUNDACION (qu)………….. 12 2.3.12.2 CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE (qa)………………………. 12 2.3.12.3 PROFUNDIDAD DE UNA FUNDACION (D)..……………………. 13 2.3.12.4 TIPOS DE FUNDACION……………………………………………. 13 2.3.12.4.1 FUNDACION SUPERFICIAL…………………………………….. 13 2.3.12.4.2 FUNDACION PROFUNDA……………………………………….. 13 2.3.12.4.3 FUNDACION SOMETIDAS A VIBRACIONES…………………. 14 2.3.13 ADITIVOS……………………………………………………………….. 14 2.3.14 AGREGADO…………………………………………………………….. 14
2.3.15 CANGREJERA.............……………………………………………….. 15 2.3.16 CORROSION………………………………………………………….. 15 2.3.17 GRIETAS ESTRUCTURALES………………………………………. 15 2.3.18
DETERMINACION
DEL
CONTENIDO
DE
VACION
DEL
CONCRETO………..…………………………………………………………… 15 2.3.19 REACCION EXOTERMICA…………………………………………... 15 2.3.20 RESINAS EPOXICAS…………………………………………………. 16 2.3.21 SEGREGACION……………………………………………………….. 16 2.3.22 VACIADO……………………………………………………………….. 16 2.4 SISTEMAS DE VARIABLES……………………………………………... 16
OS D A RV 2.5 DEFINICIÓN OPERACIONAL DE LAS VARIABLE…………………… 16 E S E SR O H C E R DE 2.4.1 VARIBLE A………………………………………………………………. 16
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN………………………………………………. 18 3.2 UBICACIÓN DEL COMPLEJO PETROQUIMICO EL TABLAZO……. 19 3.3 UBICACIÓN DE LA PLANTA DE CLORO-SODA EN EL COMPLEJO “EL TABLAZO”………………………………………………………………….
20
3.4 LISTA DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO A EVALUAR 21 3.5 EVALUACION DE ESTRUCTURAS…………………………………….. 23 3.5.1 ESTRUCTURA SOPORTE DE EQUIPO…………………………….. 23 3.5.1.1 ESTRUCTURA SOPORTE DE TANQUE DE SALMUERA……… 23 3.5.1.2 ESTRUCURAS SOPORTE DE CONCRETO ARMADO DE BARRAS DE ENTRADA Y SALIDA DE ELECTROLISIS……….…………
28
3.5.2 DIQUE……………………………………………………………………. 35 3.5.2.1 DIQUE DE CONTENCION LADO ESTE DEL AREA DE EMBASADO……………………………………………………………………. 35 3.5.3 FOSA .……………………………………………………………………. 43 3.5.3.1 FOSA DE RECOLECCION DE EFLUENTES DEL PAQUETE CAUSTICO…………………………………………………………………….. 43 3.5.3.2
FOSA
DE
RECOLECCION
DE
EFLUENTES
ACIDOS
BASES………………………………………………………………………….. 49 3.5.4 FUNDACIONE DE TANQUE…………..……………………………... 57
Y
3.5.4.1
FUNDACION
DE
TANQUE
RECEPTOR
DE
SALMUERA
LAVADA……………………………………………………………………….. 57 3.5.5 PISOS INDUSTRIALES………………………………………………… 63 3.5.5.1 PISO DE CONCRETO ARMADO DE AREA DE CARGA DE ACIDO CLORHIDRICO Y ACIDO SULFURICO…………………………………….. 63 3.5.6 FUNDACION PARA EQUIPO DE BOMBEO…………………………. 71 3.5.6.1 FUNDACIONES DE BOMBAS DE ACIDO CLORHIDRICO (HCL), ACIDO SULFURICO (H2SO4) Y SULFITO DE SODIO NaSO3………… 3.5.6.2 FUNDACIONES DE BOMBAS DE RECIRCULACION
71
DE AGUA,
AGUA DESMINERALIZADA (H20), TRANSFERENCIA DE SALMUERA Y
OS D A RV 3.5.7 FUNDACIONES PARA INTERCAMBIADORES……………………... 86 E S E S RINTERCAMBIADORES DE SODA 3.5.7.1 FUNDACIONES PARA O H C E CAUSTICA……………………………………………………………………… 86 R E D 3.5.8 PUENTE DE TUBERIAS……………………………………………….. 93
SALMUERA CLARIFICADA(NaCL)……………………………………….…. 75
3.5.8.1 VIGAS Y COLUMNAS DE RACKS DE TUBERIAS DE AREAS #17, #19, #20………………………………………………………………………….
93
3.5.9 ESCALERA………………………………………………………………. 99 3.5.9.1 ESCALERAS DE ASCCESO AL EDIFICIO DE CELDAS DE ELECTROLIZADORES……………………………………………………….. 99
CAPITULO IV: ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS 4.1 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL…….……………………….... 105 4.2 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN PROPUESTA…………………...….… 106 4.2.1 PROECEDIMIENTOS Y CRITERIOS DE LA EVALUACION……... 106 4.2.1.1 INSPECCION GENERAL Y DETALLADA ……………………….. 106 4.2.1.2 PERDIDA DE LA SECCION ……………………………………..... 107 4.3 CONCLUSIÓN ……….……………………………………….…........... 108 4.4 RECOMENDACIONES…………………………………………….……. 109 4.5 BIBLIOGRAFÍA…………….………….…………………………….…… 110 ANEXO
INDICE DE ANEXOS
ANEXO 1.- PISOS DE TANQUES RECEPTOR DE SALMUERA..…….. 112 ANEXOS
2.-
ESTRUCTURAS
SOPORTES
DE
BARRAS
DE
ELECTROLISIS………..……………………………………………………... 113 ANEXOS 3.-DIQUE DE CONTENCION LADO ESTE DE LA PLANTA.. 114 ANEXO 4.-FOSA DE RECOLECCION DE EFLUENTES DEL PAQUETE CAUSTICO…………………………………………………………………… 116 ANEXO 4.-FOSA DE RECOLECCION DE EFLUENTES DE ACIDOS Y BASES.
OS D A ANEXO 5.- FUNDACION DE TANQUE RECEPTOR RV DE SALMUERA E S E LAVADA………………………………………………………..……………… 118 R S O HBOMBA H1P-101.…………………………. 119 C ANEXO 6.- FUNDACION DE E DER DE BOMBA E3-P312.…………………………. 120 ANEXO 7.- FUNDACION (WASTE PIT)…………..…………………………………………... 117
ANEXO 8.- FUNDACION DE BOMBA U3-MP302…..……………………. 121 ANEXO 9.- FUNDACION DE BOMBA U3-P303.…………………………. 122 ANEXO 10.- FUNDACION DE BOMBA E1-P107.……..…………………. 123 ANEXO 11.- FUNDACION DE BOMBA E1-P101.……………..…………. 124 ANEXO 12.-PISOS DE CARGA DE ACIDO CLORHIDRICO (HCL) Y DESCARGA DE ACIDO SULFURICO (H2SO4)…………………………… 125 ANEXO 13.- VIGAS Y SOPORTES DE TUBERIAS……….………...…… 126 ANEXO 14.- ESCALERAS DE ASCENSO AL EDIFICIO DE CELDAS DE ELECTROLISIS………………………………………………………………. 127
INDICE DE FIGURAS FIGURA 2.1 INFLUENCIA DEL TIEMPO DE CURADO DEL CONCRETO SOBRE LA RESISTENCIA FINAL…………………………………………… 5 FIGURA 3.1. UBICACIÓN DEL COMPLEJO PETROQUÍMICO ZULIA “EL TABLAZO”……………………………………………………………………………… 19
FIGURA 3.2. UBICACIÓN DE LA PLANTA DE CLORO-SODA EN EL COMPLEJO “EL TABLAZO”………………………………………………….. 20 FIGURA 3.3. ESTRUCTURA SOPORTE DE TANQUES DE SALMUERA. …………………………………………………………………………………… 23 FIGURA 3.4. PRESENCIA DE GRIETAS Y FISURAS.…………………… 24
EL ACERO DE OS D A V REFUERZO………………………………………………………..…………… 24 ER S E S R DE CONCRETO ARMADO DE FIGURA 3.6. ESTRUCTURAS SOPORTE O H C E BARRAS DE ENTRADA R E Y SALIDA DE ELECTRÓLISIS.………………… 28 D FIGURA 3.7. MATERIAL QUE SE ENCUENTRA DESPRENDIDO……… 29 FIGURA
3.5.
EVIDENCIA
DE
CORROSIÓN
EN
FIGURA 3.8. FISURAS Y GRITAS OBSERVADAS EN LAS INSPECCIO. 29 FIGURA 3.9. MURO DE CONTENCION…………………………………..... 35 FIGURA 3.10. CONCRETO DETERIORADO Y ATACADO POR EL IMPACTO DE LOS CILINDROS Y MONTACARGAS………………………
36
FIGURA 3.11. CILINDROS…………………………………………………… 36 FIGURA
3.12.
FOSA
DE
RECOLECCIÓN
DE
EFLUENTES
ALCALINOS…………………………………………………………………….. 43 FIGURA 3.13. SE OBSERVAN LADRILLOS ANTIÁCIDOS DESPRENDIDOS ………………………………………………………………
44
FIGURA 3.14. ATAQUE AL CONCRETO OCASIONANDO POR LA SODA CÁUSTICA……………………………………………………………………… 44 FIGURA 3.15. FOSA DE RECOLECCIÓN DE EFLUENTES DE ÁCIDOS Y BASES………………………………………………………………………….. 49 FIGURA 3.16 DESPRENDIMIENTO DE LOS LADRILLOS ANTIACIDOS …………………………………………………………………………………… 50 FIGURA
3.17
CORROSION
EN
EL
ACERO
DE
REFUERZO
DESPREDIMIENTO DEL CONCRETO……………………………………... 50 FIGURA 3.18 FUNDACIÓN DE TANQUE E1-TK101……………………... 57 FIGURA 3.19 SE OBSERVAN GRIETAS…………………………………… 58
Y
FIGURA 3.20 EL REVESTIMIENTO COLOCADO SE ENCUENTRA DETERIORADO ……………………………………………………………….. 58 FIGURA 3.21 PISOS DE CONCRETO DE ÁREA DE CARGA DE ÁCIDO SULFÚRICO (H2SO4) Y ÁCIDO CLORHÍDRICO (HCL)…………………… 63 FIGURA 3.22 PISO DE ÁREA DE CARGA DE ACIDO CLORHÍDRICO Y ACIDO SULFÚRICO ATACADO POR DICHOS ACIDOS………………… 64 FIGURA 3.23 FUNDACIÓN DE BOMBA DE RECIRCULACION DE ACIDO CLORHÍDRICO……………………………………………..………………….. 71 FIGURA 3.24 FUNDACIÓN DE BOMBA DE ACIDO SULFURICO…….... 71 FIGURA 3.25 REVESTIMIENTO ANTIÁCIDO DETERIORADO……….… 73
OS D A RV CONCRETO………………………………………………………………….… 73 E S E S RBOMBA DE RECIRCULACION DE FIGURA 3.27 FUNDACIÓNODE H C E AGUA……………………………………………………………………………. 75 R E D FIGURA 3.28 FUNDACIÓN DE BOMBA DE AGUA DESMINERALIZADA FIGURA 3.26 FISURAS, GRIETAS Y DESPRENDIMIENTO DEL
………………………………………………………………………………….... 75 FIGURA
3.29
FUNDACION
DE
BOMBA
DE
TRASNFERENCIA
DE
SALMUERA…………………………………………………………………….. 75 FIGURA
3.30
FUNDACION
DE
BOMBA
DE
TRASNFERENCIA
DE
SALMUERA CLARIFICADA……………..……………………………………. 75 FIGURA 3.31 PRESENCIA DE MANCHAS DE CORROSIÓN, FISURAS, GRIETAS Y DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO…………………….. 77 FIGURA 3.32 PRESENCIA DE MANCHAS DE CORROSIÓN, FISURAS, GRIETAS Y DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO…………………….. 77 FIGURA 3.33 PRESENCIA DE MANCHAS DE CORROSIÓN, FISURAS, GRIETAS Y DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO…………………….. 77 FIGURA 3.34 PRESENCIA DE MANCHAS DE CORROSIÓN, FISURAS, GRIETAS Y DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO…………………….. 77 FIGURA 3.35 INTERCAMBIADOR A………………………………..……… 86 FIGURA 3.36 INTERCAMBIADOR B……………………………………...…… 86 FIGURA 3.37 FISURAS Y GRIETAS……….…..…………………………… 87 FIGURA 3.38 FISURAS Y GRIETAS……………..…………………………. 87 FIGURA 3.39 PUENTE DE TUBERIAS PIPE RACKS….…………………..93
FIGURA
3.40
VIGAS
ATACADAS
POR
AGENTES
ALTAMENTE
CORROSIVOS…………………………………………………….…………… 94 FIGURA 3.41
COLUMNAS
IRRECUPERABLES
SIN
RECUBRIMIENTO…...………………………………………………………… 99 FIGURA 3.42 ESCALERA DE ACCESO DE ELECTROLISIS………….… 99 FIGURA
3.43
EVIDENCIA
DE
CORROSION
EN
EL
ACERO
REFUERZO……………………..………………………………………..…… 100 FIGURA 3.44
DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO..…….…… 100
E S E SR O H C E R DE
OS D A RV
DE
RESUMEN FARIA SULBARAN, Juan P, PEREZ PEREZ, José A. “Evaluación de Estructuras de Concreto Armado y Recomendaciones para efectos del Mantenimiento en la Planta de Cloro-Soda del Complejo Petroquímico El Tablazo Pequiven” Maracaibo. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Civil 2004.
Trabajo de Grado
OS D A RV de estructuras de Se propone en este trabajo, evaluar el comportamiento E S E R concreto armado a través de evaluaciones. S O H C E El trabajo consistirá ER de cuatro partes, en el capítulo uno, se planteará el D problema, su justificación, los objetivos y las limitaciones de la investigación, en el capítulo dos, se describirán los fundamentos teóricos y términos básicos sobre los materiales utilizados, en el capítulo tres, tipo de investigación, lista de estructuras a evaluar y las evaluaciones, en el capítulo cuatro se analizarán la situación propuesta y finalmente se establecerán las conclusiones y recomendaciones. Esta investigación arrojará resultados importantes para la ingeniería estructural venezolana y para la empresa PEQUIVEN, por cuanto suministrará, aportando información que permita definir el nivel de seguridad suministrado por la misma. Palabras Claves: concreto, rehabilitación.
INTRODUCCION
Hoy día la industria petroquímica nacional juega un papel importante y fundamental en la actividad económica y laboral del país, es por ello que la misma se mantiene en una continua mejora de la calidad de sus procesos; a través de la aplicación de nuevas estrategias con visión mercantilista, que le permita ir a la par de las nuevas exigencias que se presentan en el mercado.
La planta de Cloro Soda, como se menciono anteriormente es la que ha sido
OS D A RV
seleccionada para efectos de este estudio, dicha planta es la única en su estilo
E S E SR O consumo de toda la nación. Es por ello que esta planta fue seleccionada para H C E R realizarle el presente DE estudio debido a la importancia que posee desde el punto a lo largo y ancho de todo el territorio nacional y la misma es la que produce el
Cloro, la Soda Cáustica, el Hipoclorito y el Acido Clorhídrico necesario para el
de vista de los productos elaborados, principalmente por ser la responsable de producir el cloro necesario para realizar la potabilizacion del agua existente en el país. El presente trabajo se encuentra estructurado en una serie de pasos o capítulos que describen a plenitud el desarrollo del mismo, dichos capítulos se nombran y definen a continuación:
En él capitulo I o marco referencial se explica principalmente lo que es el planteamiento del problema, los objetivos planteados y la justificación del estudio, el alcance, delimitación y antecedentes del mismo, finalmente todo lo relacionado con la descripción, tanto de la empresa PEQUIVEN como del proceso de la planta de Cloro Soda.
En él capitulo II o llamado marco teórico está plasmado toda la información concerniente a los tipos de estructuras presente en
la planta y que están
involucradas en el estudio.
El capitulo III define la metodología empleada en el presente trabajo, es decir; el tipo de investigación desarrollada y también la explicación detallada de cómo
se cumplieron y llevaron a cabo cada uno de lo objetivos específicos planteados en el mismo.
Por último el capitulo IV contempla todo lo relacionado con la presentación y análisis de los resultados, dichos resultados se obtuvieron a través del desarrollo y cumplimiento cabal de todas las tareas definidas para cada objetivo, y en cual se describen las tareas a realizar para la evaluación de las estructuras.
Una de las cosas más importantes para la PLANTA DE CLORO-SODA es que
OS D A RVpor uso inadecuado, el dinero. Las instalaciones industriales se deterioran E S E R S propio proceso productivo o una mala construcción. Si no se lleva a cabo un O H C E de las diferentes áreas, el deterioro avanzará hasta mantenimiento E adecuado R D sus líneas de producción no se detengan causando costosas pérdidas de
ocasionar costosos daños que en algunos casos pueden ser irreparables.
Conscientes de la importancia que tienen las instalaciones industriales, se ha preparado este proyecto, para orientación de operarios, contratistas o de aplicadores especializados
en la toma de decisiones y realización del
mantenimiento de instalaciones industriales. En este proyecto usted encontrará identificadas las áreas o zonas de la planta que frecuentemente son más agredidas por el medio en que se encuentran, el uso y la edad, para que en forma sencilla identifique el problema y encuentre las soluciones más adecuadas a su necesidad particular.
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D CAPITULO I
EL PROBLEMA
CAPITULO I
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA 1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACION DEL PROBLEMA En la planta de Cloro-Soda del complejo petroquímico “El Tablazo” ubicado
S O D A Vsiguientes: R armado entre las cuales se pueden nombrar las Soporte para E S E R Estructuras Soporte para Equipos, Tuberías, Fundaciones para S Equipos, O CH entre otros, que presentan diversos tipos de E Pisos Industriales, Diques, R E D deterioro productos de diversa causa. Debido a la ubicación de la planta en el municipio Miranda, Estado Zulia, existen estructuras de concreto
cerca del Lago de Maracaibo, así como la acumulación de sal para los procesos de la misma
hacen que las estructuras se encuentren en un
ambiente altamente corrosivo. Existen diversas estructuras con deterioros de leves a graves La falta de un mantenimiento continuo ocasionan que los daños aumenten con el tiempo lo que disminuye la vida útil de dichas estructuras, pudiendo provocar paradas de planta no programadas que afectan la operación y la productividad del complejo, generando perdidas de tiempo y dinero. Dada esta situación la empresa PEQUIVEN S.A. busca a través de políticas de mejoramiento continuo, herramientas de mantenimiento que le permitan canalizar y disminuir estos costos, y de esta manera lograr su meta de ser una de las empresas líderes en Mantenimiento. Entonces, ¿Existe
la
necesidad de evaluar las estructuras de concreto armado en la planta Cloro Soda del complejo petroquímico “El Tablazo” PEQUIVEN?
1
Planteamiento
CAPITULO I
1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 1.2.1 OBJETIVOS GENERALES Evaluar las Estructuras de Concreto Armado y realizar las Recomendaciones para efectos del Mantenimiento en la Planta Cloro-Soda del Complejo Petroquímico “El Tablazo” PEQUIVEN.
1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
S O D VA de concreto armado R materiales, dimensiones, etc.…) en lasE estructuras ESFundaciones de Equipos, Pisos R tales como: Soportes deSTuberías, CHqueOpresenten daños visibles. E IndustrialesR y Diques DE
Presentar las características de las obras civiles evaluadas ( tipo de
Analizar las causas de las fallas encontradas en las estructuras evaluadas
Realizar las recomendaciones de las estructuras evaluadas para la rehabilitación de las mismas.
1.3 DELIMITACION ESPACIAL Y TEMPORAL Este proyecto de investigación abarca algunas de las Estructuras de Concreto armado ubicadas en la Planta Cloro Soda. El mismo se realizara en un periodo comprendido de Agosto 2003 a Mayo 2004.
1.4 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION En una empresa petroquímica cuyos procesos son en su mayoría de alto riesgo, y en donde las consecuencias que se corren a raíz de una falla o parada no programada y que en ocasiones repercute significativamente sobre la seguridad del personal, sobre las instalaciones y sobre el medio ambiente,
y que generan costos operacionales y de mantenimiento no
deseados, es necesario mantener las estructuras de concreto armado en buen estado para así poder mantener el más bajo costo de producción posible.
2
Planteamiento
CAPITULO I
En la Planta Cloro-Soda ubicada en el complejo petroquímico “El Tablazo” PEQUIVEN existen numerosas estructuras de concreto armado que presentan daños entre los que se pueden destacar: Grietas, fisuras desprendimiento del concreto, acero corroído, revestimientos desprendidos, entre otros. La investigación se justifica debido a que se pretende evaluar todas las estructuras
mencionadas
que
presenten
daños,
elaborando
las
recomendaciones con sus respectivos procedimientos requerido para la
S O D VA R E S
rehabilitación y/o sustitución de las estructuras.
E R S HO
EC R E D
3
Planteamiento
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
CAPITULO II
MARCO TEORICO
CAPITULO II
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO 2.1 ANTECEDENTES Para este proyecto de investigación la intensión primordial se centra en desarrollar una metodología para evaluar y diagnosticar los daños de las estructuras de concreto armado que componen la planta de Cloro-Soda, ubicado en el complejo PEQUIVEN con el fin de definir una metodología de
S O D que realicen reparaciones de estructuras en ambientes VA agresivos. R E S E R S OBASES H 2.2 FUNDAMENTACION DE TEÓRICAS C E R E D 2.2.1 PROPIEDADES FÍSICAS DEL CONCRETO
reparación especifica para cada caso, servirá como herramienta a proyectos
2.2.1.1 En estado fresco La propiedad más importante del concreto fresco, es decir del material durante el tiempo que transcurre entre la preparación de la mezcla y su fraguado inicial, (el principio de endurecimiento) es la trabajabilidad
2.2.2 PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO En el concreto endurecido son importantes las siguientes propiedades:
2.2.2.1 Resistencia mecánica: El concreto es un material que endurece y desarrolla su resistencia a través del tiempo. El proceso de hidratación del cemento se puede prolongar por años, e inclusive en muchos casos no se completa, a no ser que se garantice la humedad permanente en la estructura. Sin embargo, se ha escogido los 28 días como la edad más temprana, a la que el concreto ha alcanzado un porcentaje bastante elevado de su resistencia potencial y ya no se presentan cambios fundamentales a corto plazo, de ahí que sean los 28 días la edad de juzgamiento de la resistencia del material.
4
Marco Teórico
CAPITULO II
La resistencia del concreto es función de la relación a/c, ya que a menor contenido de agua es mayor su resistencia, también es función del tipo y cuantía del cemento usado para la confección de la mezcla, del tiempo y temperatura de curado, de la compactación del concreto y del tipo de agregados o calidad de los mismos. La propiedad física más conocida del concreto, junto con la trabajabilidad de la mezcla, es la resistencia a compresión, no obstante son también de interés
S O D VA R E S evaluación del concreto para pavimentos. E R OS H C E DER
su resistencia a tensión (aproximadamente el 10% de la resistencia en compresión) y la resistencia a la flexión (módulo de rotura) usada para la
Figura 2.1 Influencia del tiempo de curado del concreto sobre la resistencia final Fuente: Manual Técnico de SIKA 2003
Los Sistemas de construcción de edificios Contech y Outinord son claros ejemplos de casos en los que no se puede esperar 28 días. Existe entonces la posibilidad de acelerar la ganancia de resistencia con aditivos acelerantes o mediante la reducción de una gran porción del agua de amasado, lo que causará un gran aumento de la resistencia inicial y como es obvio de la resistencia final.
5
Marco Teórico
CAPITULO II
2.2.3 Vibrado del concreto: Este se realiza normalmente con vibrado de inmersión. Es importante introducir el
vibrador verticalmente con una distancia entre inmersiones de
25 – 30 cm y nunca menos de 6 cm del encofrado. No se debe vibrar la cabilla y la inmersión se hace en forma rápida mientras se retira el vibrador lentamente dando tiempo para que se cierre el hueco en el concreto.
S O D VA R E S tales como pisos, tanques de Elementos en concreto simple o reforzado, E R S de rigidización, forman parte de las Opantallas almacenamiento de agua, H C RE instalaciones DEindustriales. 2.2.4 CONCRETOS ESPECIALES
2.2.4.1 DESCRIPCION Y REQUERIMIENTOS:
2.2.4.2 PROBLEMAS MÁS COMUNES: Ciertas estructuras de concreto tales como tanques de almacenamiento de agua, pantallas de rigidización de estructuras aporticadas existentes, etc., suelen ofrecer dificultades durante la colocación y compactación, tales como cangrejeras, concreto poroso o juntas frías. Igualmente los tanques de concreto de plantas de tratamiento de agua residual industrial y estructuras en áreas de proceso se deterioran por las agresiones provenientes de las sustancias, provenientes de las industrias.
2.2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS: La
literatura
técnica
incluye
numerosas
clasificaciones
de
aditivos.
Dependiendo del país respectivo, éstas incluyen o excluyen determinado tipo de aditivos. Por considerarla de uso extendido en Latinoamérica y en vista de que algunos países la han tomado como base para su propia normativa, tomaremos la clasificación de los aditivos que hace la norma ASTM C-494 de
6
Marco Teórico
CAPITULO II
acuerdo con su función en el concreto. Los aditivos más frecuentes son los siguientes: Reductores de agua A Retardadores B Acelerantes C Reductores de agua - Retardadores D Reductores de agua - Acelerantes E
S O D VGA R Reductores de agua de alto poder- Retardaste E S E R Como se desprende de laO tabla S anterior, existen aditivos con una función H C E se conjugan una función primaria o principal con una simple y otros R E donde D función secundaria. Reductores de agua de alto poder F
Definamos brevemente cada tipo de aditivo: Tipo A / Reductor de agua: Es aquel que permite disminuir la cantidad de agua necesaria para obtener determinada consistencia del concreto. Tipo B / Retardador: Es aquel que permite postergar el fraguado del concreto. Tipo C / Acelerante: Aditivo que permite acelerar el fraguado del concreto, así como la ganancia de resistencia. Tipo D / Reductor de agua retardador: Es aquel que permite disminuir la cantidad de agua necesaria para obtener determinada consistencia (acción primaria) y además retarda el fraguado del concreto. (acción secundaria) Tipo E / Reductor de agua acelerante: Aditivo que permite reducir la cantidad de agua necesaria para conseguir determinada consistencia del concreto (acción primaria) y además acelera el fraguado y la ganancia de resistencias. (acción secundaria)
7
Marco Teórico
CAPITULO II
Tipo F / Reductor de agua de alto poder: Es aquel que permite reducir más del 12% la cantidad de agua de amasado requerida para obtener determinada consistencia del concreto. Tipo G / Reductor de agua de alto poder y retardador: es aquel que permite reducir en más del 12% la cantidad de agua de amasado requerida para obtener determinada consistencia del concreto (acción primaria) y además retarda el fraguado. (acción secundaria)
S O D VA R por su extensa utilización en los países E con estaciones, donde se hace S E R imprescindible proteger el O concreto S de los efectos desfavorables del hieloH C E deshielo, constituyen DER casi una materia prima más del concreto y tienen su Los aditivos incorporadores de aire no aparecen en el listado anterior ya que
propia norma ASTM C- 260. Sin embargo, su acción en el concreto será discutida y analizada en el presente documento. La microsílica, por su carácter de adición se discutirá en otro documento
destinado a las adiciones al concreto, donde se estudiará sus efectos benéficos sobre la permeabilidad, la densidad, las resistencias mecánicas y la durabilidad del concreto. Antes de introducirnos en el análisis de las variadas funciones de los aditivos y sus efectos sobre las propiedades físicas del concreto o el mortero, analicemos dichas propiedades brevemente.
2.2.6 Requerimientos Básicos de una Fundación: Toda fundación debe ser capaz de satisfacer los requerimientos siguientes: La fundación debe estar convenientemente ubicada considerando cualquier influencia futura que pueda afectar desfavorablemente su funcionamiento, particularmente en el caso de fundaciones aisladas y losas de fundación, las cuales pueden estar sometidas a la erosión superficial o encontrarse sin suficiente confinamiento lateral en el caso de fundaciones en taludes.
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Marco Teórico
CAPITULO II
2.2.7 REFUERZO DE ESTRUCTURAS 2.2.7.1 DESCRIPCION Y REQUERIMIENTOS: Vigas, columnas, muros y losas aéreas en edificaciones; puentes, tanques, estacionamientos, pipe racks o cualquier otra estructura de concreto reforzado dentro de una industria.
2.2.7.2 PROBLEMA MÁS COMUNES:
S O D VA R E S o instalación de maquinaria pesada. E R S Oestructuras Actualización sísmica de de acuerdo con requerimientos de H C E los códigos vigentes. DER
Sobrecargas de las estructuras por vibraciones, por almacenamiento de elementos más pesados que para los que fueron diseñadas y construidas
Mejoramiento de las condiciones de servicio de una estructura para disminuir las flechas o deformaciones, reducir el esfuerzo del acero de refuerzo o disminuir el ancho de las grietas presentes. Estructuras que presentan daños estructurales por: envejecimiento de los materiales con los que fueron construidos, por corrosión del acero de refuerzo y por impactos o por la acción del fuego. Cambio del sistema estructural: perforaciones en placas para la instalación de escaleras o ascensores. Defectos de diseño o de construcción en una estructura.
2.2.7.3 SOLUCION: Por razones económicas y ecológicas, en la actualidad es más común reparar las construcciones que demolerlas y volverlas a construir. Existen varios sistemas para refuerzo de estructuras: Recrecimiento de secciones con concreto Colocando varillas de refuerzo suplementario Adosando elementos nuevos (de concreto o metálicos)
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Marco Teórico
CAPITULO II
Postensionamiento externo con cables Refuerzo con platinas o láminas metálicas adheridas Refuerzo con materiales compuestos.
2.2.8 REFUERZO ESTRUCTURAL POR INCREMENTO DE CARGAS O CAMBIO DE USO 2.2.8.1 PROBLEMA MÁS COMUNES:
S O D VA R E S Instalación de maquinaria más pesada E R S O Remoción de secciones de placa para hacer nuevas aberturas de acceso H C E Corrosión DEdelRacero de refuerzo por agresión de los químicos
Refuerzo estructural por:
Incremento de cargas vivas
Daños por fuego y explosión
Seguridad en estructuras de madera antiguas
2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS 2.3.1 CONCRETO: Es una mezcla de cemento Pórtland o cualquier otro cemento hidráulico, agregado fino, agregado grueso, y agua, con o sin aditivos.
2.3.2 ACERO DE REFUERZO: El acero de refuerzo esta constituido por armadura de barras estriada con la salvedad que barras lisas pueden ser usadas como refuerzo helicoidal, o como refuerzo transversal en columna. Se puede usar refuerzo en forma de perfiles de acero estructural o tubos de acero.
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Marco Teórico
CAPITULO II
2.3.3 CONCRETO ARMADO: Concreto que tiene el refuerzo metálico adecuado, diseñado bajo la suposición de que los elementos actuaran conjuntamente para resistir las fuerzas a las cuales esta sometido.
2.3.4 CURADO DEL CONCRETO: Procedimiento que asegura la temperatura y humedad necesarias para que
S O D VA R E S
se cumplan los procesos de fraguado y endurecimiento en condiciones óptimas.
E R S 2.3.5 DEGRADACIÓN DEL HOCONCRETO: C E ER de las propiedades físicos – químicas del concreto. Pérdida o Dreducción 2.3.6 MORTEROS: Mezclas de un aglomerante, arena y agua que se emplean en construcción por su capacidad de fraguar.
2.3.7 COLUMNA: Es el elemento estructural utilizado principalmente para soportar la carga axial de compresión acompañada o no de momentos flectores, y que tiene una altura de por lo menos 3 veces su menor dimensión lateral.
2.3.8 VIGA: Elemento estructural cuya solicitación principal es el momento flector y fuerza cortante producidas por cargas transversales acompañado o no de fuerzas axiales.
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Marco Teórico
CAPITULO II
2.3.9 Vigas simples: Esta tiene apoyos cerca de sus extremos pero esto solo restringe los movimientos verticales; es decir los extremos de la viga pueden rotar libremente.
2.3.10 Vigas de cargas: Transmite el peso del techo a los machones, columna y paredes de carga. La
S O D VA R E S
mínima dimensión se indica de acuerdo a la separación entre las columnas.
E R S Su función es resistir H lasO fuerzas que se producen cuando C E ER sirve para amarrar los pórticos de cargas. sísmicas.D Además 2.2.11 Vigas de amarre:
hay cargas
2.3.12 FUNDACION: Base o soporte de una estructura. (Concreto, acero o equipos)
2.3.12.1 Capacidad de Carga de una Fundación (qu): Es la presión última máxima de la falla que puede transmitir una fundación al suelo subyacente, por acción del esfuerzo cortante. Es equivalente al término: “Capacidad de Carga Ultima del Suelo de una Fundación”.
2.3.12.2 Capacidad de Carga Admisible (qa): Es la presión admisible máxima que puede transmitir una fundación al suelo subyacente, sin que éste falle por esfuerzo cortante ni por asentamientos excesivos. Es equivalente al término: “Capacidad de Carga de Trabajo del suelo”.
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Marco Teórico
CAPITULO II
2.3.12.3 Profundidad de Fundación (D): Es la distancia vertical entre la base de la fundación y la superficie del terreno, a menos que la base de la fundación esté ubicada por debajo de un sótano o de un lecho de río, en cuyos casos la profundidad de fundación estará referida no al nivel de la superficie del terreno sino al nivel del piso del sótano o al nivel del lecho del río, respectivamente. Es equivalente al término: “Profundidad de Desplante”
S O D VA R E S clasificarse atendiendo al “tipo de Los diversos tipos de fundaciones pueden E R OScondiciones normales de operación” y a “la solicitaciones actuantesH bajo C E profundidad DEdeRfundación”. 2.3.12.4 Tipos de Fundaciones:
2.3.12.4.1 Fundación Superficial: Se refiere a una fundación en la que la relación profundidad a ancho (D/B) de la misma usualmente varía entre 0,25 y 1 aunque pudiera alcanzar valores cercanos a 3. Se distinguen entre otros los tipos de fundaciones superficiales siguientes: Zapatas; Fundaciones Continuas; Fundaciones Combinadas; y Losas de Fundación.
2.3.12.4.2 Fundación Profunda: Se refiere a una fundación en la que la relación profundidad a ancho (D /B) de la misma es superior a la unidad y usualmente varía entre 5 y 20. Los principales tipos de fundaciones profundas son los siguientes: – Micropilotes o Pilotines (diámetros entre 10 y 20 cm). – Pilotes. (Diámetros entre 20 y 100 cm) – Pilas. (Diámetros entre 100 y 220 cm) – Cilindros. (Diámetros entre 300 y 600 cm)
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Marco Teórico
CAPITULO II
– Cajones neumáticos (Caissos) (sección rectangular de dimensiones similares a los cilindros).
2.3.12.4.3 Fundaciones Sometidas a Vibraciones: Fundación Superficial: Se distinguen los siguientes tipos de fundaciones superficiales: Bloque Simple; Bloque Inercial Aislado; Losas Rígidas; y Pedestales Elevados.
S O D VA R E S
Fundación Profunda:
Básicamente se refiere a una fundación sobre pilotes.
E R S HO
C E R E Aditivo D es toda aquella sustancia diferente del agua, los agregados, el
2.3.13 ADITIVOS:
cemento y los refuerzos de fibra, usada como ingrediente del concreto o del mortero y que se agrega a la mezcla inmediatamente antes o durante el mezclado.
2.3.14 AGREGADO: Son todos aquellos constituidos por los materiales generalmente inertes, naturales o no y de forma estable, apropiados para la confección de morteros y concretos y cuya función es la restringir la retracción del fraguado. AGREGADOS GRUESOS: Es el agregado que pasa por el tamiz No 3/8” y es retenido en el tamiz No4 esta compuesto por piedra picada o triturada, canto rodado, etc. AGREGADO FINO: Son materiales constituido por granos sueltos, incoherentes y de estructura cristalina que proviene de la disgregación de las rocas naturales por procesos mecánicos o químicos que arrastrados por las corrientes aéreas o fluviales se acoplan en lugares determinados.Segun covenin es el material
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Marco Teórico
CAPITULO II
pasante por el tamiz 3/8” y casi totalmente No 4 y retenido en el tamiz No 200.
2.3.15 CANGREJERAS: Son nidos u oquedades por la falta de compactación, suelen ocurrir en vacíos dentro de la masa de concreto.
S O D VA R E S en sus propiedades tanto físicas rodea, produciendo el consiguiente deterioro E R OS fundamental de este fenómeno, es que como químicas. Las características H C E sólo ocurre en R presencia de un electrolito, ocasionando regiones plenamente DE 2.3.16 CORROSION:
Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo
identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.
2.3.17 GRIETAS ESTRUCTURALES: Es por asentimientos o levantamiento de bases, hundimientos del terreno, socavación por agua, movimientos sísmicos, impactos, sobre carga, retracción, fallas en torsión de vigas, fallas de juntas de expansión.
2.3.18
DETERMINACION
DEL
CONTENIDO
DE
VACIO
EN
EL
CONCRETO: Cociente entre el volumen de poros y el volumen aparente del concreto. Porcentaje de huecos formado por canales visibles o invisibles en el concreto.
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CAPITULO II
2.3.19 REACCIÓN EXOTÉRMICA: Una reacción exotérmica es la que produce un aumento de la temperatura en un sistema. En el curso de la reacción del cemento con el agua, o hidratación del cemento, se produce desprendimiento de calor porque se trata de una reacción de carácter exotérmico. Si el calor que se genera en el seno de la masa de concreto no se disipa con la misma rapidez con que se produce, queda un remanente que al acumularse incrementa la temperatura de la
S O D VA R E S
masa.
E R S Son productos líquidos H deO componentes, la parte “A” que es la resina y la C E parte “B” DEqueRes el endurecedor; esto al mezclarse en la proporción 2.3.20 RESINAS EPOXICAS:
especifica por el fabricante, inmediatamente antes de usarlos y que endurecen por si solos formando compuestos que se destacan por: altas resistencias químicas y mecánicas, buenas adherencia y constancia de volumen.
2.3.21 SEGREGACIÓN: Es un fenómeno de la separación del mortero y la piedra (Agregado Grueso), el cual produce cangrejeras, nidos de piedras, aspectos defectuosos, producido por caídas altas durante el vaciado del concreto.
2.3.22 VACIADO: Es la colocación del concreto fresco dentro del encofrado. Es importante evitar la segregación durante el transporte y vaciado del concreto por caída libre de más de 3 mts, o por vibración incorrecta.
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Marco Teórico
CAPITULO II
2.4 SISTEMAS DE VARIABLES 2.4.1 VARIABLE A Fisuras: Fractura o hendidura longitudinal que se halla en una masa de concreto endurecido Grietas: Puede tratarse de deterioro de los materiales y, en consecuencia, pérdida de
S O D VA R E Scambios de humedad, etc.). alterado por obras (excavaciones, túneles, E R OS H C E 2.5 DEFINICIÓN DEROPERACIONAL DE LAS VARIABLES.
capacidad resistente, un exceso de peso que la estructura no puede soportar o movimientos del edificio al estar situado en un terreno que es inestable o
Estructura de Concreto Armado con Problemas de Corrosión:
En los últimos años ha crecido el número de estructuras de concreto reforzado con problemas de corrosión de las armaduras, como consecuencia del envejecimiento de las construcciones existentes. La pérdida de protección natural ofrecida a la armadura por el recubrimiento de concreto, puede ocurrir a través de diversos mecanismos, siendo preponderantes la despasivación por carbonatación y el ataque de los iones cloruros. En ambos casos, la mayoría de veces, todo el componente estructural es atacado por el medio ambiente externo, sin embargo la manifestación de la corrosión se da solamente en algunos puntos, muy localizados, como resultado de la propia naturaleza del proceso de corrosión electroquímica, donde regiones anódicas se alternan con regiones catódicas. En este trabajo se presentan los conceptos actualmente adoptados para prevenir la evolución del deterioro de las estructuras de concreto armado, a través de modelos de comportamiento que permiten proyectar para la durabilidad, al mismo tiempo que hacen posible una evaluación de la vida útil de las estructuras de concreto ya expuestas por años a determinados ambientes agresivos.
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Marco Teórico
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EC R E D CAPITULO III
MARCO METODÓLOGICO
CAPITULO III
CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO 3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN Para llevar a cabo este trabajo especial de grado fue necesario la utilización de los dos tipos de investigación que se definen a continuación.
S O D VdaAinicio a casi todos los Esta constituye prácticamente la investigaciónR que E Spermite un conocimiento previo o E demás tipos de investigación, porR cuanto OS H C bien el soporte documental o bibliográfico vinculante al tema objeto de E R E D •
Investigación documental o bibliográfica.
estudio; conociendo los antecedentes y quienes han escrito sobre el tema. •
Investigación de campo.
La investigación de campo se realiza donde se encuentra el objeto de estudio, ello permite el conocimiento mas a fondo del problema por parte del investigador y puede manejar los datos con más seguridad. Así podrá soportarse en diseños exploratorios, descriptivos y experimentales. Para llevar a cabo, estos dos tipos de investigación se realizaron: visitas al sitio, también se realizaron consultas, encuestas y entrevistas al personal que labora en el complejo; específicamente a los que trabajan en los departamentos que intervienen en los procedimientos de mantenimiento de lo mismo (mantenimiento de planta, departamento técnico, ingeniería civil, etc.) El desarrollo de los objetivos propuestos en este trabajo especial de grado, se estructuró en varias etapas que va desde el reconocimiento de la planta y las estructuras evaluadas que en ella se encuentran, pasando por el estudio de sus procesos.
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.2 UBICACIÓN DEL COMPLEJO PETROQUIMICO EL TABLAZO El Complejo Zulia se encuentra situado en la Región Nor-Oriental del Lago de Maracaibo, más concretamente en la Bahía El Tablazo en los Puertos de Altagracia, Municipio Miranda, Estado Zulia; El sector básico del Complejo comenzó a construirse en 1969 habiéndose concluido en 1973 la mayor parte del mismo.
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Figura 3.1 Ubicación del Complejo Petroquímico Zulia “EL TABLAZO”, en la Costa Oriental del Lago de Maracaibo, Estado Zulia.
Este complejo se extiende sobre una superficie de 850 hectáreas las cuales solo utiliza un 60%, Ello se debe a que se ha previsto disponer en el futuro de suficiente espacio tanto para la ampliación de las plantas existentes como para la realización de nuevos proyectos. En la faja central del complejo tenemos las plantas de Gas Natural Licuado (LGN I / II), Planta de Etano (PPE), Olefinas I y II y Cloro Soda. Al norte de la
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Marco Metodología
CAPITULO III
faja tenemos las Plantas de Urea, Amoniaco, MVC I y II, PVC I y II, Planta Eléctrica y empresas mixtas tale como: POLINTER, PETROPLAS, PROPILVEN, POLILAGO, PLASTILAGO, etc.
3.3 UBICACIÓN DE LA PLANTA CLORO-SODA EN EL COMPLEJO “EL TABLAZO”. Se encuentra ubicada al sur-oeste de la faja central del complejo, abarcando un área aproximada de 10.7 hectáreas (107000 m2) entre sus instalaciones.
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CH E R DE N
POL IETILENO LINEAL DE ALTA DENSIDAD
LATEX
PRAXAIR
INDESCA
POLIPROPILENO
COMEDOR
AMONIACO ALMACEN DE MATERIALES
PLANTA ELECT RICA
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD MVC I MVC II
PLANTA CTA
CLORO SODA
PPE
EDIFICIO ADMINISTRATIVO POLIESTIRENO
QUIMICA VENOCO
PVC I
MUELLE DE LIQU IDOS
MUELLE DE SAL
POL IETILENO LINEAL DE BAJA DENSIDAD
PVC II
UREA MUELLE DE SOLIDOS
EMBALSE HIDROLAGO
OLEFINAS II
MUELLE DE LANCHAS
OLEFINAS I.
ALMAC. OLEFINAS
EDIFICIO DE PROYECTOS
LGN I
LGN I I
PROTECCION INTERNA
ALMAC. OLEFINAS
EFLUENTES MECHURRIO
COMPLEJO PETROQUÍMICO ZULIA“ EL TABLAZO ”
Figura 3.2 Ubicación de la Planta de Cloro Soda en el Complejo Petroquímico Zulia “EL TABLAZO” Fuente: Faria-Perez 2004
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.4 LISTA DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO A EVALUAR: ESTRUCTURA SOPORTE DE EQUIPO
Estructura Soporte de Tanque de Salmuera (E1-TK-103 y E1-TK-104).
Estructuras Soporte de Concreto Armado de Barras Primarias de Entrada y Salida de Electrólisis.
DIQUES
Dique de Contención lado Este del Área de embazado.
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FOSAS
Fosa de Recolección de efluentes del paquete cáustico E8-PT-803.
Fosa de Recolección de efluentes Ácidos y Bases U8 PT-815 y U8 PT-
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814. (WASTE- PIT).
FUNDACIONES DE TANQUES
Fundación de Tanque Receptor de Salmuera (NaCL) lavada E1TK108.
PISOS INDUSTRIALES
Piso de Concreto Armado
de Área de carga de Acido Clorhídrico
(HCL) y ácido Sulfúrico (H2SO). FUNDACION PARA EQUIPOS DE BOMBEO
Fundaciones de Bombas de Acido Clorhídrico (HCL) (H1P-101 A/B), Acido Sulfúrico (H2SO4) (E3-P312).
Fundaciones de Bombas de Agua Desmineralizada (U3-MP302, U3P303A (H20), E1-P103 A/B, E1-P107 A/B) (NaCL), Transferencia de Salmuera y Salmuera Clarificada
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Marco Metodología
CAPITULO III
FUNDACIONES PARA INTERCAMBIADORES
Fundaciones para Intercambiadores de Soda Cáustica (E4-E401 A/B) (NaCL).
PUENTE DE TUBERIAS
Vigas y Columnas de racks de tuberías de Áreas #17, #19, #20.
ESCALERA
S O D VA R E S
Escaleras de acceso al edificio de celdas de Electrólisis.
E R S HO
EC R E D
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.5 EVALUACIÓN DE ESTRUCTURAS 3.5.1 ESTRUCTURA SOPORTE DE EQUIPOS 3.5.1.1 Estructura Soporte de Tanques de Salmuera
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EC R E D Figura 3.3 Estructura Soporte de tanques Fuente: Faria-Perez 2004.
Identificación del Equipo: E1-TK-103 Y E1-TK-104. Función: Se encarga de soportar los tanques de salmuera los cuales son parte importante para la producción de la planta. Ubicación: Esta estructura se encuentra ubicada en el área # 25 de la Planta, en su ubicación geográfica se encuentra: por el lado Norte tiene el tanque Calificador de agua (E1-TH101), por el lado Sur
tiene la Cinta
transportadora de Sal, por el lado Este tiene las Bombas de recirculación de agua. (E1-P102 A/B) Descripción de la Estructura: ¾ La estructura presenta un tiempo de construida de aproximadamente 11 años.
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Existe una reparación previa realizada a la estructura. Sin embargo algunas de las grietas y fisuras siguen presentándose. Descripción de fallas: ¾ Las vigas y columnas de la estructura se aprecian en buen estado exceptuando un área donde se presentan pequeñas grietas en el extremo de unas vigas. ¾ La losa de concreto armado de entrepiso presenta fisuras y grietas en
S O D VA R algunas áreas con signos de corrosión en el acero de refuerzo. E S E R Existe una estructura metálica OS construida (no contemplada en el proyecto H C E original) conR DE la finalidad de dar apoyo al volado presente en la estructura
varias zonas tanto en su parte superior como inferior, inclusive existen
¾
de concreto armado.
Corrosión en el acero de refuerzo
Grietas
Figura 3.4 Presencia de grietas y fisuras; Figura 3.5 Evidencia de corrosión en el acero de refuerzo Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las Fallas: En el área donde se encuentra ubicada la Planta, ambiente
altamente
corrosivo,
las
instalaciones
la cual presenta un cercanas
y
las
características de los productos que maneja como: Salmuera, soda cáustica 24
Marco Metodología
CAPITULO III
y ácido clorhídrico. Esto hace que
aumenten las fallas existentes en la
estructura de los TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE SALMUERA así como, también las fisuras y grietas pudiendo haber sido provocadas estas fallas por retardo en el fraguado o mal curado del concreto ocasionando el desprendimiento del material observándose así en algunas partes de la estructuras el acero de refuerzo corroído. Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura:
S O D VA R grietas y fisuras contemplando las siguientes actividades: E S E R Repicar las áreas que se agrietadas hasta encontrar el acero S Oencuentren H C E de refuerzo.R DE (Aproximadamente 5 centímetros)
¾ Rehabilitar la estructura de concreto armado mediante el sellado de ¾
¾ Limpiar toda la superficie del acero de refuerzo removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
¾ Evaluar el estado de corrosión del acero de refuerzo, si este se encuentra en un estado avanzado de corrosión (más de 10% de su área), colocar una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 a un lado de la misma (de igual diámetro a la existente) y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce. Si es acero principal estructural, realizar soldadura a tope. ¾ Reponer el material de concreto retirado con grout estructural utilizando un puente de adherencia para unir el grout con el concreto endurecido, todas las recomendaciones del fabricante del producto deben ser respetadas. ¾ Remover el material agrietado o en mal estado tanto en la parte inferior como superior de la estructura en las áreas indicadas en los esquemas de proyecto hasta descubrir el acero de refuerzo (aproximadamente 5 cm.). se recomienda repicar por detrás de las cabillas (aproximadamente 2”) ¾ Limpiar la superficie expuesta la cual debe estar limpia y libre de grasa o de cualquier otro agente químico.
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Colocar un puente de adherencia con Inhibidor de corrosión tipo epoxi cemento respetando las recomendaciones del fabricante del producto. (Sika Top Armatec 110 Epocem. O equivalente) ¾ Colocar concreto nuevo f´c=250 kg/cm2
para sustituir el material
removido contemplando la colocación de aditivo superplastificante para aumentar la fluidez del concreto y la disminución de la permeabilidad del mismo. (Sikament NS, o su equivalente) ¾ Curado del concreto (por los menos 7 días después de haber sido
S O D VA R E S
vaciado.)
E R S HO
Cómputos Métricos:
EC R E D
Para la rehabilitación de la estructura soporte de tanques E1-TK-103 y E1-TK-104 ubicada en la planta Cloro-Soda se requiere la realización de las siguientes partidas con sus cómputos métricos: ¾ Rehabilitación Estructura de Concreto Armado. Esta partida se refiere a la reparación de las áreas de la estructura soporte de los tanques E1-TK-103 y E1-TK-104 donde se presenten fisuras o grietas. La losa de entrepiso de la estructura soporte se encuentra ubicada a una altura de 4.65 m. Esta partida incluye lo siguiente:
Remoción de material agrietado o en mal estado tanto en la parte inferior como superior de la estructura, hasta descubrir el acero de refuerzo (aproximadamente 5 cm.).
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente, siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
Suministrar y colocar una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente a un lado de la misma y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce, (se realizará esta actividad si la
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Marco Metodología
CAPITULO III
barra de acero de refuerzo se encuentra en un estado avanzado de corrosión).
Limpieza de la superficie expuesta la cual debe estar limpia y libre de grasa o de cualquier otro agente químico.
Suministro y colocación de encofrados y andamios necesarios.
Suministro y colocación de puente de adherencia con Inhibidor de corrosión tipo epoxi cemento (Sika Top Armatec 110 Epocem. o
S O D VAf´c=250 kg/cm para R E Suministro y colocación de concreto nuevo S E R S contemplando la colocación de aditivo sustituir el material Oremovido H C superplastificante para aumentar la fluidez del concreto y la ERE D equivalente)
2
disminución de la permeabilidad del mismo.
(Sikament Ns, o su
equivalente)
Curado del concreto (por los menos 7 días después de haber sido vaciado).
Las reparaciones se realizarán tanto en el nivel superior de la losa como en el nivel inferior por lo que esta partida se subdivide en 2 Sub-partidas:
¾
Rehabilitación Parte Superior de Estructura de Concreto Armado.
Esta sub-partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen de concreto vaciado y curado. (Cantidad aproximada 1.75 m3) ¾ Rehabilitación Parte Inferior de Estructura de Concreto Armado. Esta sub-partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen de concreto vaciado y curado. (Cantidad aproximada 0.45 m3)
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.1.2 Estructuras Soporte de Concreto Armado de Barras de Entrada y Salida de Electrólisis.
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Figura 3.6 Estructura soporte Fuente: Faria-Perez 2004.
Función: Se encarga de soporte las barras de las celdas de electrólisis lo cual es fundamental para el funcionamiento de la Planta de Cloro-Soda. Ubicación: Las barras se encuentran ubicada en el área #19 de la Planta Características de la Estructuras: ¾ Según planos encontrados los soportes presentan un tiempo de construido de aproximadamente 11 años. ¾ Existen 12 soportes en total (8 lado este / 4 lado oeste). ¾ Las estructuras soportes tienen como dimensiones: • Lado este: 2.35 metros de altura de la columna, con 0.30 metros de ancho, 0.40 metros de largo y 2.30 metros de luz de viga. ver anexo • Lado oeste: 2.35 metros de altura de la columna, con 0.30 metros de ancho, 0.40 metros de largo y 1.90 metros de luz de viga.
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Marco Metodología
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Descripción de fallas: ¾ Existe una reparación previa en los soportes de concreto. ¾ Existen en el área derrames frecuentes de salmuera. ¾ En algunos soportes se observan grietas y fisuras (En algunos casos las grietas son fuertes). El ambiente altamente corrosivo puede incidir directamente acelerando el daño en los mismos. Grietas y fisuras
Material desprendido
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Figura 3.7 Material que se encuentra desprendido; Figura 3.8 Fisuras y gritas observadas en las inspeccion Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las Fallas: Los soportes de las barras se ven atacados por los constantes derrames de salmuera con la cual se trabaja en el área. Esta
cae directamente al
concreto y penetra fácilmente por los poros llegando así al acero de refuerzo y provocando el agrietamiento del concreto por la presencia de corrosión en dicho acero y el desprendimiento de las bases donde se apoyan las barras de electrólisis.
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Marco Metodología
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Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura: ¾ En los elementos de concreto armado que presenten fuertes grietas se recomienda demoler el elemento y construirlo de nuevo contemplando la colocación de puntales metálicos permanentes. ¾ Para los elementos donde se presenten pocas grietas se recomienda realizar la reparación mediante el uso de un mortero estructural. ¾ Debido a que existen frecuentes derrames de salmuera se recomienda pintar tanto las vigas como las columnas.
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Cómputos Métricos:
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Para la reparación de los soportes de las barras primarias asociadas a los circuitos 1 y 2 del área de electrólisis se requiere la realización de las siguientes partidas con sus respectivos cómputos métricos: ¾
Demolición de Elementos de Concreto Armado.
Esta partida contempla la demolición parcial de los elementos de concreto armado que presenten daños no reparables. Se incluye dentro de este alcance lo siguiente:
Apuntalamiento temporal de las barras primarias que garanticen la estabilidad de la misma.
Demolición parcial de elementos de concreto.
Corte de cabillas dejando una longitud mínima de 40 cm. para realizar solape con acero nuevo.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto demolido y botado. (Cantidad aproximada 1.50 m3).
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Construcción de Elementos de Concreto Armado. Esta partida contempla la construcción de elementos de concreto armado demolidos en la partida anterior. Esta partida incluye lo siguiente:
Limpieza de acero no removido siguiendo el procedimiento SSPC-SP382
Suministro y colocación de acero de refuerzo fy=4200 kg/cm2 realizando
S O D VA R mismas dimensiones que el acero original). E S E R OS Solape con el acero H existente. C E R E D Suministro y colocación de puente de adherencia entre concreto fresco y
el solape con el acero no removido. (el acero a colocar será de las
concreto endurecido. (Sikadur 32 primer o su equivalente).
Suministro y colocación encofrados necesarios.
Suministro, vaciado, vibrado de concreto f´c=250 kg/cm2.
Curado del concreto por lo menos 7 días luego del vaciado.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto armado, suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada 1.50 m3).
¾ Reparación de Elementos de Concreto con Mortero Estructural. Esta partida contempla la reparación de elementos de concreto que presenten grietas, así como desprendimiento de material mediante la aplicación de un mortero estructural. Esta partida incluye lo siguiente:
Suministro y colocación de soportes temporales que garanticen la estabilidad del soporte y de las barras primarias.
Remoción de material agrietado y suelto.
31
Marco Metodología
CAPITULO III
Repicado de la superficie hasta encontrar concreto sano.
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído (en mas de un 10% del área original de la barra) suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce.
S O D VAla superficie debe estar R E Limpieza de la superficie expuesta de concreto, S E R S (siguiendo todas las recomendaciones del limpia, libre de polvo y O grasas H C E de adherencia y el mortero estructural). Rpuente fabricante DEdel Suministro y colocación de encofrados.
Suministro y colocación de puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido (Sikadur 32 Primer o su equivalente).
Suministro, colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 22 o 24 (dependiendo del espesor) o sus equivalentes).
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de mortero estructural suministrado y colocado. (Cantidad aproximada 0.40 m3). ¾ Construcción de Puntales Metálicos Permanentes. Esta partida contempla la construcción de puntales metálicos permanentes en los soportes donde se demolieron elementos de concreto armado. Esta partida incluye lo siguiente:
Suministro de acero estructural IPN 140, A-36 perfil Sidor-25, fy=2500 kg/cm2.
Suministro de planchas e=1/2”. A-36, fy=2530 kg/cm2.
Construcción de puntales metálicos utilizando soldadura E70 XX.
32
Marco Metodología
CAPITULO III
Limpieza y preparación de superficie utilizando el procedimiento SSPC-SP5-85 “Limpieza con Chorro de Arena a Metal Blanco”. (Ver anexo 06)
Suministro y aplicación de pintura según procedimiento CM-PAP1 (Ver anexo 07).
Esta partida se calculará por Kilogramo (Kg) de estructura suministrada,
S O D VA R E S
construida, instalada y pintada. (Cantidad aproximada 400.00 Kg).
E R S O Elementos Metálicos Existentes. ¾ Limpieza y Pintura Sobre H C E R Esta partida el suministro y colocación de pintura en elementos DEcontempla metálicos existentes que sirven de puntales permanentes. Se incluye en este alcance:
Limpieza y preparación de superficie según procedimiento SSPCSP3-82 “Limpieza por Medio de Herramientas Mecánicas”.
Suministro y aplicación de pintura según procedimiento CM-PAP2
Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada.(Cantidad aproximada: 26.00 m2).
33
Marco Metodología
CAPITULO III
¾
Limpieza de Superficie y Pintura Sobre Elementos de Concreto.
Esta partida contempla la limpieza de superficie y pintura sobre los soportes de concreto armado de las barras primarias. Esta partida incluye lo siguiente:
Limpiar la superficie de concreto una vez realizados los trabajos de rehabilitación siguiendo el procedimiento “Especificaciones para Preparación de Superficies de Concreto Armado
(Nuevos y
S O D VA el procedimiento Pintar las superficies de concreto siguiendo R E S E R Pequiven CMPAP-2.2. OS H C E DER Viejos), Limpieza Manual Mecánica y/o Química.”
Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada. (Cantidad aproximada 140.00 m2).
34
Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.2 DIQUES (Muro de contención de concreto armado) 3.5.2.1 Dique de Contención lado Este del área de embazado.
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
Figura 3.9 Muro de Contención (Dique) Fuente: Faria-Perez 2004
Función: Compensar la diferencia de altura existente entre la carretera este de la planta y la planta en sí previendo también una posible fuga en la área. Ubicación: Esta estructura se encuentra ubicada en el área # 13 de la planta Características del Muro de Contención de Tierra del Dique: El dique tiene como dimensiones:
Altura variable de 1.20 metros y 0.20 metros
Longitud de 92 metros.
Espesor de .23 metros.
Descripción de las Fallas: Existen áreas del dique donde se pueden observar fisuras, fuertes grietas así como, desprendimiento de material debido a fuertes impactos recibidos por efectos de choques con los cilindros y/o el montacargas.
35
Marco Metodología
CAPITULO III
El ambiente altamente corrosivo de la planta a corroído el acero expuesto a la intemperie. Concreto deteriorado
cilindros
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
Figura 3.10 Concreto deteriorado y atacado por el impacto de lo cilindros y montacargas; Figura 3.11 Cilindros Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las fallas: Debido a los resultados obtenidos en las evaluaciones, el dique se ve afectado por el choque y/o impacto producido por los cilindros y montacargas que operan en esa área, los cuales ocasionan grietas y desprendimientos de material que dejan el acero de refuerzo al descubierto. El cual se corroe debido al ambiente altamente corrosivo. Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura: ¾ Existen tramos en los cuales se recomienda reparar el muro utilizando la aplicación de un mortero estructural. Sin embargo existen otros tramos que debido a los fuertes daños que presenta se recomienda demoler y reconstruir el dique nuevamente.
36
Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Debido a fuertes daños en algunas áreas se recomienda demoler, reconstruir y/o reparar el dique nuevamente siguiendo el procedimiento que se presenta a continuación: ¾ Colocar soportes temporales que garanticen la estabilidad del terreno y la seguridad de los trabajadores. ¾ Demoler parcialmente el muro hasta el nivel superior de fundación en las áreas que se indican los esquemas de proyecto ¾ Cortar las barras dejando una longitud mínima si se encuentra en buen
S O D VA SSPC-SP3-82 R Limpiar el acero no removido siguiendo E el procedimiento S E R Limpieza de la superficie OdelSacero de refuerzo removiendo todo el oxido H C E presente siguiendo DER el procedimiento SSPC-SP3-82 estado de 20 cm para realizar solape con acero nuevo.
¾ ¾
¾ Colocar acero de refuerzo fy=4200 kg/cm2 ∅= ½” nuevo realizando el solape con el acero no removido.
¾ Colocar puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido. (Sikadur 32 primer o su equivalente) (Ver Anexo No 04) ¾ Encofrado de las áreas a vaciar. ¾ Vaciado de concreto f´c=250 kg/cm2 a los 28 días (Sikamens) ¾ Curado del concreto por lo menos 7 días luego del vaciado. ¾ Remoción de material agrietado y suelto. ¾ Repicar la superficie hasta encontrar concreto sano. Se recomienda repicar hasta (aproximadamente 2”) después de la cabilla ¾ Si el acero de refuerzo se encuentra corroído suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce, (se realizará esta actividad sí la barra de acero de refuerzo se encuentra en un estado avanzado de corrosión) ¾ Limpiar la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del mortero estructural)
37
Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Limpiar la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural) ¾ Colocar puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo epoxicemento
(Sika Top Armatec 110
Epocem o su equivalente)
Colocar y curar el mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente) Instalar defensas de Neopreno para evitar el impacto directo sobre el dique.
S O D VA R E S
E R S HO
Cómputos Métricos:
EC R E D
Para la rehabilitación del dique ubicado al lado este de la Planta CloroSoda se requiere la realización de las siguientes partidas con sus respectivos cómputos métricos:
¾
Demolición de Concreto.
Esta partida contempla la demolición de tramos de dique que por los severos daños que presentan no puedan ser reparados. Esta partida incluye lo siguiente:
Suministro y colocación de soportes temporales (puntales, entibados, etc.) que garanticen la estabilidad del terreno, el dique y los postes de iluminación cercanos.
Demolición de concreto hasta encontrar concreto sano en las áreas que presenten daños severos. (Si es necesaria la demolición total esta será hasta el nivel superior de la fundación).
Corte de barras dejando una longitud mínima de 20 cm. para realizar solape con acero nuevo.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto demolido y botado. (Cantidad aproximada 20.00 m3).
38
Marco Metodología
CAPITULO III
¾
Suministro, Vaciado, Vibrado y Curado de Concreto Armado.
Esta partida contempla la construcción de los tramos del dique demolidos. Esta partida incluye lo siguiente:
Limpieza de acero no removido siguiendo el procedimiento SSPC-SP382.
Suministro y colocación de acero de refuerzo fy=4200 kg/cm2 realizando
S O D mismas dimensiones al acero original). VA R E EdeSadherencia entre concreto fresco y R Suministro y colocación deS puente O H(Sikadur C concreto endurecido. 32 primer o su equivalente). E DER
el solape con el acero no removido. (el acero a colocar será de las
Suministro y colocación encofrado de las áreas a vaciar.
Suministro, vaciado, vibrado de concreto f´c=250 kg/cm2 a los 28 días.
Curado del concreto por lo menos 7 días luego del vaciado.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto armado, suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada 22.00 m3).
¾
Reparación de Tramos de Dique con Mortero Estructural.
Esta partida contempla la reparación de tramos que presenten grietas, así como desprendimiento de material mediante la aplicación de un mortero estructural. Esta partida incluye lo siguiente:
Suministro y colocación de soportes temporales que garanticen la estabilidad del terreno y del dique.
Remoción de material agrietado y suelto.
Repicado de la superficie hasta encontrar concreto sano.
39
Marco Metodología
CAPITULO III
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82 (Ver anexo 01)
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído (en mas de un 10% de su área original de la barra) suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce.
Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar
S O D VA R E S
limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del mortero estructural).
E R S HO
Suministro y colocación de encofrados.
Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar
EC R E D
limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural).
Suministro y colocación de puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido (Sikadur 32 Primer o su equivalente). Suministro, colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente).
Esta partida se calculará
por metro cúbico (m3) de mortero estructural
suministrado y colocado. (Cantidad aproximada 1.15 m3). ¾
Suministro y Colocación de Pintura.
Esta partida contempla el suministro y colocación de pintura sobre las superficies del dique ubicado al lado este de la Planta Cloro-Soda. Esta partida incluye lo siguiente:
Limpieza la superficie de concreto una vez realizados los trabajos de rehabilitación
siguiendo
el
procedimiento
“Especificaciones
Preparación de Superficies de Concreto Armado
para
(Nuevos y Viejos),
Limpieza Manual Mecánica y/o Química.”
40
Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro y colocación de pintura de emulsión.
Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de área limpiada y pintada. (Cantidad aproximada 170.00 m2). ¾
Suministro e Instalación de Defensas.
Esta partida contempla el suministro e instalación de defensas de madera
S O D VA R E S
para evitar el impacto directo de los cilindros contra el dique.
Las defensas serán de madera tipo “Vera” de dimensiones 12 cm. horizontal
E R S HO
y 15 cm. vertical.
EC R E D
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (M3) de madera suministrada e instalada. (Cantidad aproximada 2.20 M3). ¾
Suministro e instalación de Pernos de Anclaje.
Se incluye en esta partida el suministro y colocación de pernos de anclaje para la fijación de las defensas de madera a colocar. Los pernos serán A307 ∅= ¾” x 25 cm instalados cada 70 cm. Para evitar el impacto de los cilindros con los pernos, las cabezas de los mismos deben estar embutidas 2 cm. en el elemento de madera. Para los tramos en donde sea imposible embutir los pernos de anclaje en el concreto fresco se incluye la elaboración de los orificios utilizando taladros apropiados, así como, el relleno de los mismos utilizando un adhesivo epóxico (Sikadur 31 adhesivo o equivalente). Esta partida se calculará por Unidad (UND) de perno suministrado e instalado. (Cantidad aproximada 130.00 Unidades).
41
Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.3 FOSAS 3.5.3.1 Fosa de Recolección de Efluentes del Paquete Cáustico.
S O D VA R E S
E R S O Fosa de recolección de efluentes FiguraH 3.12 C E Fuente: Faria-Perez 2004 DER Identificación del Equipo:
E8-PT-803 Función: Se encarga de recibir los efluentes que vienen de la unidad de concentración de Soda Cáustica que son: Agua Condensada a 60°C, Agua Sodada y algunos Alcalinos como la Soda Cáustica. Ubicación: La Fosa se encuentra ubicada en el área #15 de la planta, Características de las fosas: ¾ La Fosa tiene como dimensiones a lo largo 1.92 metros y a lo ancho 0.78 metros y 2 metros de profundidad aproximadamente. ¾ La Fosa se encuentra recubierta en su interior por ladrillos Antiácidos.
42
Marco Metodología
CAPITULO III
Descripción de fallas: Se observó el desprendimiento de los ladrillos antiácidos ubicados dentro de la fosa. En el área donde se encuentran los ladrillos antiácidos se observa el concreto atacado por los efluentes alcalinos. Las barandas perimetrales a la fosa presentan oxido, en algunos casos severos. Debido a que la fosa se encontraba en operaciones no fue posible inspeccionar el fondo de la misma. Desprendimiento de ladrillos antiácidos
R S O CH
E DER
Soda cáustica DOS al concreto
VA R E ES
Ataque de la
Figura 3.13 Se Observan Ladrillos Antiácidos Desprendidos; Figura 3.14 Ataque al concreto ocasionando por la soda cáustica Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las Fallas: El desprendimiento de los ladrillos antiácidos presentes en al fosa, pudo haber sido ocasionado por posibles causas entre las cuales se pueden destacar: •
El mortero que une los ladrillos sea de baja calidad.
•
No se siguieron los procedimientos recomendados por el fabricante
del producto.
43
Marco Metodología
CAPITULO III
•
Posibles impactos que provocaron que algunos ladrillos se agrietaran
provocando filtraciones lo que ocasionaría que la soda cáustica atacara severamente el concreto. Dichas fallas provocaría que los efluentes alcalinos que se descargan en la fosa atacaran el concreto ocasionando los posibles daños encontrados en la fosa. Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura:
S O D A RV eliminar cualquier rastro de sustanciaS química alguna. E E con la finalidad de identificar los R S Realizar una inspección minuciosa O H C E ladrillos E que se encuentran sueltos, rotos, y con poca R D antiácidos
¾ Una vez vaciada la fosa, limpiar las paredes con agua a presión para ¾
adherencia.
¾ Retirar los ladrillos antiácidos identificados. ¾ Proceder a la colocación de los ladrillos antiácidos requeridos para revestir completamente el interior de la fosa. ¾ Realizar el acondicionamiento de la superficie con chorro de arena. Cómputos Métricos: Para la rehabilitación de la Fosa U8-PT-803, ubicada en La Planta CloroSoda se requiere la realización de las siguientes partidas con sus respectivos cómputos métricos: ¾
Limpieza de Fosa.
Esta partida contempla la limpieza de la fosa utilizando agua a presión con la finalidad de remover todos los productos químicos presentes en la superficie interna de la fosa. La presión del agua no debe ser menor a 1500 lb/in2.
Esta partida se calculará por Suma Global (SG).
44
Marco Metodología
CAPITULO III
¾
Remoción de Ladrillos Antiácidos.
Esta partida contempla la remoción de ladrillos antiácidos que se encuentren agrietados y/o con poca adherencia los cuales serán previamente identificados.
Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (M2) de área de revestimiento removido, entamborado y botado. (Cantidad aproximada 30.00 m2)
S O D ¾ Reparación de Superficies de Concreto. VA R E S las superficies de concreto que E Esta partida contempla la reparación de R OS de material y/o ataque por efecto de los H presenten: grietas, desprendimiento C E R E D productos químicos Esta partida incluye las siguientes actividades:
Remoción de material agrietado, suelto y/o atacado por el contacto con productos químicos.
Repicado de la superficie hasta encontrar concreto sano.
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído (en mas de un 10% del área nominal de la barra) suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce.
Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural).
Colocación de puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo Epoxi-Cemento
(Sika Top Armatec 110
45
Epocem o su equivalente).
Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro, colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente).
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de mortero estructural suministrado, vaciado y curado. (Cantidad aproximada 0.25 m3).
¾
Colocación de Ladrillos Antiácidos.
S O D VA internas de la fosa que no presenten revestimiento. R E S requeridos para revestir E R La colocación de los ladrillos antiácidos OS H C completamenteR elE interior de la fosa se realizará siguiendo el procedimiento E D que se presenta a continuación: Esta partida contempla la colocación de ladrillos antiácidos sobre las áreas
Preparación de la superficie siguiendo todas las recomendaciones del fabricante de los productos a colocar.
Aplicación de una base para la adherencia de los ladrillos (REZKLAD ECONCRETE-PRIMER O CHEMPRUF EPOXY PRIMER o equivalente) se debe tener especial cuidado con no aplicar primer sobre las caras laterales de los ladrillos ya colocados)
Con la base aún húmeda (muy importante) se comenzará la aplicación de la primera de tres manos de una base secundaria de adherencia (CHEMPRUF-120 o equivalente) con intervalos de 8 horas. Siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del producto.
Sobre la todavía húmeda tercera mano de la segunda base de adherencia, se procederá a proyectar arena de sílice 20/40, limpia, seca y en exceso.
Luego de dejar curar las bases y la arena por un tiempo de 24 horas, se procederá a retirar la arena sobrante de forma manual mecánica (Cepillo duro no metálico).
46
Marco Metodología
CAPITULO III
Finalmente se procederá a la colocación de los ladrillos antiácidos (DURO DV o equivalente)
mediante la aplicación de un mortero de
adherencia (FURATHANE o equivalente), es importante respetar el espesor del mortero entre capa base – ladrillos y entre ladrillos siendo estos 5 mm. y 3 mm. respectivamente.
Las superficies donde se instalarán los sistemas deben tener un PH entre 8 y 10.
S O D VA R E S
Los ladrillos no removidos circundantes al área a instalar el sistema no deben estar húmedos
E R S HO
EC R E D (Cantidad aproximada 30.00 m ).
Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de sistema instalado. 2
47
Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.3.2 Fosa de Recolección de Efluentes de Ácidos y Bases.
S O D A V R E Figura 3.15 Fosa de Recolección de Efluentes ES2004 R Fuente:S Faria-Perez HO C E Identificación ER del Equipo: D U8-PT 815 y U8-PT814. Función: Se encarga de recibir y neutralizar los efluentes inorgánicos productos de distintos procesos realizados en planta. Ubicación: Según los planos la fosa se encuentra ubicada en el área # 27 de la planta. Características de la Fosa: La fosa tiene como dimensiones 26 metros de largo, 15.6 metros de ancho y aproximadamente 3 metros de profundidad. La fosa fue subdividida en 2 cámaras por un dique de concreto armado recubierto con ladrillos antiácidos. En la primera cámara (U8-PT814) se vierten todos los efluentes directamente, la segunda cámara (U8-PT-815) se utiliza para analizar y estabilizar el PH de los efluentes a un rango entre 6 y 7 los cuales se trasladan hacia la Planta Central de Efluentes mediante un sistema de bombeo. La fosa se encuentra recubierta en su interior por ladrillos antiácidos. 48
Marco Metodología
CAPITULO III
Existe una pasarela de concreto armado para paso peatonal ubicada sobre la cámara U8-PT814. En la fosa se vierten efluentes ácidos entre los cuales se pueden mencionar: Acido Sulfúrico, Acido Clorhídrico, así como algunos efluentes
alcalinos
como la Soda Cáustica. Descripción de fallas: ¾ Se observa el desprendimiento de ladrillos antiácidos ubicados dentro de
S O D VA R En el área donde la fosa no está recubierta con ladrillos antiácidos debido E S E R al desprendimiento de los S se observa el concreto atacado por la Omismos H C E acción de los DERproductos químicos. la fosa.
¾
¾ Existe el contacto no controlado de efluentes entre las 2 cámaras debido a rebose presentado en el área superior del dique.
¾ Debido a que la fosa se encontraba en operación no se fue posible inspeccionar el fondo de la fosa. ¾ Se observan fisuras, grietas y desprendimiento de material donde se puede visualizar el acero de refuerzo corroído. Corrosión en el acero de refuerzo
Desprendimiento de ladrillos
Figura 3.16 Desprendimiento de los ladrillos Antiácidos; Figura 3.17 Corrosión en el acero de refuerzo y desprendimiento del concreto Fuente: Faria-Perez 2004
49
Marco Metodología
CAPITULO III
Análisis de las fallas: Según la inspecciones realizadas
en la fosa. Se determinó que ésta,
presenta graves daños en las paredes y las estructuras de concreto armado debido al ataque corrosivo de los efluentes ácidos y alcalinos que allí se descargan. Se constato que la pega de los ladrillos antiácidos no es la recomendada por el fabricante ya que en la fosa se
maneja una
concentración de ácido clorhídrico al 79% y una concentración de Soda cáustica al 12% y de acuerdo a una reparaciones realizadas en la parada de
S O D VAde los ladrillos. Mientras R % demostrando así porque hubo el desprendimiento E S E R que las estructuras de concreto OS armado presentaron fisuras y grietas H C debido al ensanchamiento ERE de más del 10% del acero de refuerzo ya que las D estructura no presentan un revestimiento anticorrosivo lo que hace que los la planta del año 2002, se le coloco la pega para una concentración del 50
efluentes tanto ácidos como alcalinos penetren por los poros del concreto y este produzca la reacción en el acero. Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura: ¾ Una vez vaciada la fosa, limpiar las paredes con agua a presión para eliminar cualquier rastro de sustancia química alguna ¾ Realizar una inspección minuciosa con la finalidad de identificar los ladrillos antiácidos que se encuentran sueltos, rotos y/o con poca adherencia. ¾ Remover los ladrillos antiácidos identificados. ¾ En las áreas donde se encuentre concreto atacado por la acción de los ácidos, así como en las grietas y desprendimiento de material se recomienda realizar el siguiente procedimiento: ¾ Remover el material agrietado y suelto ¾ Repicar la superficie hasta encontrar concreto sano. ¾ Limpiar la superficie del acero de refuerzo expuesto removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82.
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Si el acero de refuerzo se encuentra corroído suministrar y colocar a un lado del mismo una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce. (Se realizará esta actividad sí la barra de acero de refuerzo se encuentra en un estado avanzado de corrosión, previa solicitud del representante de Pequiven) ¾ Limpiar la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del
S O D VA de corrosión de tipo R Colocar un puente de adherencia conEinhibidor S E R epoxicemento. ( Sika Top S 110 Epocem o su equivalente.) OArmatec H C E Colocar y curar DER un mortero para reparación estructural fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural)
¾ ¾
¾ Limpiar la superficie de concreto una vez realizados los trabajos de rehabilitación
siguiendo
el
procedimiento
“Especificaciones
Preparación de Superficies de Concreto Armado
para
(Nuevos y Viejos),
Limpieza Manual Mecánica y/o Química.” ¾ Colocar los ladrillos antiácidos requeridos para revestir completamente el interior de la fosa. ¾ Limpiar la superficie del puente con agua a presión para eliminar cualquier rastro de sustancia química alguna. ¾ En las áreas donde existan grietas y desprendimiento de material se recomienda
realizar
el
mismo
procedimiento
presentado
en
la
rehabilitación de la fosa referente a reparación de concreto atacado por la acción de los ácidos Cómputos Métricos: Para la rehabilitación de la Fosa U8-PT-811 Waste Pit y las estructuras metálicas asociadas, ubicada en La Planta Cloro-Soda se requiere la realización de las siguientes partidas con sus respectivos cómputos métricos:
51
Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Remoción de Lodos. Esta partida contempla la remoción y bote de lodos presentes en el fondo de la fosa. Esta partida se calculará
por Metro Cúbico (m3) de volumen de lodo
removido, entamborado, y botado. (Cantidad aproximada 200.00 m3).
S O D VA R Esta partida contempla la limpieza de la E fosa y las estructuras asociadas S E R utilizando agua a presión O conS la finalidad de remover todos los productos H C E químicos presentes DER en la superficie interna de la fosa. ¾
Limpieza de Fosa con Agua a Presión.
Esta partida se calculara por Suma Global (SG). ¾
Remoción de Ladrillos Antiácidos.
Esta partida contempla la remoción de ladrillos antiácidos que se encuentren agrietados y/o con poca adherencia los cuales serán previamente identificados por el Representante de Pequiven. Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de área de ladrillo removido estamborado y botado (Cantidad aproximada 240.00 m2). ¾
Reparación de Superficies de Concreto.
Esta partida contempla la reparación de las superficies de concreto que presenten: grietas, desprendimiento de material y/o ataque por efecto de los productos químicos Esta partida contempla la reparación tanto de la fosa como del puente peatonal e incluye las siguientes actividades:
52
Marco Metodología
CAPITULO III
Remoción de material agrietado, suelto y/o atacado por el contacto con productos químicos.
Repicado de la superficie hasta encontrar concreto sano.
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a
S O D A se encuentra en Vrefuerzo realizará esta actividad sí la barra de acero de R E S E R un estado avanzado de corrosión). OS H C E LimpiezaE D deRla superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce. (Se
limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural).
Suministro y colocación de puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo Epoxi-Cemento (Sika Top Armatec 110 Epocem o su equivalente).
Suministro, colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente).
Suministro e instalación de andamios en los lugares requeridos.
Apuntalamiento (si es necesario) de las estructuras a reparar.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de mortero vaciado y curado. (Cantidad aproximada 3.50 m3).
53
Marco Metodología
CAPITULO III
¾
Colocación de Ladrillos Antiácidos.
Esta partida contempla la colocación de ladrillos antiácidos sobre las áreas internas de la fosa que no presenten revestimiento. La
colocación
de
los
ladrillos
antiácidos
requeridos
para
revestir
completamente el interior de la fosa se realizará siguiendo el procedimiento que se presenta a continuación:
Preparación de la superficie siguiendo todas las recomendaciones del fabricante los productos a colocar.
S O D VA R E (REZKLAD E- CONCRETE-PRIMER SO CHEMPRUF EPOXY PRIMER o E R OSespecial cuidado con no aplicar primer sobre equivalente) se debeH tener C RE de los ladrillos ya colocados) las caras DElaterales Suministro y aplicación de una base para la adherencia de los ladrillos
Con la base aún húmeda (muy importante) se comenzará la aplicación de la primera de tres manos de una base secundaria de adherencia (CHEMPRUF-120 o equivalente) con intervalos de 8 horas. Siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del producto.
Sobre la todavía húmeda tercera mano de la segunda base de adherencia, se procederá a proyectar arena de sílice 20/40, limpia, seca y en exceso.
Luego de dejar curar las bases y la arena por un tiempo de 24 horas, se procederá a retirar la arena sobrante de forma manual mecánica (Cepillo duro no metálico).
Finalmente se procederá a la colocación de los ladrillos antiácidos (DURO DV o equivalente)
mediante la aplicación de un mortero de
adherencia (FURATHANE o equivalente), es importante respetar el espesor del mortero entre capa base – ladrillos y entre ladrillo siendo estos 5mm y 3mm respectivamente.
Las superficies donde se instalarán los sistemas deben tener un PH entre 8 y 10.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Los Ladrillos no removidos circundantes al área a instalar el sistema no deben estar húmedos.
Se incluye en esta partida el suministro e instalación de andamios en los lugares requeridos.
Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de sistema suministrado e instalado. (Cantidad aproximada 250.00 m2).
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.4 FUNDACIONES DE TANQUES 3.5.4.1 Fundación de Tanque Receptor de Salmuera Lavada
S O D VA R E S
E R S HO
EC3.18 Fundación de tanque E1-TK108 Figura R E D Fuente: Faria-Perez 2004 Identificación del Equipo: E1-TK108 Función:
La Fundación cumple como función el de soportar el Tanque de Recirculación de Salmuera Clarificada. Ubicación: El tanque se encuentra ubicado en el área #24. Característica de la Fundación: ¾ Los planos de construcción de la Fundación presentan como fecha de emisión el año 1.989 por lo que tiene un aproximado de 11 años de haberse construido. ¾ La Fundación tiene como dimensiones 7.49metros de largo, 7.49 metros de ancho, 0.45 metros que sobresalen de la tierra y según planos 1.00 metros de profundidad.
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ La fundación presenta revestimiento. Descripción de las Fallas: ¾ En la fundacion se observan grietas y fisuras. ¾ El revestimiento colocado se encuentra deteriorado . Revestimiento deteriorado
Grietas
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EC R E D
Figura 3.19 Se Observan Grietas; Figura 3.20 El revestimiento colocado se encuentra deteriorado Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las Fallas: El agrietamiento de las fundaciones según inspecciones realizadas, pudo haber sido ocasionada por las siguientes posibles causas: •
Eventuales derrames de salmuera sobre la fundación.
•
El revestimiento colocado para soportar dichos derrames sea de baja calidad.
Esto pudo provocar que a través del tiempo la soda cáustica que posiblemente se derramara, penetrara por los poros del concreto llegando fácilmente hasta el acero de refuerzo lo que ocasionaría las grietas y fisuras presentes en la fundación.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura: ¾ Rehabilitar la fundación asociada al tanque siguiendo el procedimiento que se presenta a continuación: Remover el material agrietado y suelto. Repicar la superficie hasta encontrar concreto sano. Limpiar la superficie del acero de refuerzo removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento exigido por norma Pequiven Si el acero de refuerzo se encuentra corroído en mas de un 10% de su
S O D VA igual diámetro a la existente y realizarEelRamarre mediante el uso de S E R alambre dulce. (Se realizará OS esta actividad sí la barra de acero de H C E refuerzo seR DE encuentra en un estado avanzado de corrosión) área, colocar a un lado del mismo una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de
Limpiar la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural) Colocar puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo epoxicemento (Sika Top Armatec 110 Epocem o su equivalente). Colocar y curar el mortero para reparación estructural. (Sikalisto 24 o su equivalente). Colocar un revestimiento para proteger la fundación de posibles fugas. Cómputos Métricos: Para la reparación de la fundación del Tanque E1-TK108 del área de Salmuera se requiere la realización de las siguientes partidas: ¾ Reparación de la Fundación con Concreto. Esta partida se refiere a la reparación de las áreas de la fundación del tanque E1-TK-108 que presenten fisuras o grietas fuertes (irreparables). (Ver esquema de proyecto en el Anexo 1) Esta partida incluye lo siguiente:
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Marco Metodología
CAPITULO III
Remoción de material agrietado o en mal estado indicado en el esquema de proyecto (ver anexo 1) hasta descubrir el acero de refuerzo o concreto sano. Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente, siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82 (Ver anexo 4). Si el acero de refuerzo se encuentra corroído (en mas de un 10 % de su área) suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre
S O D VA R Limpieza de la superficie expuesta la cual debe estar limpia y libre de E S E R grasa o de cualquier otro S químico. Oagente H C E Suministro R DEy colocación de encofrados. (si es necesario).
mediante el uso de alambre dulce.
Suministro y colocación de puente de adherencia con Inhibidor de corrosión tipo epoxi cemento (Sika Top Armatec 110
Epocem. o
equivalente) Suministro y colocación de concreto nuevo f´c=250 kg/cm2 para sustituir el material removido contemplando la colocación de aumentar
la
resistencia final del
concreto.
un aditivo para
(Sikament Ns, o su
equivalente) Curado del concreto (por los menos 7 días después de haber sido vaciado). Bote de material de desechos hasta el lugar designado por el Representante de Pequiven. EL CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarios para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto armado, suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada 0.20 m3). ¾ Reparación de la Fundación con Mortero Estructural.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Esta partida se refiere a la separación de las áreas de la fundación del tanque E1-TK-108 que presenten grietas y fisuras leves (reparables), así como desprendimiento de material, mediante la aplicación de un mortero estructural. (Ver esquema de proyecto en el Anexo 1) Esta partida incluye lo siguiente: Remoción de material agrietado o en mal estado indicado en el esquema de proyecto (ver anexo 1) hasta descubrir el acero de refuerzo o concreto
S O D A Vremoviendo R Limpieza de la superficie del acero de refuerzo todo el oxido E S E R SSPC-SP3-82 (Ver anexo 4) presente siguiendo el procedimiento S O CH Si el acero R deE refuerzo se encuentra corroído (en mas de un 10% de su E D área original de la barra) suministrar y colocar a un lado de la misma una sano.
barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce. Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del mortero estructural). Suministro y colocación de encofrados. (si es necesario). Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural). Suministro y colocación de puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido (Sikadur 32 Primer o su equivalente). Suministro, colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente). Bote de material de desecho hasta el lugar designado dentro del complejo por el Representante de Pequiven. El contratista deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarios para la correcta ejecución de esta partida.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de mortero estructural suministrado y colocado. (Cantidad aproximada 0.40 m3). ¾ Limpieza de Superficie y Pintura Sobre Elementos de Concreto. Esta partida contempla la limpieza de superficie y pintura sobre la fundación de concreto armado del Tanque E1-TK108.
S O D A los trabajos de Limpiar la superficie de concreto una vez realizados V R E S E rehabilitación siguiendo el R procedimiento “Especificaciones para S O Preparación de Superficies CH de Concreto Armado (Nuevos y Viejos), E R DEManual Mecánica y/o Química.” (Ver anexo 4). Limpieza
Esta partida incluye lo siguiente:
Pintar las superficies de concreto con caucho clorado de alto espesor siguiendo el procedimiento de Pequiven CMPAP-2.2 EL CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada. (Cantidad aproximada 15.00 m2).
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.5 PISOS INDUSTRIALES 3.5.5.1 Pisos de concreto de área de carga de ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido clorhídrico. (HCL)
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C E R E Figura D3.21 Piso de área de carga de Acido Clorhídrico y Acido Sulfúrico Fuente: Faria-Perez 2004
Función: Se encarga de soportar el peso de los camiones y brindar una superficie de rodamientos adecuada, para el paso de los camiones en la zona de carga de Acido Sulfúrico y Acido Clorhídrico. Ubicación: Se encuentra ubicado en las áreas #17, #22 como isla No 1 de la Planta Características de los pisos: En los Planos de construcción del piso presenta como fecha de emisión el año 1989 por lo que tiene un aproximado de 11 años de haberse construido. La losa tiene como dimensiones 3.80 metros de ancho 5.50 metros de largo y 0.20 metros de espesor En el área donde se encuentra el Piso de Concreto Armado, sé carga Acido Sulfúrico y Acido Clorhídrico.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Descripción de fallas: Las losas de concreto armado
presentan: desprendimiento el concreto,
signos de corrosión en el acero de refuerzo, grietas y fisuras. Desgaste del concreto
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Figura 3.22 Desgaste del concreto y corrosion en el acero de refuerzo Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las Fallas: Debido que existen eventuales derrames químicos (Acido Sulfúrico y Acido Clorhídrico) durante los procesos de carga estos caen directamente al piso industrial el cual no posee ningún tipo de revestimiento antiácido ocasionando el ataque del concreto disgregando el mismo y produciendo la exposición del acero de refuerzo el se corroe, aumentando los daños existentes. Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura : ¾ Demoler las losas No. 01,02,03,05,06,07,08,10,11,12,15,16 las cuales presentan daños irreparables debido al ataqué de ácido Sulfúrico y Acido Clorhídrico.
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Remover el terreno contaminado debajo de las losas que se mencionan, hasta lograr encontrar terreno no contaminado. ¾ Rellenar y compactar el suelo hasta el nivel original ¾ Construir las losas demolidas con su respectivo acero de refuerzo (e= 20 cm) Colocar la pendiente de 1% con sentido hacia el canal de las losas No.07, 08, 11, 12, 15,16. ¾ Reparar donde exista deterioro superficial del concreto, con manchas y
S O D VenAreferencia que estará R Para el relleno, compactación y recubrimiento E S E R sujeto a alto ataque químico, OS abrasión e impacto, se recomienda el H C E COMPUESTO DER RESISTENTE QUIMICO DE CUARZO REF: 988 ARC desgastes propios de corrosión (isla central, acera y losas no demolidas)
¾
como capa superior.
¾ Para juntas de expansión se utilizaría el Compuesto Sellante ARC –J-S1a base de viton. Cómputos Métricos Para la reparación de la Losa de Piso de concreto armado del área de carga y descarga de Acido Clorhídrico y Acido Sulfúrico se requiere la realización de las siguientes partidas: ¾ Demolición de Elementos de Concreto Armado. Esta partida contempla la demolición total de las Losas de Piso de concreto armado que presenten daños no reparables. (Ver Anexo 01. Esquema de Demolición y Repicado 1) Se incluye lo siguiente:
Apuntalamiento temporal de la Estructura Soporte, de tal manera que garanticen la estabilidad de la misma.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Demolición total de las Losas de Piso de concreto armado. El contratista tendrá especial cuidado de no dañar los elementos continuos. (Ver Anexo 2).
Se incluye en esta partida el entamboramiento y bote de los materiales de desecho hasta el lugar designado por el representante de Pequiven.
El Contratista deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarios para la correcta ejecución de esta partida.
S O D Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto demolido y VA R E S E botado. (Cantidad aproximada 25.00 m3). R OS H C E DER
¾ Remoción y Bote de Terreno Contaminado en las Losas de concreto demolidas. Esta partida se refiere a la remoción, entamboramiento y bote de terreno contaminado descubierto por la demolición realizada a las Losas de Piso (No 01,02,06, 07, 08, 11,12,15,16). ( Ver Anexo 01.Esquema de Demolicion y Repicado 1). Esta partida incluye las siguientes actividades: Excavación y remoción a mano de terreno contaminado a una profundidad de 20 cm o hasta encontrar material no contaminado (previa aprobación por el Representante de Pequiven)
Se incluye en esta partida el entamboramiento y bote de los materiales de desecho hasta el lugar designado por el representante de Pequiven.
EL CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Pequiven suministrará las pipas y estibas necesarias para la realización de este trabajo. No se calculará factor de esponjamiento. Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen de terreno excavado, entamborado y botado. (Cantidad estimada: 35.00 m3). ¾ Relleno y Compactación de Terreno con Material de Préstamo en
S O D A material de préstamo Vcon R Esta partida se refiere al relleno y compactación E S E R de las Losas de Piso (No. 07, 08, 11,12,15,16). ( Ver Anexo S O01,02,06, H C E 01.Esquema de DERRehabilitacion 2). Losas de concreto demolidas.
Esta partida incluye:
Suministro y colocación de material de préstamo tipo “Menito”.
Relleno y compactación
hasta el nivel inferior donde se colocara la
piedra picada. La Compactación será al 95% del Proctor Modificado en capas no mayores de 15 cm. EL CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen rellenado y compactado (Cantidad aproximada: 35.00 m3) ¾ Construcción de Losas de Concreto Armado. Esta partida contempla la construcción de Losas de concreto armado demolidos en la partida 5.1. (Ver Anexo 01.Esquema de Rehabilitación 2). Esta partida incluye lo siguiente:
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Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro y colocación de piedra compactada en el área donde se vaciarán las nuevas Losas Ф = ½” , e =10 cm.
Suministro y colocación de acero de refuerzo con barras de Ф = ½ “ f´y = 4200 kg / cm2 separadas 18 cm en ambas direcciones y en capas dobles con recubrimiento de inferior de 7.5 cm y superior de 5 cm .
Suministro y colocación de encofrados si es necesarios.
Suministro, vaciado y vibrado de concreto f´c=250 kg/cm2 para sustituir
S O D VA (Sikament Ns, o su aumentar la resistencia final del E concreto. R ES equivalente) (Ver anexo 3).S R HO C E El contratista DERdebe garantizar el drenaje de las losas hasta el canal de el material removido contemplando la colocación de un aditivo para
drenajes inorganicos.
Curado del concreto por lo menos 7 días luego del vaciado.
Bote de material de desecho hasta el lugar designado dentro del complejo por el Representante de Pequiven.
El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarios para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto armado, suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada 25.00 m3).
¾ Reparación de Losas de Concreto Armado, Isla central y Acera. Esta partida contempla la reparación de Losa de Piso, Isla central y Acera que presenten desgaste, así como, desprendimiento de material, mediante la aplicación de un mortero estructural. (Ver Anexo 1. Esquemas de Proyectos 1/2) Esta partida incluye lo siguiente:
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Marco Metodología
CAPITULO III
Apuntalamiento temporal de la Estructura Soporte, de tal manera que garanticen la estabilidad de la misma.
Remoción de material agrietado y suelto.
Repicado de la superficie hasta encontrar el concreto sano o el acero de refuerzo.
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido
S O D A V(en R E Si el acero de refuerzo se encuentra corroído mas de un 10% del S E R S área original de la barra) y colocar a un lado de la misma una Osuministrar H C E barra estriada DER Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar
presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82.
el amarre mediante el uso de alambre dulce.
Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural).
Colocación de puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido (Sikadur 32 Primer o su equivalente).
Colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente).
Bote de material de desecho hasta el lugar designado dentro del complejo por el Representante de Pequiven.
El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarios para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de mortero estructural suministrado y colocado. (Cantidad aproximada 15.00 m3).
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Colocación de Revestimiento con Resistencia Química a las Losas de Concreto. Esta actividad consiste en la colocación de revestimiento con resistencia química (ARC 988 de Chesterton e=6mm o su equivalente) con la finalidad de proteger las superficies de concreto propensas al contacto con productos químicos.(Ver anexo 3) El CONTRATISTA deberá esperar 28 días luego del vaciado el concreto para comenzar los trabajos de recubrimiento.
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Esta partida incluye lo siguiente:
Preparación de las superficies a proteger (siguiendo todas las
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recomendaciones del fabricante del producto)
Aplicación de revestimiento e = 6mm ARC –988 de Chesterton o su equivalente siguiendo las especificaciones del producto y respetando todos los parámetros exigidos para su aplicación (en especial la humedad)
Aplicación de juntas con resistencia química ARC-J-SI de Chesterton o equivalente.
Pequiven suministrara el revestimiento con resistencia química (ARC-988 y ARC-J-SI de Chesterton o equivalentes).
El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por Metro Cuadrado (m2) de superficie revestida. (Cantidad aproximada: 350.00 m2)
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.6 FUNDACION PARA EQUIPO DE BOMBEO. 3.5.6.1 Fundaciones de Bombas de Recirculación de Acido Clorhídrico (HCL) y Acido Sulfúrico (H2SO4).
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Figura 3.23 Fundación de Bomba de recirculacion de Acido Clorhídrico; Figura 3.24 Fundación de Bomba de Acido Sulfúrico. Fuente: Faria-Perez 2004
Identificación de los Equipos: H1P-101 A/B y E3-P312 . Función: Las fundaciones sirven de apoyo para las bombas de: recirculación de Acido Clorhídrico (HCL) y Acido Sulfúrico (H2SO4) lo cual es de vital importancia para la planta. Ubicación: Las fundaciones asociadas a las bombas se encuentran ubicadas en las áreas #17, #22 y #10 de la Planta Cloro-Soda. Característica de la Fundación: ¾ Las
fundaciones
presentan
un
tiempo
de
construidas
de
aproximadamente 12 años.
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Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Las fundaciones de la bomba (H1P-101 A/B) tienen como dimensiones 1.30 metros de largo, 0.60 metros de ancho y 0.50 metros de altura que sobresale. ¾ La fundación de la bomba (E3-P312) tienen como dimensiones 1.30 metros de largo, 0.60 metros de ancho y
0.16 metros de altura que
sobresale. ¾ La Fundaciones (H1P-101 A/B, E3-P312)
presentan un revestimiento
antiácido de tipo 988 ARC de CHESTERTON.
S O D VA R E S
¾ La bomba asociada a la fundación se encuentra actualmente en
E R S HO
operaciones. ¾ En
el área #10 se maneja una concentración del 32% de Acido
EC R E D
Clorhídrico.
¾ En el área #17, #22 se maneja una concentración del 98% de Acido Sulfúrico. ¾ Las
bombas manejan químicos que provoquen el deterioro
de las
estructuras. Descripción de las Fallas: ¾ Las Fundaciones (E3-P312, H1P-101 A/B) presentan un revestimiento antiácido totalmente deteriorado de tipo 988 ARC de (CHESTERTON). ¾ El concreto de las Fundaciones (E3-P312 y H1P-101 A/B) se ve atacado. ¾ El piso asociado al área de la fundación se encuentra en las mismas condiciones de la fundación de la (E3-P312). ¾ Se observó que los pernos que unen el skip de las bombas con la Fundaciones se encuentran corroídos, ocasionando la separación del skip con el concreto. ¾ Las fundaciones presentan fisuras y grietas.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Figura 3.25, 3.26 Revestimiento antiácido deteriorado; Figura 3.25, 3.26, Fisuras, grietas y desprendimiento del concreto. Fuente: Faria-Perez 2004
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Análisis de las Fallas:
En la inspección visual realizada a las fundaciones de las bombas (E3-P312,
EC R E D
H1P-101 A) se pudo observar un al alto deterioro de las mismas. Mediante información suministrada por el personal de equipo rotativo se conoce que dichas bombas presentaron fugas recurrentes por los sellos, lo que provoco que se derramara sobre las fundaciones, adicionalmente se evidenciaron perdida de la capacidad acción del revestimiento antiácido cuyas causas se desconoce, lo que ocasionaría las filtraciones por los poros del concreto hasta llegar al acero de refuerzo provocando la corrosión y el desprendimiento del concreto, dentro de este proceso de deterioro los pernos de anclaje que unen el skip con las fundaciones se han separado del concreto y esto a su vez acelera el pase o la filtración del fluido fácilmente al acero. Recomendaciones Para Rehabilitar las Estructuras: ¾ Desmontar los equipos de bombeo para realizar los trabajos civiles. ¾ Demoler las “Fundaciones” la cual se encuentra agrietado y deteriorada. ¾ Remover él oxido presente en las planchas y pernos de anclaje, siguiendo los procedimientos establecidos por Pequiven ¾ Acondicionar las superficies expuesta por la demolición la cual debe estar limpia y libre de grasa o de cualquier otro agente químico dejando un
72
Marco Metodología
CAPITULO III
acabado rústico para lograr un buen perfil de anclaje y una mayor adherencia. ¾ Construir las fundaciones con sus respectivas dimensiones según las normas PDVSA No 0602.1.414. ¾ Colocar un grout del tipo cementoso de alta resistencia tipo Sika Grout 101 o su equivalente. ¾ Nivelar las planchas según sea el requerimiento del equipo. ¾ Recubrir las fundaciones con pintura para concreto siguiendo los
S O D VA A/B) con un R Recubrir las fundaciones (E3-P312, EH1P-101 S E R revestimiento con resistencia OS química de tipo 988 ARC H C E (CHESTERTON). DER procedimientos establecidos por Pequiven CM-PAP-2.
¾
de de
¾ Realizar el montaje de los equipos.
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Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.6.2 Fundaciones de Bombas de Agua (H2o), Agua Desmineralizada (H2O), Transferencia de Salmuera Y Salmuera Clarificada (Nacl)
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Figura 3.27 Fundación de Bomba de recirculacion de Agua; Figura 3.28 Fundación de Bomba de Agua Desmineralizada; Figura 3.29 Fundación de bomba de Transferencia de Salmuera; Figura 3.30 Fundación de Bomba de Transferencia de Salmuera Clarificada Fuente: Faria-Perez 2004
Identificación de los Equipos:
U3-MP302, U3-P303A, E1-P103 A/B, E1-P107 A/B.
Función: Las fundaciones sirven de apoyo para las bombas de: recirculación de agua (H2O),
agua Desmineralizada (H2O), transferencia de salmuera y
transferencia de salmuera clarificada (NaCL).
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Marco Metodología
CAPITULO III
Ubicación: Las fundaciones asociadas a las bombas se encuentran ubicadas en las áreas # 15, # 20, # 25, de la Planta Cloro-Soda. Características de las Fundaciones: ¾ Las
fundaciones
presentan
un
tiempo
de
construidas
de
aproximadamente 12 años. ¾ La Fundación de la bomba (U3-MP302) tiene de largo 1.75 metros, de
S O D VA R La Fundación de la bomba (U3-P303A) tiene como dimensiones 1.67 E S E R metros de largo, 0.79 metros OS de ancho y 0.50 metros de altura. H C Las Fundaciones ERE de las bombas (E1-P103 A/B) tiene como dimensiones D a lo largo 1.75 metro y a lo ancho 0.66 metros y 0.27 metros de altura
ancho 0.66 metros y de 0.23 metros de altura que sobresale. ¾ ¾
que sobresale. ¾ La Fundación (E1-P107) tiene como dimensiones 1.63 metros de largo, 0.75 metros de ancho y 0.54 metros de altura. ¾ Las bombas asociadas a las fundaciones se encuentran actualmente operativas. ¾ Las bombas no manejan químicos que provoquen el deterioro de las estructuras.
Descripción de Fallas: ¾ Las fundaciones
presentan grietas, fisuras y desprendimiento del
concreto. ¾ El concreto de las Fundaciones (U3-MP302, U3-P303A, E1-P103 A/B, E1-P107 A/B) se ve manchado y atacado por la corrosión. ¾ Se observo que los pernos que unen el skip de las bombas con la Fundaciones se encuentran corroídos, ocasionando la separación del skip con el concreto. ¾ Las fundaciones presentan fisuras y grietas.
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Marco Metodología
CAPITULO III
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Figura 3.31, 3.32, 3.33, 3.34 Presencia de manchas de corrosión, Fisuras, grietas y desprendimiento del concreto. Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de Fallas En la inspección visual realizada a las fundaciones de las Bombas de agua y transferencia de Salmuera Clarificada (U3-MP302, U3-P303A, E1-P103 A/B, E1-P107 A/B) se pudo observar que el mortero de nivelación se encuentra con grietas y fisuras por todas sus caras. Mediante información obtenida por el personal de equipo rotativo se pudo conocer que las bombas presentaban vibraciones excesivas, ocasionando esto la
separación del skip de las
bombas, trayendo esto como consecuencia la fácil penetración de los productos químicos presentes en el ambiente, produciendo corrosión en el acero de refuerzo, que a la vez produce fisuras y grietas.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Recomendaciones Para Rehabilitar las Estructuras: ¾ Desmontar el equipo para realizar los trabajos civiles. ¾ Repicar “las fundaciones” las cuales se encuentran agrietadas. ¾ Remover él oxido presente en la plancha y pernos de anclaje, siguiendo los procedimientos establecidos por Pequiven ¾ Acondicionar la superficie expuesta por la demolición la cual debe estar limpia y libre de grasa o de cualquier otro agente químico dejando un acabado rústico para lograr un buen perfil de anclaje y una mayor
S O D VA Colocar un puente de adherencia entre E el R concreto endurecido y el grout S E R a colocar, tipo Sikadur 32 S o su equivalente. OPrimer H C E Colocar unR DE grout del tipo cementoso de alta resistencia tipo Sika Grout
adherencia. ¾ ¾
104 o su equivalente.
¾ Colocar un grout de nivelación del tipo epóxico e=25 mm (Tipo Sika Dur 42 Grout pak Multi Flo o su equivalente) ¾ Nivelar las planchas según sea el requerimiento del equipo. ¾ Recubrir las fundaciones con pintura para concreto siguiendo los procedimientos establecidos por Pequiven. ¾ Realizar el montaje del equipo Cómputos Métricos: Para la rehabilitación de las fundaciones asociadas a los equipos U3P303A, U3-MP302A, E1-P-103A/B, E1-P-107A/B, E3-P312, HIP-101 A/B es necesario la ejecución del siguiente número de partidas con sus respectivos cómputos métricos: ¾ Desmontaje y Montaje de Equipos de Bombeo. Esta partida se refiere al desmontaje de los equipos de bombeo (U3-P303A, U3-MP302A, E1-P-103A/B, E3-P312, H1P-101-A/B.) con la finalidad de permitir la realización de los trabajos civiles en las fundaciones asociadas.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Los pesos de cada equipo son los siguientes:
U3-P303A:
500 Kg.
U3-MP302A:
210 Kg.
E1-P103A/B:
290 Kg c/u.
E3-P312:
480 kg.
HIP-101-A/B: 430 Kg c/u.
Se incluye en esta partida el montaje del equipo incluyendo nivelación,
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alineación y acoplamiento luego de culminados los trabajos en las
E R S HO
fundaciones asociadas.
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Esta partida se calculará por unidad de equipo desmontado y montado. (Cantidad: 7 unidades) ¾ Demolición de Grout Cementoso en la Fundaciones U3-P303A, U3MP302A y E1-P103A/B. Esta partida contempla la demolición del grout cementoso presente en las fundaciones U3-P303A, U3-MP302A, E1-103A/B. Esta partida se calculará por (m3) de grout demolido y botado. (Cantidad estimada 0.30 m3) ¾ Reparación de las
Fundaciones U3-P303A, U3-MP302A, E1-P-
103A/B y E1-P-107A/B. Esta partida contempla la reparación de las fundaciones U3-P303A, U3MP302A, E1-P-103A/B y E1-P-107A/B, mediante la aplicación de mortero estructural siguiendo las siguientes recomendaciones:
Repicado hasta encontrar concreto sano.
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento exigido por norma Pequiven.
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Marco Metodología
CAPITULO III
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído en mas de un 10% de su área colocar al lado una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro de la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce.
Acondicionamiento de la superficie expuesta por la demolición la cual debe estar limpia y libre de grasa o de cualquier otro agente químico dejando un acabado más rústico para lograr un buen perfil de anclaje y una mayor adherencia.
S O D A o su equivalente.) endurecido y el mortero estructural (Sikadur 32V primer R E ES Suministro y colocaciónSdeRmortero estructural (sikalisto 24 o HO C equivalente). E DER
Suministro y colocación de puente de adherencia entre el concreto
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de mortero estructural, suministrado, colocado y curado. (Cantidad aproximada 0.40 m3) ¾ Demolición de Fundaciones E3-P312 y HIP-101-A/B. Esta partida contempla la demolición de las fundaciones de concreto E3P312 y H1P-101-A/B las cuales presentan daños irreparables. Se incluye en esta partida la demolición de la fosa asociada al equipo de bombeo E3-P312 Esta se calculará por metro cúbico (m3) de concreto demolido, entamborado y botado. (Cantidad estimada: 1.30 m3.)
¾ Remoción y Bote de Terreno Contaminado en la Fosa Asociada E3P312. Esta partida se refiere a la remoción, entamboramiento y bote de terreno contaminado descubierto por la demolición realizada en la fosa. Esta partida incluye las siguientes actividades:
79
Marco Metodología
CAPITULO III
Excavación y remoción a mano de terreno contaminado a una profundidad de 25 cm o hasta encontrar material no contaminado
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen de terreno excavado, entamborado y botado. (Cantidad estimada: 1.80 m3). ¾ Relleno y Compactación de Terreno con Material de Préstamo en Fosa Asociada al Equipo E3-P312.
S O D VA R hasta alcanzar la cota existente antes de la excavación y remoción del E S E R terreno contaminado segúnO partida S anterior. H C RE Esta partida DEincluye: Esta partida se refiere al relleno y compactación con material de préstamo
Suministro y colocación de material de préstamo tipo “Menito”.
Compactación al 90% del Proctor Modificado en capas no mayores de 15 cm.
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen rellenado y compactado (Cantidad aproximada: 1.80 m3) ¾ Construcción de Fundaciones para Equipos hip-101-a/b e3-p312. Esta partida se refiere a la construcción de las fundaciones de concreto armado asociados a los equipos H1P-101-A/B y E3-P312. Esta partida incluye las siguientes actividades:
Conformación de terreno en el fondo de las fundaciones a construir.
Colocación de capa de piedra compactada de 10 cm de espesor φ= ½” en el fondo de las fundaciones a construir.
Todos los trabajos de corte y doblado de barras de acero de refuerzo para concreto.
Suministro y colocación de acero de refuerzo fy=4200 kg/cm2.
Suministro y colocación de encofrados.
80
Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro, vaciado, vibrado y curado de concreto f´c = 250 Kg/cm2 a los 28 días.
Suministro y colocación de pernos de anclaje A-307.
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de volumen de concreto armado, suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada 1.00 m3)
S O D VyAH1P-101 A/B. R U3-P303A U3-MP302A, E1-P103A/B, E3-P312 E S E R Esta partida contempla el O suministro S y colocación de Grout Cementoso de H C E alta resistenciaR DE tipo Sika Grout 104 o su equivalente (Ver anexo 3.) En las ¾ Suministro y Colocación de Grout Cementoso en las Fundaciones
fundaciones U3-P303A U3-MP302A, E1-P103A/B, E3-P312 y H1P-101 A/B.
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de grout suministrado y colocado (Cantidad aproximada: 0.40 m3) ¾ Suministro y Colocación de Skids Metálicos Asociados a los Equipos de Bombeo E1-P103A/B, E3-P312, HIP-101 A/B. Esta partida se refiere al suministro de materiales, construcción e instalación de skids metálicos para el apoyo los equipos E1-P-103 A/B, E3-P312 y HIP101 A/B. Esta partida incluye:
Suministro de acero estructural A-36 / PS-25
Construcción de Skids metálicos.
Facilidades para permitir la instalación de los equipos.
Preparación de superficie siguiendo el procedimiento SSPC-SP5-85 “Limpieza con Chorro de Arena a Metal Blanco”. (Ver anexo 06).
Suministro y colocación de pintura siguiendo el procedimiento de pintura CM-PAP-01 (Ver anexo 07).
81
Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro e instalación de pernos de anclaje 3/4"
Instalación y nivelación de Skids.
Desmontaje y traslado de los skids removidos hasta el sitio dentro del complejo designado por el Representante de Pequiven una vez desmontados los equipos de bombeo.
Las dimensiones de los skids serán iguales a los originales. Esta partida se calculará por kilogramo de acero (kg.) suministrado, pintado
S O D VA R E S
e instalado (Cantidad estimada: 250.00 kg.)
E R S HO
¾ Suministro y Colocación de Pintura Sobre Planchas Metálicas y
EC R E D MP302A, E1-P-103A/B, y E1-P-107A/B.
Pernos Asociados a los Equipos de Bombeo U3-P303A,
U3-
Esta partida se refiere al suministro y colocación de pintura sobre las superficies de las planchas de apoyo de los equipos U3-P303A,
U3-
MP302A, E1-P-103A/B, E1-P-107A/B, así como a sus respectivos pernos de anclaje. Se incluye en esta partida la limpieza de la superficie siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82 “Limpieza por medio de Herramientas Mecánicas” La pintura se realizará siguiendo el procedimiento Pequiven CM-PAP-2. Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada (Cantidad aproximada: 4 m2)
82
Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Suministro y Colocación de Pintura con Resistencia Química sobre Superficie Metálicas Asociadas a los Equipos E3-P312 y HIP-101 A/B Esta partida se refiere al suministro y colocación de pintura resistente a ácidos sobre las superficies de las planchas de apoyo de los equipos E3P312 y HIP-101 A/B, así como a sus respectivos pernos de anclaje. Se incluye en esta partida la limpieza de la superficie siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82 “Limpieza por medio de Herramientas Mecánicas”
S O D VA R E S
La pintura se realizará siguiendo el procedimiento Pequiven CM-PAP-36.
E R S HO
Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de superficie preparada y
EC R E D
pintada (Cantidad aproximada: 2 m2)
¾ Suministro y Colocación de Pintura Sobre Concreto Asociados a los Equipos U3-P303A, U3-MP302A, E1-P-103A/B, E1-P-107A/B. Esta partida incluye el suministro y colocación de pintura sobre la superficie expuesta del concreto de las fundaciones U3-P303A, U3-MP302A, E1-P103A/B, E1-P-107A/B siguiendo el procedimiento Pequiven CM-PAP-2. Se incluye en esta partida la limpieza de la superficie siguiendo el procedimiento “Especificaciones para Preparación de Superficies de Concreto Armado (Nuevos y Viejos), Limpieza manual mecánica y/o química”. Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada. (Cantidad aproximada: 3.5 m2)
83
Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Colocación de Revestimiento con Resistencia Química a las Fundaciones Asociadas a los Equipos de Bombeo E3-P312, H1P-101 A/B. Esta actividad consiste en la colocación de revestimiento con resistencia química (ARC 988 de Chesterton e=6mm o su equivalente) con la finalidad de proteger las superficies de concreto propensas al contacto con productos químicos en
fundaciones asociadas a los equipos de bombeo E3-P312,
H1P-101-A/B.
S O D VA R E Sa proteger (siguiendo todas las A.- Preparación de las superficies E R OS del producto) recomendaciones del fabricante H C E B.- Aplicación DER de revestimiento e = 6mm ARC –988 de Chesterton o su
Esta partida incluye lo siguiente:
equivalente siguiendo las especificaciones del producto y respetando todos los parámetros exigidos para su aplicación (en especial la humedad) C.- Aplicación de juntas con resistencia química
ARC-J-SI de
Chesterton o equivalente. Se incluye la aplicación de revestimiento con resistencia química sobre el área interna de la fosa asociada al equipo E3-P312. Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de superficie revestida. (Cantidad aproximada: 2 m2)
84
Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.7 FUNDACIONES PARA INTERCAMBIADORES 3.5.7.1 Fundaciones para Intercambiadores de Soda Cáustica (NaCL).
S O D VA R E S
E R S HO A; Figura 3.36 Intercambiador B Figura 3.35 Intercambiador C E Fuente: Faria-Perez 2004 DER Identificación del Equipo: E4-E401 A/B Función:
Su función se basa en soportar los intercambiadores de calor horizontal E4-E401 A/B. Ubicación: Se encuentra ubicada en el área #19 de la Planta Características de la Fundación: Las fundaciones presentan un tiempo de construida de aproximadamente 11 años. Los intercambiadores (E4-E401 A y B) son soportados por 2 fundaciones aisladas directas de concreto armado (dimensiones de pedestales; Ancho =30 cm, Largo = 40 cm. Altura sobresaliente = 65 cm).
85
Marco Metodología
CAPITULO III
Descripción de Fallas: Las fundaciones presentan grietas y fisuras en casi todas las caras de los pedestales Se observa en algunas caras de los pedestales
grietas y fisuras que
continúan hasta el área subterránea del pedestal.
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
Figura 3.37; 3.38 Fisuras y grietas Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de las Fallas: Según los resultados obtenidos en la descripción de las fallas se observo que las fundaciones presentan fisuras y grietas en casi todas las caras, las cuales pudieron haber sido ocasionadas por la penetración en el acero de refuerzo de agentes corrosivos (Soda Cáustica, Salmuera, etc) presentes en el ambiente. La ubicación del equipo en la planta y el producto que se maneja, como lo es la salmuera y la soda cáustica
hacen que dicho
ambiente sea altamente corrosivo produciendo este la penetración por los poros del concreto, llegando así al acero de refuerzo ocasionando que este pierda su diámetro original y se expanda. Recomendaciones Para Rehabilitar la Estructura: ¾ Se recomienda excavar alrededor de los pedestales para descubrir el área no visible y conocer el estado de los mismos. ¾ Reparar las áreas dañadas siguiendo el procedimiento que se presenta a continuación:
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Marco Metodología
CAPITULO III
Remover el material agrietado y suelto.
Repicar la superficie hasta encontrar concreto sano. Se recomienda repicar por detrás la cabilla por lo menos 2.5 cm
Limpiar la superficie del acero de refuerzo removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento.
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído en mas de un 10% de su área, colocar a un lado del mismo una barra estriada Fy=4200 kg/cm² de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de
S O D VlaAsuperficie debe estar R Limpiar la superficie expuesta de concreto, E S E R limpia, libre de polvo y O grasas S (siguiendo todas las recomendaciones del H C E de adherencia y el mortero estructural) fabricante del ERpuente D Colocar puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo alambre dulce.
epoxicemento (Sika Top Armatec 110 Epocem o su equivalente)
Colocar y curar el mortero para reparación estructural. (Sikalisto 24 o su equivalente).
Pintar las fundaciones siguiendo el procedimiento CM-PAP-2.
Cómputos Métricos: Para
la
rehabilitación
de
las
fundaciones
asociadas
a
los
intercambiadores de calor E-401 A/B ubicados en la planta Cloro-Soda se requiere la realización de las siguientes partidas con sus respectivos cómputos métricos: ¾ Demolición de Piso de Concreto. Esta partida contempla la demolición del piso circundante a los pedestales de las fundaciones asociadas a los intercambiadores E401 A/B con la finalidad de permitir la inspección de las superficies de concreto subterráneas.
87
Marco Metodología
CAPITULO III
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de concreto demolido y botado. (Cantidad aproximada 0.60 m3). ¾ Excavación a Mano. Esta partida contempla la excavación a mano alrededor de los pedestales para permitir la inspección de las superficies de concreto subterráneas. Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de terreno
S O D VA R E S
excavado y botado. (Cantidad aproximada 2.00 m3).
E R S HO
¾ Reparación de Fundación de Concreto Armado.
EC R E D
Esta partida se refiere a la reparación de las fundaciones asociadas a los equipos E-401 A/B que presenten fisuras, grietas y/o desprendimiento de material utilizando la aplicación de un inhibidor de corrosión y un mortero estructural. Esta partida incluye lo siguiente:
Remoción de material agrietado y suelto.
Repicado de la superficie hasta encontrar concreto sano.
Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82.
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído (en mas de un 10% del área nominal de la barra) suministrar y colocar a un lado del mismo una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce.
Limpieza de la superficie expuesta de concreto, la superficie debe estar limpia, libre de polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del puente de adherencia y el mortero estructural).
Suministro y colocación de puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo Epoxi-Cemento (Sika Top Armatec 110 Epocem o su equivalente).
88
Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro, colocación y curado de mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente).
Bote de material de desecho.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de mortero suministrado, vaciado y curado. (Cantidad aproximada 0.40 m3).
S O D VA Esta partida contempla el relleno y compactación de terreno con material R E S E proveniente de la excavación. S R O Hcapas C La compactación será en no mayores de 15 cm. utilizando equipos de E DER ¾ Relleno y Compactación de Terreno.
vibro compactación hasta alcanzar el 90% del proctor modificado.
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de terreno rellenado y compactado. (Cantidad aproximada 2.00 m3).
¾ Reconstrucción de Piso de Concreto. Esta partida contempla el suministro y colocación de concreto armado en piso.
Esta partida incluye lo siguiente:
Conformación del terreno.
Suministro y colocación de doble malla electrosoldada 100x100x4 mm. fy=5000 kg/cm2.
Solape con acero existente.
Suministro y colocación de puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido (Sikadur 32 Primer o equivalente).
Vaciado, vibrado y curado de concreto f´c=250 kg/cm2 a los 28 días.
89
Marco Metodología
CAPITULO III
Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de volumen de concreto armado suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada 0.60 m3).
¾ Limpieza de Superficie y Pintura en Elementos Metálicos. Esta partida contempla la preparación de las superficies y pintura en
S O D VA R E S
elementos metálicos: Esta partida incluye:
E R S HO
Limpieza de la superficie siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
EC R E D Suministro y colocación de pintura de las superficies metálicas siguiendo
“Limpieza por medio de Herramientas Mecánicas” (Ver anexo 01).
el procedimiento Pequiven No. CM-PAP-2.
Esta partida se calculará Metro Cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada (Cantidad aproximada 2.50 m2 ).
¾ Limpieza de Superficie y Pintura Sobre Concreto. Esta partida contempla la limpieza de superficie y pintura de las fundaciones asociadas al equipo E-401. Esta partida incluye lo siguiente:
Limpieza de la superficie de concreto una vez realizados los trabajos de rehabilitación
siguiendo
el
procedimiento
“Especificaciones
Preparación de Superficies de Concreto Armado
para
(Nuevos y Viejos),
Limpieza Manual Mecánica y/o Química.”
Suministro y colocación de pintura sobre superficies de concreto siguiendo el procedimiento Pequiven CMPAP-2
90
Marco Metodología
CAPITULO III
Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada. (Cantidad aproximada 4.00 m2).
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
91
Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.8 PUENTES DE TUBERIA 3.5.8.1 Vigas y Columnas de Racks de Tuberías
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D Figura 3.39 Puentes de tuberías pipe racks Fuente: Faria-Pérez 2004
Función: Soportar el cableado de electricidad de las áreas y las tuberías aéreas. Ubicación: Se encuentran ubicadas en todo le perímetro de la planta.
Descripción de las Obras Civiles: ¾ Según los planos de diseño presenta un tiempo de construcción de aproximadamente 11 años. ¾ No tienen revestimiento antiácido. ¾ Se constató a estas estructuras no se les a hecho mantenimiento desde la parada de la planta realizada en el ano 2002 hasta la fecha. Descripción de las Vigas y Columnas: Una gran parte de las vigas, columnas y volados que conforman los racks de tuberías de la planta se encuentran deterioradas por corrosión. Se
92
Marco Metodología
CAPITULO III
observaron zonas de concreto desprendida sobre las columnas, vigas, y volados lo cual deja expuesto al ambiente el acero de refuerzo, viéndose una avanzada corrosión en las barras de acero. Desprendimiento de material y avanzada corrosión en el acero de refuerzo
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
Figura 3.40 Vigas atacadas severamente por agentes altamente corrosivos; Figura 3.41 Columnas irrecuperables sin recubrimiento Fuente: Faria-Perez 2004
Análisis de la Falla: Las estructuras
presentaron oquedades (cangrejeras),
por lo que se
constató un mal vaciado del concreto lo que provocó que el daño de las estructuras fuese más rápido ya que el
ambiente
altamente corrosivo
presente en toda la planta penetra por las cangrejeras llegando fácilmente al acero de refuerzo ocasionando el desprendimiento del material. Aunado a esto se observó que no presenta revestimiento.
93
Marco Metodología
CAPITULO III
Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura: Luego de los resultados que dieron las
evaluaciones realizadas se
recomienda lo siguiente: ¾ Repicar las secciones de concreto hasta encontrar material sano. ¾ Si el acero de refuerzo se encuentra corroído suministrar y colocar a un lado de la misma una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro a la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce, (se realizará esta actividad sí la barra de acero de refuerzo se encuentra en
S O D A a presión. Vlimpia R Limpiar el área de concreto a reparar con agua E S E R Aplicación de un mortero (Sikalisto 24 o su equivalente) sobre S Oestructural H C la superficieR E deEconcreto a ser restaurada. D En los elementos de concreto que haya perdido más del 30% su sección un estado avanzado de corrosión)
¾ ¾ ¾
original se recomienda encofrar y vaciar concreto Rc= 250 kg/cm2, contemplar el uso de puente de adherencia con inhibidor de corrosión entre el concreto nuevo y el concreto existente. ¾ Aplicar mortero de reparación estructural sobre la superficie de concreto a ser restaurada. ¾ En área en que el espesor del mortero del mortero sea menor a 1” se recomienda la utilización de puente de adherencia con inhibidor de corrosión entre el concreto existente y le concreto nuevo Cómputos Métricos: ¾ Demolición y Reparación de los Elementos Estructurales con Concreto. Esta partida contempla la reparación de las vigas y columnas de concreto armado, mediante la aplicación de concreto.
94
Marco Metodología
CAPITULO III
Esta partida incluye:
Apuntalamiento temporal de los elementos estructurales que componen los racks, de tal manera que garanticen la estabilidad de la estructura y de las tuberías.
Colocación de puntales.
Colocación de andamios.
Colocación de encofrados.
Demolición parcial de las vigas y columnas previamente identificadas por
S O D VA R refuerzo en buen estado. El contratistaEtendrá especial cuidado de no S E R dañar los elementos continuos. S O H del mismo diámetro a la existente, Fy=4200 Cestriadas E ColocaciónR barras E D kg/cm2 y realizar el solape de aproximadamente 30 cm, siguiendo las el representante de Pequiven, hasta encontrar concreto y acero de
indicaciones del plano.
Colocación de un puente de adherencia (Sikadur 32 primer o su equivalente siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del producto) entre el concreto endurecido y el concreto nuevo a colocar.
Vaciado
y
vibrado
de
concreto
f´c=250
kg/cm2,
con
aditivo
superplastificante (Sikament NS, o su equivalente) para aumentar la fluidez del concreto (necesaria para el vaciado en la parte inferior de la estructura) y la disminución de la permeabilidad del mismo.
Curado del concreto (por los menos 7 días después de haber sido vaciado).
Las áreas 38, 39 y 40 adyacentes al tanque E4-TK-401, no están incluidas en esta partida, debido a que su reparación se encuentra en otro alcance.
Se incluye en esta partida el bote de los materiales de desecho hasta el lugar designado por el representante de Pequiven.
95
Marco Metodología
CAPITULO III
EL CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto armado, suministrado, vaciado, vibrado y curado. (Cantidad aproximada. 5.70 m3). ¾ Reparación de las Vigas y Columnas con Mortero Estructural
S O D Esta partida contempla la reparación de las vigas y columnas de concreto VA R E S armado, mediante la aplicación de mortero estructural. E R S HO C E R Esta partida DEincluye:
Apuntalamiento temporal de los elementos estructurales que componen los racks, de tal manera que garanticen la estabilidad de la estructura y de las tuberías.
Colocación de puntales.
Colocación de andamios.
Colocación de encofrados.
Repicar hasta encontrar concreto sano.
Limpiar la superficie del acero de refuerzo removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento Pequiven.
El acero de refuerzo que se encuentre corroído en mas del 10% de su área, se debe suministrar y colocar al lado una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro de la existente y realizar el amarre mediante el uso de alambre dulce.
Acondicionar la superficie expuesta por la reparación, la cual debe estar limpia y libre de grasa o de cualquier otro agente químico, dejando un acabado más rústico para lograr un buen perfil de anclaje y una mayor adherencia, según recomendación del puente de adherencia.
96
Marco Metodología
CAPITULO III
Suministro y Colocación de puente de adherencia entre el concreto endurecido y el mortero a colocar (Sikadur 32 primer o su equivalente siguiendo todas las recomendaciones del fabricante del producto).
Colocación de mortero estructural. (Sikalisto 24 o su equivalente considerando todas las recomendaciones del fabricante del producto).
Las áreas 38, 39 y 40 adyacentes al tanque E4-TK-401 no están incluidas en esta partida debido a que su reparación se encuentra en otro alcance.
S O D VA R E S
Se incluye en esta partida el bote de los materiales de desecho hasta el lugar designado por el representante de Pequiven.
E R S HO
El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida.
EC R E D
Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de mortero estructural, suministrado, colocado y curado. (Cantidad aproximada: 1.50 m3).
97
Marco Metodología
CAPITULO III
3.5.9 ESCALERAS 3.5.9.1 ESCALERAS DE ASCCESO AL EDIFICIO DE CELDAS DE ELECTROLISIS
S O D VA R E S
E R S HO
EC R E D
Figura 3.42 Escaleras de Acceso al Área de Electrólisis Fuente: Faria-perez 2004
Función: Sirven de acceso al área donde se encuentran los electrolizadores que representa una de las partes más importantes para el proceso de la planta. Ubicación: Se encuentra ubicada en el área # 14 y #19 Características de las escaleras: Las escaleras presentan un tiempo de construida de aproximadamente 11 años. Descripción de Fallas: ¾ Las fundaciones presentan grietas y fisuras en casi todas las caras de los pedestales ¾ Se observa en algunos escalones desprendimiento del concreto y corrosión en el acero de refuerzo.
98
Marco Metodología
CAPITULO III
S O D VA R E S
Figura 3.43 Evidencia de Corrosión en el Acero de Refuerzo; Figura 3.44 Desprendimiento del Concreto Fuente: Faria-Pérez 2004
E R S HO
C E R E Análisis D de las Fallas
Debido al choque provocado por los equipos que suben y bajan por las escaleras, pudo haber sido el factor fundamental que ocasionó las grietas, fisuras y el desprendimiento del concreto dejando el acero de refuerzo al descubierto el cual presentó en algunos escalones avanzado signos de corrosión Recomendaciones para Rehabilitar la Estructura: ¾ Existen escalones en los cuales se recomienda reparar utilizando la aplicación de un mortero estructural. Debido a fuertes daños en algunas áreas se recomienda reparar las escaleras nuevamente siguiendo el procedimiento que se presenta a continuación: ¾ Colocar
soportes temporales que garanticen la estabilidad de las
escaleras y la seguridad de los trabajadores que transitan por el área. ¾ Repicar la superficie hasta encontrar concreto sano. Se recomienda repicar hasta (aproximadamente 2”) después de la cabilla ¾ Cortar las barras dejando una longitud mínima si se encuentra en buen estado de 20 cm para realizar solape con acero nuevo. ¾ Limpiar el acero no removido siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82
99
Marco Metodología
CAPITULO III
¾ Limpieza de la superficie del acero de refuerzo removiendo todo el oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82 ¾ Colocar acero de refuerzo fy=4200 kg/cm2 ∅= ½” nuevo realizando el solape con el acero no removido. ¾ Colocar puente de adherencia entre concreto fresco y concreto endurecido. (Sikadur 32 primer o su equivalente) ¾ Encofrado de las áreas a vaciar. ¾ Vaciado de concreto f´c=250 kg/cm2 a los 28 días (Sikamens)
S O D VA R Remoción de material agrietado y suelto. E S E R Limpiar la superficie expuesta OS de concreto, la superficie debe estar H C E limpia, libre DERde polvo y grasas (siguiendo todas las recomendaciones del
¾ Curado del concreto por lo menos 7 días luego del vaciado. ¾ ¾
fabricante del mortero estructural))
¾ Colocar puente de adherencia con inhibidor de corrosión de tipo epoxicemento (Sika Top Armatec 110 Epocem o su equivalente) ¾ Colocar y curar el mortero para reparación estructural (Sikalisto 24 o su equivalente) Cómputos Métricos: Para la rehabilitación de las escaleras asociadas a este alcance es necesario la ejecución del siguiente número de partidas: ¾ Demolición y Reparación de Elementos de Concreto Armado. Esta partida contempla la demolición y reparación parcial de las áreas de las escaleras que presenten daños no reparables. Se incluye dentro de este alcance lo siguiente:
Apuntalamiento temporal de la estructura, de tal manera que garanticen la estabilidad de la misma, hasta que se encuentre apta para resistir cargas.
100
Marco Metodología
CAPITULO III
Remoción de material agrietado o en mal estado hasta encontrar concreto sano.
Corte del acero de refuerzo en mal estado.
Demolición del descanso de la escalera “nor-oeste” de concreto armado (El representante de Pequiven identificará la parte de la escalera a demoler). El contratista tendrá especial cuidado de no dañar los elementos continuos.
S O D RVA E Colocar barras estriadas del mismoSdiámetro a la existente Fy=4200 E R kg/cm y realizar el solape de aproximadamente 20 cm. OS H C E Suministro y colocación de concreto nuevo f´c=250 kg/cm para sustituir DER Suministro y colocación de encofrados.
2
2
el material removido.
Colocar un puente de adherencia entre el concreto endurecido y el grout a colocar Sikadur 32 primer o su equivalente.
Curado del concreto (por los menos 7 días después de haber sido vaciado).
Bote de material de desecho hasta el sitio indicado dentro del complejo por el Representante de Pequiven.
El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarios para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por Metro Cúbico (m3) de concreto demolido y botado. (Cantidad aproximada 0.80 m3). ¾ Reparación de las Escaleras con Mortero Estructural Esta partida contempla la reparación de las escaleras mediante la aplicación de un mortero estructural
101
Marco Metodología
CAPITULO III
Apuntalamiento temporal que garantice la estabilidad de la estructura.
Repicar el material agrietado hasta encontrar concreto sano.
Limpiar la superficie del acero de refuerzo removiendo todo él oxido presente siguiendo el procedimiento SSPC-SP3-82.
Si el acero de refuerzo se encuentra corroído en mas de un 10% de su área colocar al lado una barra estriada Fy=4200 kg/cm2 de igual diámetro de la existente y realizar el amarre mediante el uso de
S O D A V R Acondicionar la superficie expuestaEpor la reparación la cual debe S E R estar limpia y libreO deSgrasa o de cualquier otro agente químico H C dejandoRE E un acabado más rústico para lograr un buen perfil de D anclaje y una mayor adherencia. alambre dulce.
Colocar un puente de adherencia entre el concreto endurecido y el mortero a colocar, Sikadur 32 primer o su equivalente.
Se incluye en esta partida el bote de los materiales de desecho hasta el lugar designado por el representante de Pequiven. El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por metro cúbico (m3) de mortero estructural, suministrado, colocado y curado. (Cantidad aproximada: 2.00 m3). ¾ Suministro y Colocación de Pletinas. Esta partida se refiere al suministro y colocación de pletinas metálicas en los bordes de las escaleras (peldaños de aluminio de superficie estriada de 2” x 1” para los escalones de las escaleras). Se incluye en esta partida el suministro y colocación de tornillos.
102
Marco Metodología
CAPITULO III
El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por metro (m) de platina colocada y suministrado (cantidad aproximada: 115 m). ¾ Suministro y Colocación de Pintura. Esta partida contempla el
S O D VA R E S
suministro y colocación de pintura sobre las
E R S HO
escaleras
Se incluye en esta partida la limpieza de la superficie siguiendo el
EC R E D
procedimiento SSPC-SP3-82 “Limpieza por medio de Herramientas Mecánicas”
La pintura se realizará siguiendo el procedimiento Pequiven CM-PAP-9.1. (Ver anexo 4). El CONTRATISTA deberá suministrar todos los equipos, herramientas, materiales y mano de obra necesarias para la correcta ejecución de esta partida. Esta partida se calculará por metro cuadrado (m2) de superficie preparada y pintada (Cantidad aproximada: 20 m2).
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Marco Metodología
OS D A RV
E S E SR O H C E R DE CAPITULO IV
ANALISIS DE LOS RESULTADOS
CAPITULO IV. ANALISIS E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS. 4.1 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL
En este capitulo se realiza la última etapa del trabajo en lo que respecta a su desarrollo teórico y es donde se determina que la investigación cubrió las expectativas esperadas por el autor, en el cual se dará el resultado del análisis.
En este capitulo se realiza la última etapa del trabajo en lo que respecta a su evaluación, de esta manera todo lo concerniente al aspecto técnico para rehabilitar las estructuras de concreto armado de la Planta Cloro-Soda del
OS D A RV
complejo Pequiven el Tablazo en forma satisfactoria.
E S E S Rnos referimos a que la metodología de Cuando hablamos del ámbito O técnico, H C E reparación se le aplicó R DE a cada estructuras de concreto armado; Esto con la finalidad de poder lograr ejecutarlas en
todas las estructuras que estén
expuestas a un ambiente corrosivo.
Con respecto al ámbito económico, esta propuesta de rehabilitación de las estructuras de concreto armado de la Planta Cloro-Soda del complejo Pequiven, el Tablazo, es una solución económica y eficaz para la empresa debido a lo rápido de su ejecución y lo eficaz para el ingeniero civil al momento de analizar las estructuras afectadas por el ambiente corrosivo al cual están expuestas.
Y por ultimo, la parte operacional en la que seria muy positiva su utilización en el campo de la ingeniería ya que aportaría una solución a los problemas que se presentan en este tipo de estructuras.
4.2 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN PROPUESTA 105
4.2.1 PROCEDIMIENTOS Y CRITERIOS DE EVALUACION. 4.2.1.1 INSPECCIÓN GENERAL Y DETALLADA. En visitas realizadas a La Planta Cloro-Soda y en conjunto con personal de la Superintendencia de Servicios Técnicos de PEQUIVEN, se efectuaron varias inspecciones visuales globales preliminares, con el objeto de tener una idea amplia de los problemas presentes y de hacer levantamiento de daños preliminares. Como resultado de esto, se seleccionaron algunas estructuras específicas para hacer la evaluación. Las estructuras consideradas para realizar el estudio fueron, las que presentaron un avanzado estado de deterioro representativo.
OS D A RVFosas, Fundaciones de Diques, Fundaciones de Tanques, Pisos Industriales, E S RE Intercambiadores, FundacionesO deS Equipos, Puentes de tuberías y Escaleras. H C E DER
Las estructuras seleccionadas fueron las siguientes; Estructuras Soportes,
Procedimiento utilizado en la evaluación de las estructuras: - Inspección general. - Levantamiento de daños. - Evaluación de parámetros ambientales.
Cada una de estas actividades aporta información complementaria, para evaluar daños por corrosión en este tipo de estructuras, permitiendo así efectuar una reparación/rehabilitación eficiente.
Inicialmente se efectuó la inspección y el levantamiento de daños en las estructuras de concreto armado de la Planta Cloro-Soda, mediante inspección visual detallada.
En el caso de corrosión localizada, se ha demostrado que el valor medido esta en el orden de 10 veces mayor para obtener la velocidad de penetración de las picaduras. Antes de realizar estas medidas fue necesario determinar la continuidad eléctrica de acero en el concreto, lo cual se efectuó utilizando un multímetro de alta sensibilidad. 4.2.1.2 PÉRDIDA DE SECCION DEL ACERO EXPUESTO.
106
Se midió la pérdida de sección transversal del acero expuesto en las áreas donde el concreto estaba deslaminado, con el objeto de evaluar el efecto que esta pérdida tuviese sobre el comportamiento estructural de cada miembro.
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E S E SR O H C E R DE
4.3 CONCLUSIÓN
107
El avanzado estado de deterioro de las estructuras de concreto armado se debe a la falta de mantenimiento, lo que ha
originando una condición de
inseguridad para las personas que laboran en las diferentes áreas de la planta. Las estructuras más afectadas se encuentran en donde se manejan mayor cantidad de ácidos ya que estos penetran por los poros del concreto provocando así su deterioro y al no tener un revestimiento adecuado que los proteja de dichos ácidos hace que los daño en las estructuras sea más rápido de lo esperado.
OS D A RV
Las estructuras que presenten daños bien sea reparables o en su defecto
E S E SR O desarrollo de dichos procesos. H C E R DE
irreparables deben ser intervenidas inmediatamente ya que debido al proceso permanente que se cumple en la planta estas son parte fundamental para el
La corrosión del acero se debe a la penetración de los agentes químicos presente en el medio externo, en algunos casos debido al choque o impacto con equipos que operan en las áreas se producen fisuras y grietas que hacen que estos agentes químicos lleguen fácilmente al acero provocando su deterioro. Los procedimientos
de reparación de estructuras de concreto armado
mediante el uso de morteros predosificados garantizan la total restauraciones las estructuras de concreto y la colocación de pinturas anticorrosivas hacen que la vida útil de las estructuras se alargue así como adquiriendo resistencias máximas en periodos cortos de tiempo.
4.4 RECOMENDACIONES
108
Para garantizar una buena reparación de las fisuras y grietas se deben conocer previamente las causas que las provocaron y luego escoger y aplicar cuidadosamente un procedimiento adecuado. De no cumplir esto posiblemente se repita las fallas. ¾ Se debe evitar las posibles filtraciones para que no ocurran asentimientos diferenciales. ¾ Se debe evitar la oxidación severa de las armaduras del concreto y el correspondiente deterioro del material, para evitar el colapso el cual se puede detener por métodos tecnológicos. ¾ Se debe observar si las grietas afectan los elementos estructurales o por el
OS D A RV
contrario únicamente están localizadas en las capas de protección, tales
E S E Sde R El conocimiento del espesor las grietas y fisuras O H C importante para laE exploración del problema. R E D como recubrimientos o revestimiento.
¾
tiene un papel
¾ El conocimiento de la evolución del agrietamiento en el elemento estructural nos permite apreciar si nos encontramos con grietas vivas o muertas. ¾ Reparar las estructuras fuertemente afectadas por grietas y delaminacion con perdida de acero en forma inmediata para garantizar la integridad físicas de las instalaciones y sus operaciones. ¾ Evaluar periódicamente e inspeccionar constantemente las estructuras de concreto que conforman la planta, y así tener un tiempo
necesario para
realizar un mantenimiento adecuado que permita alargar la vida útil de las estructuras. ¾ Este sistema de reparación de estructuras de concreto garantiza la durabilidad de los elementos restaurados mediante la utilización de morteros y revestimientos antiácidos, permitiendo realizar reparaciones con las instalaciones activas disminuyendo los costos operacionales. ¾ Se recomienda para una mejor utilización de los productos seguir las recomendaciones hechas por el fabricante.
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4.5 BIBLIOGRAFÍA. ¾
Ministerio
de
Desarrollo
Urbano.
NORMAS
VENEZOLANAS
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO PARA EDIFICACIONES ANALISIS Y DISEÑO. CARACAS-VENEZUELA. Año 1990. PP1753 ¾
Ministerio de Energía y Petróleo NORMA PARA LA CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES PDVSA. CARACAS-VENEZUELA. Año 2002. PP2162
¾
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EL
MANTENIMIENTO
INDUSTRIAL.
2003.
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VALENCIA-VENEZUELA. ¾
Edición OSAño D A RV Sexta
.Editorial Reverté. BARCELONA- ESPAÑA. Año 1987. PP721.
110