Evaluación del funcionamiento y propuesta de reemplazo de cascos (Powerpoint) (página 2)

Está configurada por: El sistema de barras conductoras, el puente anódico, tolvas de la Celda, sistema rompe-costra y barras verticales Está constituido por una carcasa metálica de forma rectangular llamada “casco”, el cual está montado sobre soportes voladizos en forma de rieles, lo que, en conjunto se llama cuna. Situación Actual

Una celda de reducción P-19 se divide en dos (2) secciones, principales las cuales son: La Superestructura y el Cátodo. Super-estructura Sistema catódico 1 2

de obtener mayor laterales con el objetivo hermeticidad de la celda Situación Actual La estructura que da forma y soporta los materiales del revestimiento o conjunto Casco-Plato-Cuna, tiene un peso total de 23.05 toneladas, distribuido en la siguiente proporción. • • El casco pesa 11.1 toneladas. Las trece cunas pesan 10.1 toneladas. • El plato pesa 1.85 toneladas. Casco de acero

Está fabricado en acero St-37-2 y posee una forma rectangular con esquinas achafladas. En su parte superior se le instala un elemento denominado plato, aportándole rigidez y permite apoyar las tapas

combinada de estas tensiones genera esfuerzos en los mismos, las cuales al incrementar continuamente con el tiempo han causado deformaciones permanentes en ellos. Las tensiones que más influyen en el comportamiento del casco son: • •

• Las tensiones debido al peso propio de la celda. Las tensiones por causa de la distribución de temperaturas en el casco. Las tensiones debidas a la impregnación de sodio en el cátodo durante la operación de la celda. Situación Actual

Desgaste presente en el casco actual

Durante el proceso de electrolisis el casco de acero debe soportar tensiones mecánicas, térmicas y alteraciones químicas. La acción

Situación Actual

Diagrama Causa – Efecto

Factores que intervienen en el deterioro del Casco: Disminución de la productividad los cascos de las Celdas P-19 Mano de Obra Maquinaria Desincorporación temprana Vencimiento de la vida útil

Falla en la hermeticidad

Deformaciones en la estructura Paradas de las celdas en operación

Frecuentes Inspecciones Reacondicionamiento mayor Concentración de polvo Alta temperatura Emisión de gases

Ductos de succión Ausencia de iluminación Insuficientes luminarias dañados

Presencia de altos niveles de Ruido Paso frecuente de maquinaria pesada Aberturas y grietas en la estructura

Medio Ambiente Celdas operando sin tapas Existencia de radiación no ionizante Campo eléctrico y magnético producidos pos las celdas Perforación del casco Alto nivel de deformidad

Mantenimiento Maltrato a elementos de la estructura

Falta de conocimientos

Situación Actual

Prototipo de casco de celda P-19

Previamente mediante un estudio de ingeniería se diseñó de una nueva estructura metálica del conjunto Casco-Plato-Cuna de Celda P-19 de Venalum. En términos generales la propuesta va enfocada a optimizar el desempeño operativo del conjunto de celda P-19.

Situación Actual Representación de Matriz FODA:

Situación Actual Área de Reducción I Reducción I está compuesto por 2(dos) líneas de celdas que se dividen en 4(cuatro) salas y 8 secciones para un total de 360 celdas, ubicadas en naves techadas para su operación, cada línea requiere de 2 grúas tipo puente en funcionamiento, las cuales están ubicadas a una altura de 10 metros aproximadamente.

Situación Actual

Factores de Riesgo presentes en el Área de Reducción I El área de Reducción I presenta varios Factores de Riesgos, en los que se destacan los generados por el deterioro del casco en operación.

Ambiente térmico Polvo ambiental Fluoruros totales

Situación Actual Ruido Iluminación Radiaciones no ionizantes

Situación Actual Situación actual de la cuantificación de Factores de Riesgos presentes en Reducción I Ambiente Térmico

Situación Actual Polvo

Situación Actual Fluoruros Totales

Situación Actual Para la realización el mantenimiento de los cascos, se cuenta con un número de trabajadores y un tiempo de operación prestablecido. Retirar S/E Montaje de Cátodo y S/E Retirara Cátodo Descripción del proceso de producción actual en el departamento de reacondicionamiento catódico complejo I (P-19)

Reacondicionamiento S/E

Reacondicionamiento Catódico Ensamblaje de Bloque

Análisis y Resultados 1. Influencia de la deformación del casco en el funcionamiento de la celda

Durante el proceso de reducción que ocurre en las celdas electrolíticas se generan gases que contienen, entre otros compuestos fluorinados: principalmente HF (fluoruro de hidrógeno) gaseoso y partículas que contienen flúor. La forma curva que toman las paredes laterales impide la colocación de las tapas de la celda, las cuales juegan el principal papel en la hermeticidad de la misma.

Al igual que el casco las tapas laterales se deforman permanentemente en varias Análisis y Resultados Las tapas deterioradas por el uso rutinario más la deformidad que presentan las paredes del casco, causa que dichas tapas no encajen en el marco que tiene la estructura para tal fin. zonas de su estructura. Esto se debido a:

1

Las operaciones llevadas a cabo en las celdas (cambio de carbón y banqueo de ánodos, etc.), se ejecuta de manera descuidada por parte del operador.

2

Las tapas son golpeadas por la parte inferior de la cabina de la grúa y por la generándole ploga, abolladuras.

Análisis y Resultados Factores de Riesgo Monitoreo Ambiente Térmico El registro de Temperatura en las celdas se encuentra entre 29,9ºC y 36,3ºC Monitoreo Polvo Ambiental Los valores promedios de la Concentración en las muestras ambiental total y las muestras ambiental respirables (1,8 mg/m3 y 0,5 mg/m3 respectivamente) Monitoreo de Fluoruros Totales La concentración promedio de Fluoruros Totales obtenida en la Sala de Celdas I (1,4 mg/m3).

Análisis y Resultados Variación de los Costos de reparación de los actual Casco P-19. Dentro del mantenimiento o el reacondicionamiento del Casco de celda P-19 existen dos tipos de reparaciones; reparaciones menores y reparaciones mayores.

Análisis y Resultados Obteniendo como resultado: Los Costos de mantenimiento expresados en Horas Hombre (H-H), son los siguientes:

Reacondicionamiento de Cátodo con Reparaciones Menores Actividad N° de trabajador Tiempo de actividad H-H Retiro de Plato 3 Reacondicionadores 4 hrs 16 1 Operador 03 Reacondicionadores Excavación Limpieza

Preparación

Compactación 7 hrs 4 hrs

8 hrs

8 hrs 35 4

56

40 02 Operadores 01 Reacondicionador 05 Reacondicionadores 01 Soldador 01 Operador 04 Reacondicionadores 01 operador Colocación de Plato 05 Reacondicionadores 04 Soldadores 8 hrs Total 72 223

Análisis y Resultados Reacondicionamiento de Cátodo con Reparaciones Mayores Actividad N° de trabajador Tiempo de actividad H-H Retiro de Plato 4 horas 16 03 Reacondicionadores 01 Operador 03 Reacondicionadores Excavación Retirar soporte 02 Operadores 02 Operadores 7 horas 1 hora 35 2 03 Reacondicionadores Enderezado

Reparación

Montar soporte Limpieza

Preparación

Compactación

Colocación de Plato 02 Soldadores 01 Reacondicionador 02 Soldadores 01 Operador

02 Operadores 01 Reacondicionador 05 Reacondicionadores 01 Soldador 01 Operador 04 Reacondicionadores 01 operador 05 Reacondicionadores 04 Soldadores 8 horas

48 horas

1 hora 4 horas

8 horas

8 horas

8 horas Total 40

192

2 4

56

40

72 459 Obteniendo como resultado:

Análisis y Resultados Modelo Económico – Financiero Análisis de Precios Unitarios (APU)