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

Contando además con un centro de información donde se dispone toda la información según su categoría para obtener todos los datos, trabajos, planos y proyectos de todas las máquinas, hornos, estructuras, grúas etc. Ver Figura N° 4.

Figura N° 04. Organigrama Investigación y Desarrollo.

Fuente. Informe técnico. Centro de investigación VENALUM, 2006

CAPÍTULO III

MARCO TEÓRICO

Seguido se muestran las principales definiciones y bases teóricas necesarias para el desarrollo de la siguiente investigación

Descripción del proceso de reacondicionamiento catódico de celdas P-19

El departamento de Reacondicionamiento de Celdas P-19 es una unidad que presta sus servicios al área de Reducción. Tiene como función el mantenimiento y reacondicionamiento de todos los componentes de las celdas pertenecientes a los complejos I y II, una vez que estas están fuera de servicio.

El reacondicionamiento catódico consta de varias etapas con la finalidad de garantizar la disponibilidad de celdas listas para su utilización.

• Desmontaje de la celda: comienza una vez realizada la desconexión eléctrica y mecánica de la misma. En primer lugar se retira la super- estructura, luego los pisos de concreto y por último se realiza el corte de las barras colectoras para retirar el casco de la fosa. El casco y la superestructura son trasladados al taller de reacondicionamiento de celdas P-19 por medio de una carreta

• Limpieza del casco: Una vez que el casco es desincorporado se retira el plato para ser excavado por medio de la retroexcavadora, el casco es colocado en una volcador para llevar a cabo dicha actividad, la cual, tiene como finalidad remover el baño, los desechos catódicos y la alúmina que se encuentra en el interior del mismo. Posteriormente se retira el casco y es trasladado a la zona de reparación donde se realiza la limpieza manual y seguido la inspección visual del mismo para determinar si necesita una reparación menor o mayor. En la reparación menos se descarta el enderezado del casco, mientras que en la mayor va incluida junto con otras reparaciones.

• Preparación del casco: Esta actividad inicia una vez que el casco está completamente limpio. En primer lugar se adiciona quince toneladas (15 ton) de alúmina en el interior del casco, luego es nivela y vibrada para introducir catorce (14) bloques catódicos ya ensamblados, también se coloca fibra mineral y alrededor de las barra se sellan las ventanillas con concreto refractario, de esta forma el casco queda preparado para realizar el compreso de compactación.

• Compactación del casco: Se rellena las ranuras que quedan entre los bloques una vez que el casco está preparado, esto se realiza con la pasta catódica caliente. Luego de ser compactada con la pasta caliente se debe dejar enfriar durante seis horas (6 hrs) para luego ser retirado de la fosa de compactación y posteriormente colocar el plato y los tortillos, y de esta manera estar listo para la reincorporación. Si el casco es compactado completamente con pasta catódica fría, este cambio afecta directamente el tiempo estándar de duración del proceso de reacondicionamiento catódico.

• Reacondicionamiento de Super-Estructura: Primeramente se le retiran diamantes ya usados y se le colocan nuevos, también se despegan los faldones, puertas y chalecos, se les sueldan unos nuevos, y se retiran tolvas usadas para hacerle reparaciones pertinentes y lego se introducen nuevas. Una vez lista la superestructura se traslada al complejo junto al casco. Las actividades realizadas para el reacondicionamiento de la superestructura se ejecutan en forma paralela a las que se le realizan al casco.

Reparación Mayor de Cascos de Celdas

Esta reparación se lleva a cabo con una maquina compuesta por un conjunto mecánico principalmente por sistemas hidráulicos que es la encargada de realizar el trabajo de enderezar los cascos de celdas P-19. Dicha maquina va montada en una fosa de concreto que debe resistir las cargas que es aplicada por los sistemas hidráulicos cuando se realiza el enderezado de cascos.

El equipo enderezador de cascos de celdas P-19 fue adquirido por la empresa con la finalidad de obtener la configuración geométrica original de los cascos el cual para la fecha presentan altas deformaciones laterales y frontales. Este equipo cuenta con una serie de conjuntos entre los cuales podemos mencionar el Sistema Mecánico.

Sistema Mecánico

Es la parte que se encarga de realizar el enderezamiento vertical, lateral y frontales de los cascos deformados mediante sistemas de cilindros hidráulicos de doble efecto, además cuenta con un sistema de anclaje que es al que se encarga de sujetar el casco cuando se va a enderezar mediante los cilindros hidráulicos.

Sistema de Anclaje

El sistema de anclaje se encarga de sostener el casco cuando es posicionado en la fosa para poder realizar el enderezamiento vertical y lateral.

Higiene y Salud Laboral

La higiene y salud laboral (denominada anteriormente como "seguridad e higiene en el trabajo") tiene por objeto la aplicación de medidas y el desarrollo de las actividades necesarias para la prevención de riesgos derivados del trabajo. De esta materia se ocupa el convenio 155 de la OIT (Organización Internacional del Trabajo) sobre seguridad y salud de los trabajadores y medio ambiente del trabajo.

Se construye en un medio ambiente de trabajo adecuado, con condiciones de trabajo justas, donde los trabajadores y trabajadoras puedan desarrollar una actividad con dignidad e igualmente sea posible su participación para la mejora de las condiciones de salud y seguridad.

Fuentes generadoras de los factores de riesgo

Los factores de riesgos presentes en el área de reducción se determinaron por medio de fuentes específicas, las cuales son generadas por: alta temperatura, polvos, fluoruros totales, ruido, radiaciones no ionizantes e iluminación. Ver tabla N° 02.

Tabla N° 02. Factores de Riesgo

Fuente. Autora, 2016

Evaluación de los factores de riesgo

Para realizar la evaluación de los riesgos solo se disponían de los equipos de medición térmica (medidor de stress térmico), polvos ambientas (bomba de aspiración) y fluoruros totales (bomba de aspiración). No se realizaron mediciones a nivel de ruido (sonómetro), radiaciones (medidor de campos magnéticos y eléctricos) y de iluminación (luxómetro) por no disponer de dichos equipos.

Equipos y materiales utilizados para la evaluación de los factores de riego.

• Ambiente térmico (calor)

• Medidor de Stress Térmico Marca Quest Modelo Quest Temp º 46, Rango de Medición: Temperatura Bulbo Seco: 0ºC – 120ºC +/-0.5ºC, Temperatura Bulbo Humedo: 0º-80 ºC., Hr: 20 – 95% No condensable.

Polvo ambiental y fluoruros totales

• Bomba de aspiración de aire Gilian 3500. Rango de Flujo de Medición: 1000 – 5000 cc/min.

• Bomba de Aspiración Monitoreo Personal Marca: Escort ELF Rango de Flujo de Medición: 1000 – 5000 cc/min.

Criterio de evaluación de los factores de riesgo (Normas Venezolanas COVENIN)

• COVENIN. Calor y frío 2254-1995.

• COVENIN. Polvos 2252-1998.

• COVENIN. Fluoruros 3070-1994.

• COVENIN. Concentración de sustancias químicas 2253-2001.

• COVENIN. Ruido 1565-1995.

• COVENIN. Iluminación 2249-1993.

• COVENIN. Radiaciones no ionizantes 2238-2000.

Estudio económico

"Un estudio económico es aquel cuyo objetivo es determinar la factibilidad económica de los proyectos a manera de poder seleccionar la mejor alternativa de solución" (Thuesen, 1998).

Pasos para realizar un estudio económico

• 1. Identificar y definir el problema: se deben definir claramente cuáles son los objetivos que se van a alcanzar para analizar el problema.

• 2. Establecer restricciones: económicas, ambientales, técnicas, sociales, políticas. Se deben indicar cuáles son las restricciones que afectan el problema.

• 3. Generar proyectos de inversión: se deben considerar todos los proyectos de inversión que se pueden realizar para resolver el problema.

• 4. Estimar los flujos monetarios: inversión inicial, costos, salvamentos, ingresos brutos.

• 5. Determinar la rentabilidad económica: debe medirse o determinar la rentabilidad de cada uno de los proyectos, mediante la utilización de los indicadores.

• 6. Seleccionar el proyecto más beneficioso para la empresa, desde el punto de vista económico, sin tomar en cuenta otros aspectos como políticos, sociales, ambientales, etc.

Ingeniería económica

Técnicas matemáticas que simplifican comparaciones económicas. Con estas técnicas, se puede llevar a cabo una aproximación racional y significativa para evaluar aspectos económicos por métodos diferentes, Ing. Económica es por consiguiente, una herramienta de decisión por medio de la cual se podrá escoger un método como el más económico posible.

La ingeniería Económica se basa en la proposición de que el negarse a gastar recursos escasos es, por lo general, una decisión equivocada, el problema es elegir entre una variedad de alternativas de inversión que mejor satisfagan los objetivos inmediatos y de largo plazo de quienes toman las decisiones. La palabra determinante es economía y el ingrediente especial de esta es la selección.

Criterio de decisión

Constituye una regla o procedimiento que describe cómo seleccionar las oportunidades de inversión de tal forma que se logran los objetivos planteados. Los criterios de decisión deben incorporar algún índice, medición de equivalencias o base de comparación que resuma las diferencias significativas entre diferentes alternativas de inversión.

Índices de rentabilidad

La rentabilidad de un proyecto es una medida que permite colocar de una manera anticipada, el resultado global de la operación de un proyecto, desde el punto de vista económico. Para establecer la rentabilidad se necesita conocer:

• Los flujos monetarios asociados.

• La duración del proyecto.

• La tasa mínima de rendimiento.

Entre los índices de rentabilidad más comunes están:

• Valor Presente Neto (VPN).

• Costo Anual Uniforme Equivalente (CAUE).

• Tasa Interna de Retorno (TIR).

Valor presente neto (VPN)

El método del VPN es muy utilizado por dos razones, la primera es de muy fácil aplicación y la segunda porque todos los ingresos y egresos futuros se transforman a bolívares de hoy y así pueden verse fácilmente, si los ingresos son mayores que los egresos. Cuando el VPN es menor que cero implica que hay una pérdida a una cierta tasa de interés o por el contrario si el VPN es mayor que cero se presenta una ganancia. Cuando el VPN es igual a cero se dice que el proyecto es indiferente. Ver Tabla N°03 y Gráfica N°01.

Tabla Nº 3. Valor presente Neto

Fuente: Gabriel Baca Urbina

Gráfica Nº 01. Valor Presente Neto

Fuente: Gabriel Baca Urbina

En consecuencia para el mismo proyecto puede presentarse que a una cierta tasa de interés el VPN puede variar significativamente, hasta el punto de llegar a rechazarlo o aceptarlo según sea el caso. Al evaluar proyectos con la metodología del VPN se recomienda que se calcule con una tasa de interés superior a la tasa de interés de oportunidad (TIO) con el fin de tener un margen de seguridad para cubrir ciertos riesgos, tales como liquidez, efectos inflacionarios o desviaciones que no se tengan previstos.

Costo anual uniforme equivalente (CAUE)

Consiste en convertir todos los ingresos y egresos, en una serie uniforme de pagos. Obviamente, si el CAUE es positivo, es porque los ingresos son mayores que los egresos y por lo tanto, el proyecto puede realizarse; pero, si por el contrario el CAUE es negativo, es porque los ingresos son menores; en consecuencia el proyecto debe ser rechazado. Ver Tabla N°04.

Tabla Nº 04. Costo Anual Uniforme Equivalente

Fuente: Gabriel Baca Urbina

Sin embargo, es muy importante tener en cuenta que la captación o rechazo de un proyecto depende, en gran parte, de la tasa de interés a la cual se le evalué. En general, hay más posibilidades de aceptar un proyecto, cuando la evaluación se efectúa a una tasa baja, que a una tasa mayor. Bajo la modalidad de periodos de vida útil diferentes, es necesario tomar el mínimo común múltiplo de los periodos de vida útil, a fin de compararlos en un tiempo igual.

Análisis De reemplazo de activos físicos

El análisis de reemplazo sirve para averiguar si un equipo está operando de manera económica o si los costos de operación pueden disminuirse, adquiriendo un nuevo equipo. Además, mediante este análisis se puede averiguar si el equipo actual debe ser reemplazado de inmediato o es mejor esperar unos años, antes de cambiarlo.

Un plan de reemplazo de activos físicos es de vital importancia en todo proceso económico, porque un reemplazo apresurado causa una disminución de liquidez y un reemplazo tardío causa pérdida; esto ocurre por los aumentos de costo de operación y mantenimiento, por lo tanto debe establecerse el momento oportuno de reemplazo, a fin de obtener las mayores ventajas económicas.

Un activo físico debe ser reemplazado, cuando se presentan las siguientes causas: Repotenciación (reconstrucción), Insuficiencia, alto costo de mantenimiento, Obsolescencia.

Fundamentos del análisis de reemplazo

Reemplazo de equipos: Es la sustitución de un equipo por otro, debido a fallas o por razones económicas. Debería reemplazarse el activo ahora o más adelante.?

El análisis de reemplazo surge a partir de diversas fuentes:

• Rendimiento disminuido: Debido al deterioro físico, la capacidad esperada de rendimiento no está presente.

• Requisitos alterados: El equipo o sistema existente no puede cumplir con los nuevos requisitos de exactitud, velocidad u otras especificaciones.

• Obsolescencia: Los equipos actuales funcionan aceptablemente, aunque con menor productividad que el equipo más moderno

Terminología empleada en el análisis de reemplazo

• Defensor y Retador: denominaciones para dos alternativas mutuamente excluyentes.

• Defensor: activo actualmente instalado

• Retador: posible activo de reemplazo

• Valor anual o costo anual uniforme equivalente (VA o CAUE): principales medidas económicas de comparación entre el defensor y el retador.

• Vida útil económica (n*): número de años en los que se presenta el VA o CAUE de costos más bajo o valor más alto respectivamente.

• Costo inicial del defensor: es el monto de la inversión inicial P empleado por el defensor. El valor comercial actual (VC) es el cálculo correcto de P aplicado al defensor. Si el defensor debe mejorarse o incrementarse para que sea equivalente al retador (envelocidad, capacidad, etc.) este costo se suma al Valor Comercial para obtener el costo inicial del defensor.

• Costo inicial del retador: es la cantidad de capital que deberá recuperarse al reemplazar equipo actual por uno nuevo. Dicha cantidad normalmente es igual a P, el costo inicial del retador.

Análisis de los precios unitarios (APU)

Según Monsalve, J (2008) el Análisis de Precio Unitario "Es el documento técnico contractual, que se genera a partir de las condiciones dadas por el ente contratante y sirve entre muchos otros, para "estimar" los costos directos e indirectos de las partidas de obras de construcción o actividades a ejecutar para la fabricación de partes, piezas, equipos maquinarias. Este sistema aplica a obras civiles, electromecánicas y otras, así como a mantenimiento industrial, suministro de activos capitalizables y fabricación de piezas".

En la actualidad el Análisis de Precio Unitario es exigido por la Ley de Contrataciones Públicas vigente y se considerado una herramienta de gran valor empresarial, siempre y cuando los datos sean confiables; permite la demostración anticipada de los costos en que se incurrirán al realizar actividades productivas a futuro.

Entre los métodos para la realización de Análisis de Precio Unitario se tienen:

• 1. Método empírico (experiencia).

• 2. Método fuentes secundarias (revistas y base de datos)

• 3. Método analítico estándar (uso de Análisis de Precio Unitario "APU")

Es importante destacar que para llegar al método analítico estándar, se necesita obligatoriamente la ayuda del método empírico y el método de fuentes secundarias. No está permitido el uso de base de datos sin estar adaptadas a las necesidades puntuales de cada oferta y a los recursos reales y disponibles necesarios para cada actividad.

Para el logro de estas estimaciones de costos se interpretaron los planos de ingeniería del conjunto, y de este modo determinar el balance de materiales. Para cada actividad se le recabaron los costos vigentes de las materias primas, equipos, mano de obra.

Se diseñó el formato de APU y sobre él se vaciaron los datos del balance de materias primas y demás equipos, y mano de obra necesarios para la construcción del prototipo. Este balance se estuvo mediante entrevistas no estructuradas con empresarios del sector e igualmente se consultaron precios compresas vía web.

Elementos del análisis de precio unitario:

Según Monsalve, J (2008) los elementos que se deben tomar en cuenta para el desarrollo de un modelo de Análisis de Precio Unitario son los siguientes:

Costos Directos: se definen como la participación unitaria en unidades monetarias por cada unidad de medida, de materiales, equipos y mano de obra empleada directa o indirectamente en el proceso de fabricación.

Los costos directos son:

• Materiales: involucra todos aquellos costos asociados a materiales, insumos, desperdicios, transporte y flete de materiales. Para realizar el APU, se debe realizar el balance de materiales previo por unidad de fabricación o construcción que en este caso corresponde a la estructura de casco y su precio unitario se expresa en Bs/pieza: es importante destacar que los diversos precios de materiales, equipos y mano de se insertan en el formato APU, sin IVA.

• Equipos: involucra los costos de los equipos propios y alquilados así como las herramientas necesarias para realizar cada actividad debidamente balanceada con la mano de obra y con la actividad a realizar.

• Mano de Obra: involucra al costo del personal requerido para el desarrollo de ejecución del trabajo y los costos asociados al salario.

Ventajas de los contratos por precios unitarios:

Según Monsalve, J (2008) las ventajas son las siguientes:

• Permite al ente contratante poder comparar los precios unitarios de las diferentes ofertas presentadas, y poder así seleccionar la mejor, según sus intereses y el pliego de condiciones. (Homologación de ofertas).

• Permite variaciones del presupuesto base (aumentos de obra, disminuciones de obra y partidas no previstas).

• Permite valuar la obra, es decir darle el valor monetario a precios originales que representa la obra ya ejecutada, probada y aprobada por el ente contratante a través de la inspección

• Permite planificar y controlar la obra o fabricación, al establecer tiempos de ejecución en base a los rendimientos promedios estimados en los APU, y número de cuadrillas de trabajo para cumplir con metas establecidas de producción mínima

• Permite discriminar los gastos en equipos alquilados y los apartados en caja para reposición y mantenimientos de los equipos propios, a fin de no mezclarlos con la utilidad de la bruta de la obra.

Desventajas de los contratos por precios unitarios:

Según Monsalve, J (2008) las desventajas son las siguientes:

• Obliga el ente contratante tener proyectos muy bien elaborados a nivel de detalles, antes de proceder con la contratación.

• Los costos indirectos no son fácilmente cuantificables para cada partida y se ha tomado siempre como un porcentaje de los costos directos. Tanto los gastos administrativos, como generales y la utilidad.

Formato de precios unitarios. (Ver tabla N° 05)

Tabla N° 05. Encabezado de formato de APU

Fuente. Autora, 2016

Identificación de la Partida o Actividad: Se coloca el número de la partida, según el correlativo que corresponda.

Rendimiento: Es la productividad diaria desarrollada por el personal y los equipos y herramientas en un día hábil de trabajo expresado en unidades de medida por día por ejemplo piezas/día.

Jornada horaria: Corresponde a las Días/horas hábiles de trabajo por cada día de acuerdo a la legislación vigente.

Materiales (Ver Tabla N° 06).

Tabla N° 06. Formato de Materiales de APU

Fuente. Autora, 2016

Descripción: en esta casilla se identifican las especificaciones del material a utilizar, por ejemplo: Viga UPS 80 Acero A-36.

Unidad: es aquí donde se especifica la unidad correspondiente al tipo de material; ejemplo, Kg., m, galón.

Cantidad: en esta casilla se inserta la cantidad determinada como balance de materiales para cada pieza específica.

Factor: corresponde al porcentaje de desperdicios y se tomó como factor de desperdicio un 10% para el caso de los materiales y un 15% para los insumos restantes, debido a que por ejemplo los electrodos tienen los siguientes desperdicios: perdida por humedad, perdida por colillas y extravío o mal manejo de los mismos.

Precio: es el costo de los diversos materiales e insumos que intervienen en el proceso, sin IVA.

Monto: corresponde al costo por la cantidad de partes requeridas para el armado de la estructura.

Total: Esta casilla es llenada mediante el resultado la operación que asocia el factor de depreciación, el monto y la cantidad.

Total de Costo de Materiales: es la sumatoria de los costos parciales unitarios expresados en Bs/unidad de medida.

Equipos. (Ver Tabla N° 07).

Tabla N° 07. Formato de Equipos de APU

Fuente. Autora, 2016

Descripción: en esta casilla se identifican los equipos necesarios para la fabricación de la estructura. Por ejemplo un Esmeril portátil 8000 rpm 7".

Días: esta casilla es rellenada con los días hábiles a que se utilizará el equipo.

Cantidad: la cantidad es asignada de acuerdo al porcentaje de utilización de cada equipo que interviene en la fabricación de la estructura.

Factor: corresponde al factor de depreciación.

Costo: en esta casilla se muestra el costo de equipo en el mercado. Monto: el resultado de esta casilla es el producto de la Cantidad y Costo. Total de Costo de Equipos: expresa el costo del equipo por cada pieza.

Mano de obra. (Ver Tabla N° 08).

Tabla N° 08. Formato de Mano de Obra de APU

Fuente. Autora, 2016

Descripción: en esta casilla se identifica la mano de obra necesaria, según el tipo de actividad a desarrollar. (Soldador, chofer, plomero, trazador, etc.) Días: esta casilla es rellenada con los días hábiles a que se laborará.

Cantidad: esta casilla es rellenada con el número de personal requerido según la descripción

Jornada Laboral: En esta casi se coloca el monto del salario por día del trabajador.

Monto Total: en esta casilla se coloca el producto de días, cantidad y jornada laboral.

%Ley del Trabajo: En esta casilla se coloca el monto correspondiente al pago de bonos, primas etc, según la ley de trabajo.

Total de Costo de Mano de Obra: expresa el costo total que genera la suma de total salario más total bonos.

Costos indirectos. (Ver Tabla N° 09).

Tabla N° 09. Formato de Costos Indirectos de APU

Fuente. Autora, 2016

Costo Directo Sub – Total "A": es la sumatoria de Bsf/unidad tanto de Materiales, Equipos y Mano de Obra.

Administración y Gastos Generales: esta casilla realiza el cálculo de 10% al Costo Directo Sub – Total "A" para ser asignado a Administración y Gastos Generales.

Sub-Total "B": Es la sumatoria Costo Directo Sub-Total "A" con el 10% de Administración y Gastos Generales.

Utilidades e Imprevistos: se calcula obteniendo el 10% del Sub-Total "B".

Sub-Total "C": Es la sumatoria del Sub-Total "B" con Utilidades e Imprevistos. Total Precio Unitario (Bs/unidad): se coloca el monto obtenido en la casilla Sub-Total "C".

Costo de Fabricación: es el precio unitario sin IVA calculado mediante el anterior procedimiento. EL IVA se carga al presupuesto.

Costo de fabricación (cambio dólar DICOM): En esta casilla se coloca precio de fabricación correspondiente al valor de dólar al cambio de DICOM.

Costo de fabricación (cambio dólar paralelo): En esta casilla se coloca precio de fabricación correspondiente al valor de dólar al cambio de dólar paralelo.

Diagrama Causa – Efecto

El diagrama causa-efecto es una forma de organizar y representar las diferentes teorías propuestas sobre las causas de un problema. Se conoce también como diagrama de Ishikawa o diagrama de espina de pescado y se utiliza en las fases de Diagnóstico y Solución de la causa.

El diagrama de causa-efecto o diagrama de Ishikawa es un método gráfico que refleja la relación entre una característica de calidad (muchas veces un área problemática) y los factores que posiblemente contribuyen a que exista. En otras palabras, es una gráfica que relaciona el efecto (problema) con sus causas potenciales.

El diagrama de Ishikawa (DI) es una manera de identificar las fuentes de variabilidad. Para confirmar si una posible causa es una causa real se recurre a la obtención de datos o al conocimiento que se tiene sobre el proceso.

Esquema básico de un diagrama causa – efecto

• Las causas del problema se buscan activamente y los resultados quedan plasmados en el diagrama.

• Un DI muestra el nivel de conocimientos técnicos que se han logrado sobre el proceso.

• Un DI sirve para señalar todas las posibles causas de un problema y cómo se relacionan entre sí, con el cual la solución del problema se vuelve un reto y se motiva así el trabajo por la calidad.

Análisis FODA

FODA es una sigla que significa Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas. Es el análisis de variables controlables (las debilidades y fortalezas que son internas de la organización y por lo tanto se puede actuar sobre ellas con mayor facilidad), y de variables no controlables (las oportunidades y amenazas las presenta el contexto y la mayor acción que podemos tomar con respecto a ellas es preverlas y actuar a nuestra conveniencia).

En tal sentido, el FODA lo podemos definir como una herramienta de análisis estratégico, que permite analizar elementos internos a la empresa y por tanto controlables, tales como fortaleza y debilidades, además de factores externos a la misma y por tanto no controlables, tales como oportunidad y amenazas.

Para una mejor comprensión de dicha herramienta estratégica, definiremos las siglas de la siguiente manera:

• Fortaleza.- Son todos aquellos elementos positivos que me diferencian de la competencia.

• Debilidades.- Son los problemas presentes que una vez identificado y desarrollando una adecuada estrategia, pueden y deben eliminarse.

• Oportunidades.- Son situaciones positivas que se generan en el medio y que están disponibles para todas las empresas, que se convertirán en oportunidades de mercado para la empresa cuando ésta las identifique y las aproveche en función de sus fortalezas.

• Amenazas.- Son situaciones o hechos externos a la empresa o institución y que pueden llegar a ser negativos para la misma.

Glosario de Términos

Aluminio: Es un elemento químico de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Este metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis.

Casco: Parte de la superestructura que conforma una celda P-19 y consiste en una cuba o caja rectangular construida en láminas de acero de 20 mm de espesor.

Deformación: Es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica.

Egreso: Es un gasto, una salida de dinero que una persona o empresa debe pagar para un artículo o por un servicio.

Ingreso: Son todos los activos que perciben las personas, empresas y el estado, puede ser dinero, activo fijo, dinero bancario, etc.

Inversión: Es un término económico, con varias acepciones relacionadas con el ahorro, la ubicación de capital, y la postergación del consumo.

Obsolescencia: Que no se usa en la actualidad, que ha quedado claramente anticuado.

Productividad: Es la relación entre la cantidad de productos obtenida por un sistema productivo y los recursos utilizados para obtener dicha producción.

Prototipo: Primer ejemplar que se fabrica de una figura, un invento u otra cosa, y que sirve de modelo para fabricar otras iguales, o molde original con el que se fabrica.

Reemplazo: Sustitución de una persona o cosa por otra.

Rendimiento: Se refiere a la proporción que surge entre los medios empleados para obtener algo y el resultado que se consigue.

Riesgo: Posibilidad de que se produzca un contratiempo o una desgracia, de que alguien o algo sufra perjuicio o daño.

CAPITULO IV

DISEÑO METODOLÓGICO

En este capítulo, se describen los aspectos referidos al tipo de estudio a desarrollarse, diseño metodológico utilizado, las técnicas e instrumentos de recolección de datos y el procedimiento seguido para el cumplimiento de cada uno de los objetivos de la investigación.

Tipo de Investigación

El tipo de investigación señala, el nivel de profundidad con el cual el investigador aborda el fenómeno u objeto de estudio. En función de la problemática planteada, el tipo de investigación correspondiente es la investigación descriptiva, la cual, como Hernández, Fernández y Baptista (2006) explican:

Una investigación descriptiva consiste en presentar la información tal cual es, indicando cual es la situación en el momento de la investigación analizando, interpretando, imprimiendo, y evaluando lo que se desea.

Diseño de la Investigación

El diseño de la investigación viene a ser la estrategia general que se adoptará para responder al problema planteado, en el caso de este estudio corresponde a un diseño no experimental de campo así como también documental. De acuerdo con Arias (2006), el diseño no experimental de campo consiste en:

La recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los hechos (datos primarios), sin manipular o controlar variable alguna; es decir el investigador obtiene información pero no altera las condiciones existentes. De allí su carácter de investigación no experimental (p.31)

Así mismo, Arias (2006) señala que la investigación documental es un proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en fuentes documentales: impresas, audiovisuales o electrónicas (p.25).

Población y Muestra

La población es un conjunto de individuos de la misma clase, limitada por el estudio. Según Tamayo y Tamayo, (1997), La población se define como la totalidad del fenómeno a estudiar donde las unidades de población posee una característica común la cual se estudia y da origen a los datos de la investigación.

La muestra es la que puede determinar la problemática ya que les capaz de generar los datos con los cuales se identifican las fallas dentro del proceso. Según Tamayo, T. Y Tamayo, M (1997), afirma que la muestra "Es el grupo de individuos que se toma de la población, para estudiar un fenómeno estadístico".

Para efectos de esta investigación la población y la muestran son coincidentes, y están representados por todos casos que pertenecen a la estructura de las celdas electrolíticas de tipo P-19 ubicados en el área de reducción de Venalum.

Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Luego de haber determinado el alcance, tipo y diseño de la investigación, se establecieron las técnicas a utilizar para la recopilación de información y datos necesarios, dentro de las cuales se pueden mencionar principalmente: Entrevistas no Estructuradas, Observación Directa, Revisión Bibliográfica y web.

• Entrevistas no estructuradas: Según Ander E. (1982) dice que: la entrevista no estructurada son preguntas abiertas las cuales se responden dentro de una conservación, la persona interrogada da una respuesta, con sus propios términos (p.227). Las cuales se realizaron a los supervisores y personal que labora en las áreas de Reducción complejo I (P-19), con el fin de aclarar inquietudes, obteniendo así información precisa del estudio e ideas que sirvan de base para la realización de la investigación precisa y detallada acerca de la situación actual de las actividades realizadas.

• Observación directa: Según Sabino (1997), expresa sobre la observación directa que: el uso sistemático de los sentidos en la búsqueda de los datos que se necesitan para resolver un problema de investigación. (p.146). La cual permitió una inspección visual en el área de trabajo, verificar las condiciones del entorno operativo y obtener mayor conocimiento sobre los procedimientos y variables que interactúan en el proceso.

• Revisión Bibliográfica: Se analizaron fuentes de información necesaria para la obtención de las técnicas a utilizar para la realización del estudio en general tales como: libros, revistas, enciclopedias, guías, manuales, publicaciones. Así como también Servicio intranet de la Pág. web de Venalum, entre otros documentos relacionados con el proceso que se lleva a cabo en el área de celdas de Reducción I.

Materiales y Equipos

Los materiales y equipos que se utilizaron para el desarrollo de la investigación fueron:

Recursos físicos

• Lápiz y papel, útiles para recolectar datos e información.

• Calculadora.

• Un computador portátil e impresora.

• Programas de Microsoft Office.

• Medidor de stress térmico.

• Bomba de aspiración de aire.

• Bomba de Aspiración Monitoreo Personal.

Equipos de Protección

Estos equipos fueron necesarios para trabajar fuera y dentro de las áreas industriales de la empresa, los cuales son suministrados por la misma:

• Botas de seguridad.

• Lentes de seguridad.

• Protector respiratorio.

• Camisa.

• Chaqueta (tela jeans).

• Pantalón (tela jeans).

• Guantes de seguridad.

Recursos humanos

• Un asesor académico de ingeniería industrial

• Un asesor industrial de la Gerencia de Investigación y Desarrollo.

• Orientadores y facilitadores del centro de investigación.

Procedimiento Metodológico

Este estudio se llevó a cabo por medio de las siguientes actividades:

• 1. Primeramente se realizó la investigación y descripción de la problemática que presenta el área de reducción de VENALUM, específicamente de las deformaciones generadas en los cascos de las celdas P-19.

• 2. Se recopiló información bibliográfica sobre el mantenimiento aplicado a los cascos, normas de higiene y seguridad laboral y ejecución de proyectos de reemplazos.

• 3. Se determinó la influencia de la deformación de las paredes de los cascos actuales en el funcionamiento de las celdas y lo que significa para la hermeticidad de las mismas.

• 4. Por medio del monitoreo de los factores de riesgos presentes en el área de reducción, se cuantificó el nivel de dichos riesgos a los que se encuentran expuestos los trabajadores.

• 5. Se estimaron los costos asociados al mantenimiento aplicado a los cascos.

• 6. Igualmente se revisaron informes financieros y formatos de precios unitarios de años anteriores para analizar la metodología utilizada por la División de Ingeniería Económica adscrita a la Gerencia de Ingeniería Industrial de VENALUM.

• 7. Se llevó a cabo la interpretación de los planos del prototipo de casco de celdas P-19 con la cual se determinaron los beneficios y ventajas desde el punto de vista productivo, que posee el prototipo con relación al casco actual.

• 8. Por medio de los elementos evaluados se realizó la propuesta de reemplazo de los cascos originales por un nuevo diseño de los mismos.

• 9. De acuerdo a los resultados obtenidos del estudio se concluyó y realizaron recomendaciones con relación a la solución más ventajosa para la empresa.

CAPÍTULO V

SITUACIÓN ACTUAL

El siguiente capítulo comprende la descripción del proceso productivo, se detalla la deformación que presenta actualmente el casco; así como los factores de riesgo que se generan por causa de dicha deformación. Igualmente se muestra las operaciones del mantenimiento que se le realiza a los cascos P-19.

Descripción del Proceso

La reducción de aluminio se lleva a cabo en una celda de reducción electrolítica. La celda de tipo P-19 es una estructura tecnológica basada principalmente en principios fisicoquímicos con la aplicación de la primera y segunda ley de la Termodinámica y las leyes de Faraday entre otras. Estas estructuras debido a la acción de una corriente de electrones, generada por una fuente exterior a la celda, producen una reacción electrolítica formando productos como el aluminio, monóxido de carbono entre otros.

Para la reducción electrolítica se introduce en la celda la corriente eléctrica (corriente continua) necesaria; a través de los ánodos. Dentro de la celda la corriente fluye a través del electrolito y del metal líquido, hasta el bloque catódico y sale por las barras colectoras.

El proceso consiste en retirar el oxígeno de la alúmina disuelta en un medio electrolítico bajo los efectos de una corriente continua que es suministrada por una fuente externa. La alúmina se descompone en aluminio y oxígeno molecular el cual se combina con el carbono del ánodo y forma gas carbónico que es liberado. El aluminio precipita en forma líquida en el fondo de la cuba.

A continuación se muestra un esquema representativo de una celda electrolítica, Ver Figura N° 05.

Figura N° 05. Representación esquemática de una celda electrolítica.

Fuente. Informe de Investigación, Centro de Investigación VENALUM, 2006

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

Superestructura

La superestructura está configurada por: El sistema de barras conductoras, el puente anódico, tolvas de la Celda, sistema rompe-costra y barras verticales, Ver Figura N° 06.

Figura N° 06. Superestructura celda P-19

Fuente. Autora, 2016

El sistema catódico

El sistema catódico 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"; encontrándose dicha carcasa recubierta interiormente por revestimiento de pasta catódica. Además, posee 14 bloques catódicos cada uno de los cuales tiene dos (2) barras colectoras o barras de distribución catódica por donde circula la corriente. Ver Figura N° 07.

Figura N° 07. Sistema catódico

Fuente. Superintendencia de Reacondicionamiento Catódico. VENALUM

Casco de acero

El casco está fabricado en acero St-37-2; dicho casco posee una forma rectangular con esquinas achafladas y está unido a un conjunto de estructuras en voladizo que forman una "cuna", las cuales le confieren mayor rigidez al casco. Además, en su parte superior se le instala un elemento denominado plato, aportándole igualmente rigidez y permite apoyar las tapas laterales con el objetivo de obtener mayor hermeticidad de la celda. Ver Figura N° 08 y N° 9.

Figura N° 08

Figura N° 09.

Casco de acero de las celdas P-19 Fuente. Autora, 2016

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 (Ver Figura N° 10):

• El casco pesa 11.1 toneladas.

• Las trece cunas pesan 10.1 toneladas.

• El plato pesa 1.85 toneladas.

Figura N° 10. Casco original de celda P-19 y sus partes.

Fuente. Informe de Investigación, Centro de Investigación VENALUM, 2013

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 combinada de estas tensiones genera esfuerzos en los mismos, las cuales al incrementar continuamente con el tiempo han causado deformaciones permanentes en ellos. Debido a esto la resistencia del casco para soportar la carga de los materiales, revestimiento, metal y baño, se ve reducida y las partes superiores de las caras o paredes comienzan a pandearse tomando la típica forma de óvalo. Ver Figura N° 11.

Figura N° 11. Casco Deformado P-19

Fuente. Informe de Investigación, Centro de Investigación VENALUM, 2009

Producto de dichas tensiones en operación durante largo periodo de tiempo, el conjunto Casco-Plato-Cuna existente en planta presenta disminución de sus propiedades mecánicas, conllevando a excesivas deformaciones de las paredes del casco, desincorporaciones tempranas de su ciclo de operación, como consecuencia del choque térmico y empuje del revestimiento catódico; ocasionando la desmejora del proceso de captación de polvo como consecuencia de una hermeticidad inadecuada y presentado roturas en los cordones de soldadura que se ubican en la zona de unión de los platos.

Durante las primeras horas de operación de una celda (etapa de arranque), todos sus elementos sufren deformaciones importantes; en las cuales la tasa de deformación disminuye durante los días siguientes, manteniéndose un incremento sostenido en las deformaciones post etapa de arranque (durante todo el ciclo de vida). Las tensiones que más influyen en el comportamiento del casco son:

• Las tensiones debido al peso propio de la celda.

• Las tensiones debidas a la distribución de temperaturas en el casco y materiales en el revestimiento del cátodo.

• Las tensiones debidas a la impregnación de sodio en el cátodo durante la operación de la celda, ya que junto con la electrólisis tiene lugar la penetración de sodio y flúor en el revestimiento catódico, generándose tensiones que deforman las paredes del casco.

Debido a que el casco se encuentra expuesto a condiciones de servicio muy exigentes, actualmente y desde el año 2006 se ha implementado, un proceso de enderezado al Casco una vez que es desincorporado de operación, para llevarlo a una geometría admisible para su proceso de producción. Por no ser esta la solución definitiva a la problemática presente; previamente mediante un estudio de ingeniería, se realizó el diseño de un prototipo. Una nueva estructura metálica del conjunto Casco-Plato-Cuna, tomando en cuenta que esta nueva estructura posea la rigidez necesaria para adecuarse mayoritariamente a las variables operacionales a las que está sometida constantemente y sin violar las restricciones geométricas existentes; incrementando la vida del casco y de la celda en operación.

Diagrama Causa – Efecto de los factores que intervienen en el deterioro de la estructura actual de los Cascos

A continuación se presenta el Diagrama Causa – Efecto de los factores que intervienen en el deterioro de la estructura actual de los casco de las celdas P-19, en base a las "4M" de las cuales se analizaron las siguientes (Ver Figura N° 12).

Figura N° 12. Diagrama Causa – Efecto

Fuente. Autora, 2016

La disminución de las propiedades mecánicas y las fallas en las funciones operativas de los casos y por ende de las celdas, han causado déficits en su productividad. Existen determinados factores que están ligados con dichas fallas, como por ejemplo:

• Mano de Obra: Los operarios del área de Reducción I, accidentalmente dañan los elementos que conforman la estructura por falta de conocimiento o desidia. Igualmente el tiempo que toman las paradas de las celdas por las inspecciones que se les realiza, influye notablemente.

• Maquinaria: El vencimiento de la vida útil de los casco es el principal causante del resto de los deterioros, tales como; las deformaciones en la estructura, e igualmente la falta de un soporte firme y estable. La hermeticidad también afecta la productividad porque al fallar disminuye la captación de polvo y gases, importantes en el proceso.

• Mantenimiento: Cuando la celda presenta falla en operación es desincorporada para realizarle mantenimiento. Actualmente por las condiciones de las mismas el mantenimiento aplicado requiere de reparaciones mayores, en donde se emplea mayor tiempo y por ende la celda se encuentra más tiempo fuera de servicio.

• Medio Ambiente: Las condiciones actuales de las celas afectan el entorno del operador debido a los factores de riesgos a los que se encuentran expuestos. La emisión de gases y concentraciones de polvos, las altas temperaturas, la presencia de radiaciones no ionizantes, el ruido y la ausencia de iluminación, juntos se traducen en altos niveles de fatiga y bajo desempeño por parte del trabajador.

Prototipo de Casco de Celda P-19

Basados en la misma problemática planteada, 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 Casco-Plato-Cuna de Celda P-19 de Venalum ubicados en los Complejos I y II; con la finalidad de alargar la vida operativa de dicho conjunto. A continuación se muestra un análisis mediante matriz FODA.

Matriz FODA

Para el siguiente diagnostico se utilizó una Matriz FODA, la cual mediante su análisis se llegó a determinar las Fortalezas (factores internos con los que se cuenta), las Oportunidades, (factores externos positivos que se aprovecharán utilizando las fortalezas), la Debilidades, (factores internos negativos que se deben eliminar o reducir) y Amenazas, (factores externos que podrían obstaculizar el logro de nuestros objetivos). Ver Tabla N° 10.

Fortalezas

• El nuevo diseño de Casco favorece a una mejor hermeticidad ya que posee mayor rigidez en una sola estructura.

• La nueva estructura requiere menos mantenimiento (reparación Mayor), disminuyendo así el costo del mismo.

• Debido a las mejoras mecánicas el prototipo tendría mayor tiempo de vida operativa.

Debilidades

• Disminución del capital de la empresa por costo de fabricación.

• Igualmente será necesario realizarle mantenimientos y reparaciones.

• Se estima que su tiempo de vida útil está solo 10 años por encima de la estructura actual

Oportunidades

• El proyecto cuenta con el respaldo de la gerencia de investigación y desarrollo para llevar a cabo los estudios de factibilidad necesarios para su ejecución.

• La empresa cuanta con experiencia en estudios técnicos para reemplazos de equipos.

• VENALUM ha realizado anteriormente reemplazos de equipo de manera exitosa, Además este reemplazo cuenta con la garantía de índices de rentabilidad

Amenazas

• Puede que el diseño del prototipo una vez fabricado y puesto en operación no cubra en un cien por ciento las expectativas planteadas.

• Una vez realizados los estudios de factibilidad necesarios se requerirá de una empresa externa para llevar a cabo la construcción del prototipo, generando un costo de inversión inicial.

• Se podrían presentar limitaciones de incumplimiento de contrato por parte de la empresa que llevará a cabo la construcción del prototipo.

• Representación de Matriz FODA: (Ver tabla N° 10)

Tabla N° 10. Matriz FODA

Fuente. Autora, 2016

Área de Reducción I

Reducción I está compuesto por 2(dos) líneas de celdas (Línea 1 y línea 2) 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; también cuenta con una sala de compresores que son los que generan aire comprimido para ejecutar la mayoría de las operaciones y posee un sistema de monitoreo por equipos de computadoras. Ver Fig. N° 13.

Figura N° 13. Mapa de área de Reducción

Fuente: Centro de Investigación VENALUM, 2006

Factores de Riesgo 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, los cueles fueron evaluados con el fin de determinar su grado de intensidad y verificar si se encuentran dentro de los valores permisibles establecidos en las respectivas Normas Venezolanas COVENIN.

Valores límites permisibles de los Factores de Riesgo establecidos en las respectivas Normas Venezolanas COVENIN

• Factor de Riesgo: Ambiente térmico (Ver tabla N° 11)

Tabla N° 11. Valores límites permisibles

Fuente. Norma CONENIN 2254-95

• Factor de riesgo: Polvo (Ver tabla N° 12)

Tabla N° 12. Valores límites permisibles

Fuente. Norma CONENIN 2253

• Factor de riesgo: Fluoruros totales (Ver Tabla N° 13)

Tabla N° 13. Valores límites permisibles

Fuente. Norma COVENIN 3070-94

Nota: No clasificado como cancerígeno en humano.

• Factor de riesgo: Iluminación (Ver tabla N° 14)

Tabla N° 14. Valores límites permisibles

Fuente. Norma COVENIN 2249-1993

• Factor de riesgo: Ruido (Ver tabla N° 15)

Tabla N° 15. Valores límites permisibles

Fuente. Norma COVENIN 1565-1995

• Factor de riesgo: Radiaciones no ionizantes (Ver tabla N° 16)

Tabla N° 16. Valores límites permisibles

E= Campo eléctrico

Fuente. Norma COVENIN 2238-2000

H= Campo magnético

Situación actual de la cuantificación de Factores de Riesgos presentes en Reducción I

• Ambiente Térmico (Ver tabla N° 17)

Tabla N° 17. Monitoreo de Ambiente Térmico

Fuente. Autora

• Con este monitoreo se logró registrar los valores a los cuales se encuentran sometidos los trabajadores diariamente. Los cuales están entre 29,6 y 36,3 °C.

• Polvo (Ver tabla N° 18)

Tabla N° 18. Monitoreo de Polvo Ambiental

Fuente. Autora

El registro de las concentraciones de polvos obtenidas son las siguientes:

• Promedio de Concentración de Polvo Ambiental (Respirable)= 0,5 mg/m³.

• Promedio de Concentración de Polvo Ambiental (Total)= 1,8 mg/m³.

• Fluoruros Totales (Ver tabla N° 19)

Tabla N° 19. Muestreo de Fluoruros Totales

Fuente. Departamento Higiene Ocupacional.

• Según el monitoreo realizado el promedio de concentración Fluoruros Totales= 1,4 mg/m

Diagramas de procesos de producción actual en el departamento de reacondicionamiento catódico complejo I (P-19), en la empresa Venalum.

Los diagramas de procesos que se muestran a continuación, reflejan las actividades que realiza el departamento de Reacondicionamiento Catódico para llevar a cabo el mantenimiento general de toda la Celda; tanto para Superestructura como para el Casco. Desde su desincorporación hasta su puesta en funcionamiento. Siendo el centro de interés el diagrama donde se muestra el reacondicionamiento del Casco o Cátodo. Ver Figuras N° 14 – N° 18.

Proceso: Desmontaje De Celdas P-19

Inicio: Celda Fuera de Servicio Fin: Bimetálico Preparado Fecha: 02/08/2013

Método: Actual

Seguimiento: (CELDAS P-19)

Figura N° 14. Desmontaje de Celdas P-19

Fuente: Reacondicionamiento Catódico.

Proceso: Reacondicionamiento De Superestructura (Celdas P-19)

Inicio: Superestructura

Fin: En área de Reacondicionamiento de Superestructura

Fecha: 02/08/2013

Método: Actual

Seguimiento: (Celdas P-19)

Figura N° 15. Reacondicionamiento de Superestructura P-19

Fuente: Reacondicionamiento Catódico.

Proceso: Reacondicionamiento De Cátodo (Celdas P-19)

Inicio: Cátodo

Fin: En área de colocación de Plato y Tornillos

Fecha: 19/08/2013

Método: Actual

Seguimiento: (Celdas P-19)

Figura N° 16. Reacondicionamiento de Cátodo

Fuente: Reacondicionamiento Catódico.

Proceso: Ensamblajes De Bloques Catódicos

Inicio: Bloques Ensamblados

Fin: A Área de Almacenamiento de Bloques Ensamblados

Fecha: 19/08/2013

Método: Actual

Seguimiento: (Celdas P-19)

Figura N° 17. Ensamblajes De Bloques Catódicos

Fuente: Reacondicionamiento Catódico.

Proceso: Montaje De Celdas P-19

Inicio: Superestructura Reacondicionada y cátodo reacondicionada

Fin: Celda Reacondicionada

Fecha: 19/08/2013

Método: Actual

Seguimiento: (Celdas P-19)

Figura N° 18. Montaje de Celda P-19

Fuente: Reacondicionamiento Catódico.

Descripción del proceso de producción actual en el departamento de reacondicionamiento catódico complejo I (P-19), Venalum

El proceso que maneja el departamento de reacondicionamiento catódico es un sistema de secuencia. Donde el primer lugar se retira la Superestructura y se traslada para ser reacondicionada, seguido del retiro de cátodo e igualmente su reacondicionamiento. Una vez concluido el mantenimiento del casco se procede al ensamblaje de los bloques catódico. Finalmente al haber cumplido con este proceso, se traslada la Superestructura y el Casco a su lugar de destino y se realiza el montaje de ambos. Ver Figura N° 19.

Figura N° 19. Descripción del proceso general de producción actual P-19

Fuente: Autora, 2016

Para la realización de cada actividad de mantenimiento a las celdas, se cuenta con un número de trabajadores y un tiempo de operación preestablecido por el departamento de Reacondicionamiento Catódico. Los cuales se muestran en las siguientes tablas. (Ver tablas N° 20 – N° 25).

Tabla N° 23. Reacondicionamiento de Cátodo

Fuente: Reacondicionamiento Catódico

Tabla N° 24. Montaje de Cátodo y Superestructura

Fuente: Reacondicionamiento Catódico

Tabla N° 25. Ensamblaje de bloque

Fuente: Reacondicionamiento Catódico

El mantenimiento a las celdas P-19 es el factor más importante para el buen funcionamiento de las misma, ya que es el proceso donde se le otorga lo necesario para que lleve a cabo su labor. Es por ello, que el departamento de reacondicionamiento catódico tiene la responsabilidad de cumplir bajos los estrictos parámetros de calidad la desincorporación, reacondicionamiento y su reincorporación a planta de las celdas.

CAPÍTULO VI

ANÁLISIS Y RESULTADOS

En el presente capítulo se muestran los resultados y los diversos análisis realizados para llevar a cabo la propuesta de reemplazo de los actuales Casco de Celdas P-19.

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. Dado que estos compuestos son necesarios en el proceso, tienen un costo elevado y además son contaminantes, las líneas de celdas disponen de un sistema de tratamiento (planta de tratamiento de humos FLAKT (P.T.H)) que recoge los gases del proceso y recupera el flúor de los mismos, para devolverlo al proceso en la alúmina secundaria.

El pandeo de las paredes laterales que presenta la estructura del Casco generada por los factores mecánicos y térmicos, afecta directamente a la hermeticidad, impidiendo que la P.T.H cumpla su función. Ver figura N° 20.

Figura N° 20. Celda P-19, fuera de servicio

Fuente. Autora, 2016

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. (Ver Figuras N° 21 y N° 22).

Figura N° 21. Celda P-19, con tapas laterales

Fuente. Autora, 2016

Figura N° 22 Celda P-19, sin tapas laterales

Fuente. Autora, 2016

Al igual que el casco las tapas laterales se deforman permanentemente en varias zonas de su estructura. Esto se debido a:

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

• Las tapas son golpeadas por la parte inferior de la cabina de la grúa y por la ploga, generándole abolladuras. (Ver Figura N° 23).

Figura N° 23. Celda P-19, tapas laterales dañadas

Fuente. Autora, 2016

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. Todo lo antes mencionado tiene como efecto la liberación a la atmósfera de elementos como; gases fluorinados, partículas en los humos de celdas tales como: hollín, alúmina, criolita, fluoruro de aluminio y fluoruro de calcio. Elementos que por la condición de baja hermeticidad no logran ser absorbidos por la P.T.H, influyendo además en las condiciones del medio ambiente de trabajo afectando de una manera u otra la salud del trabajador.

Factores de Riesgo

Con el monitoreo de cada uno de los factores de riesgo que se encuentran presentes en el área de Reducción I por causa de la deformación actual en el casco de la celda, se cuantificaron aquellos riesgos a los que se encuentran expuestos los trabajadores, los cuales se concretan a continuación:

Monitoreo Ambiente Térmico

El registro de Temperatura en las celdas se encuentra entre 29,9ºC y 36,3ºC; dichos valores están fuera del rango recomendado en la Norma Venezolana COVENIN 2254:1995 "Calor y Frío, límites máximos permisibles de exposición en lugares de trabajo", con límites de exposición recomendado de 31,1ºC para trabajos moderados. (Ver gráfica N° 02).

Gráfica N° 02. Valor de Exposición Máxima.

Fuente. Autora, 2016

Estos valores de temperatura tienen origen debido a la naturaleza del proceso llevado a cabo en ésta área, además de las bajas condiciones de hermeticidad en que se encuentran las celdas.

Monitoreo Polvo Ambiental

La Concentración Ambiental Permisible (CAP) establecida en la Norma COVENIN 2253 para Partículas no clasificadas de otro modo, Fracción Inhalable, es de 10 mg/m3. Según el monitoreo de polvo realizado en el área de Reducción I, los valores promedios de la Concentración de Polvo Ambiental obtenidos, tanto en las muestras ambiental total como en las muestras ambiental respirables (1,8 mg/m3 y 0,5 mg/m3 respectivamente) se encuentran por debajo del límite permisible. Ver gráfica N° 03.