Diseño del árbol de equipos del sistema de despolvoreo H25-I del horno 1 y análisis de las demoras eléctricas

INTRODUCCIÓN La planta de SIDOR se encuentra ubicada en la Zona Industrial Matanza, Municipio Caroní, Estado Bolívar, aproximadamente a 17 Km. de su confluencia con el río Caroní y a 282 Km. de la desembocadura del río Orinoco en el Océano Atlántico. Se comunica con el resto del país por vía terrestre y con el resto del mundo lo hace por vía marítima. Sus instalaciones están ubicadas sobre una superficie de 2838 hectáreas de terreno de los cuales 87 hectáreas son techadas. La planta de SIDOR se encuentra ubicada en la Zona Industrial Matanza, Municipio Caroní, Estado Bolívar, aproximadamente a 17 Km. de su confluencia con el río Caroní y a 282 Km. de la desembocadura del río Orinoco en el Océano Atlántico. Se comunica con el resto del país por vía terrestre y con el resto del mundo lo hace por vía marítima. Por las razones expuestas anteriormente se presenta la siguiente investigación, la cual tiene como propósito diseñar la representación estructurada de equipos del sistema de despolvoreo con el objetivo de codificar todos los equipos que componen al sistema, para hacer mas fácil la compra de repuestos, la realización de mantenimientos, ordenes, avisos, en función de tener al sistema el cien porciento operativo.

INTRODUCCIÓN Entre las limitaciones que afectaron la realización de este trabajo, esta la falta de información amplia de los equipos que conforman el sistema de aspiración, esto se justifica ya que el sistema de despolvoreo tiene poco tiempo en funcionamiento y se tienen poca información técnica. Los análisis de demoras son indispensables en la gestión de mejora continua de las empresas de producción, ya que mediante estos salen a relucir las posibles mejoras que logran minimizar y en el mayor de los casos eliminar las indisponibilidades en los procesos. Es importante resaltar que las empresas siderúrgicas poseen procesos continuos para la producción de acero, por tal razón si reducimos las demoras en un periodo determinado se vera reflejado en un aumento de la producción

GENERALIDADES DE LA EMPRESA Siderúrgica del Orinoco (SIDOR) C.A., es una empresa privada, dedicada a la fabricación de productos de acero largos y planos, destinados fundamentalmente al mercado venezolano y a la exportación. Esta organización, en sus comienzos, fue creada con el propósito de eliminar la necesidad de importar productos de acero y aprovechar los yacimientos de mineral de hierro ubicados en esta región, originando nuevas fuentes de empleos y contribuyendo a la industrialización de la región de Guayana, así como la generación de divisas para el País, teniendo actualmente la misión de comercializar productos siderúrgicos destinados al mercado nacional e internacional. La Siderúrgica del Orinoco (SIDOR) es un complejo siderúrgico que abarca desde la fabricación de pellas hasta productos finales largos (barras y alambrón) y planos (láminas en caliente, láminas en frío, y recubiertos), utilizando tecnología de reducción directa, hornos de arco eléctrico y colada continua. 

GENERALIDADES DE LA EMPRESA MISIÓN Crear valor con nuestros clientes, mejorando la competitividad y productividad conjunta, a través de una base industrial y tecnológica de alta eficiencia y una red comercial global. VISIÓN Ser la empresa siderúrgica líder de América, comprometida con el desarrollo de sus clientes, a la vanguardia en parámetros industriales y destacada por la excelencia de sus recursos humanos. VALORES Compromiso con el desarrollo de nuestros clientes. Creación de valor para nuestros accionistas. Cultura técnica, vocación industrial y visión de largo plazo. Arraigo local, visión global. Transparencia en la gestión. Profesionalismo, compromiso y tenacidad. Excelencia y desarrollo de los recursos humanos. Cuidado de la seguridad y condiciones de trabajo. Compromiso con nuestras comunidades

EL PROBLEMA La problemática radica en que actualmente la empresa no cuenta con un árbol estructurado de equipos del sistema de aspiración de polvos de las cintas transportadoras de Hierro de Reducción Directa (HRD) y Cal al horno uno en el sistema SAP, también se necesitaba hacer un análisis de las demoras eléctricas del semestre 2008-I. El sistema SAP es donde se maneja toda la información referente de los equipos que se encuentre en cualquier área de SIDOR, tales como; ubicación, repuestos, inventarios, costos, entre otros. Cuando el sistema de aspiración de polvos tiene una parada imprevista se deja de aspirar el polvo producido por la inyección de Hierro de Reducción Directa (HRD) y Cal al horno uno, esto ocasiona un excesiva acumulación de partículas alrededor de las cintas transportadoras y alrededor de la planta. El sistema de despolvoreo, es un sistema que tiene poco tiempo en funcionamiento y esta siendo incorporado a la responsabilidad del departamento de mantenimiento de palanquillas, esto conlleva a que el personal en general no conozca con profundidad al sistema, posibles fallas, posibles mantenimientos, lo que genera mayor importancia en la realización FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

EL PROBLEMA OBJETIVOS Objetivo General Diseño del Árbol de Equipos en SAP para el sistema de aspiración de polvo de las cintas de carga de Hierro de Reducción Directa (HRD) y Cal del Horno uno, y Análisis de las Demoras Presentadas en el Semestre 2008-I. Matanza SIDOR. Objetivos Específicos Diseñar un árbol de equipos del sistema de aspiración de polvo. Elaborar un diagrama de causa – efecto que permita visualizar las causas de las demoras eléctricas. Hacer un análisis de las demoras eléctricas del semestre 2008-I. Presentar mejoras en los equipos para disminuir las demoras en el semestre 2008-II.

EL PROBLEMA ALCANCE DELIMITACIONES La presente Practica Profesional esta dirigido y enfocado al Diseño del Árbol de Equipos en SAP para el Sistema de Aspiración de Polvo de las Cintas de Carga de Hierro de Reducción Directa (HRD) y Cal al Horno uno abarcando todos los equipos que componen el sistema de aspiración de polvo, y un Análisis de las Demoras Eléctricas en el semestre 2008-I. El Diseño del Árbol de Equipos en SAP para el Sistema de Aspiración de Polvo de las Cintas de Carga de Hierro de Reducción Directa (HRD) y Cal al Horno uno, y el Análisis de Demoras Eléctricas del semestre 2008-I, se llevo a cabo SIDOR zona industrial Matanzas, en la Gerencia de Palanquillas, Departamento de Mantenimiento de palanquillas, Área del grupo técnico eléctrico de horno; donde deben usarse todo los equipos de protección personal y tenerse todos los sentidos alertas, debido a los riesgos presentes.

EL PROBLEMA LIMITACIONES En el desarrollo del diseño del árbol estructurado de equipos y análisis de las demoras eléctricas, las limitaciones que afectaron la realización de este trabajo, esta la disponibilidad de tiempo por parte del personal que conoce las causas de las demoras y el funcionamiento del sistema de aspiración de polvo, ya que solo podían brindarme información adicional cuando no interfiriera con sus labores diarias. Además los manuales que facilitaron estaban en otros idiomas lo que dificultaba entender en algún momento la información. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA El diseño del árbol de equipos del sistema de aspiración de polvos es importante porque permite estructurar, codificar todos los equipos en el sistema SAP, con el objetivo conocer, controlar y vigilar los repuestos que se pudieran necesitar a la hora de hacer un mantenimiento preventivo o correctivo al sistema de despolvoreo. El análisis de las demoras es imprescindible realizarlo para ejecutar las posibles mejoras para disminuir los tiempos de indisponibilidad por parte del grupo eléctrico de hornos y así aumentar la producción.

MARCO METODOLÓGICO El presente trabajo se realizó en el área de palanquillas de la empresa SIDOR, a través de la aplicación de una investigación de campo con diseño no experimental, descriptiva; ya que a través de su desarrollo se pudo analizar y medir la condición actual del proceso y propiedades relevantes del sistema de despolvoreo; es decir, se realizó la recopilación y levantamiento de la información para el diseño del árbol estructurado de equipos y el análisis de las demoras. Por su finalidad es una investigación aplicada, ya que, se caracteriza porque los resultados obtenidos pretenden utilizarse para resolver alguna situación problemática. Es el tipo de investigación que realiza cotidianamente el práctico, el profesional ligado a una institución, empresa u organización. La recaudación de la información y datos requeridos, fueron extraídos de manuales, revisión bibliográfica, intranet, lo que trajo como resultado una mejor apreciación del desglose de equipos del sistema de aspiración de polvo.

MARCO METODOLÓGICO La población y muestra están representadas por los elementos o unidades (personas, cosas, etc.) de allí parte la obtención de la información que permitirá el desarrollo del diseño del árbol equipo y el análisis de las demoras. Se tomo como muestra los cuatro manuales de instrucciones de operación y mantenimiento del sistema de aspiración de polvo, al personal perteneciente al área de grupo técnico eléctrico de horno, conformado por tres inspectores eléctrico-mecánicos, un inspector eléctrico-instrumentista y el líder eléctrico. POBLACIÓN Y MUESTRA INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS Para la ejecución del presente diseño se hizo uso de las herramientas que se describen a continuación: OBSERVACIÓN DIRECTA ENTREVISTAS MATERIALES: Lápiz, papel, cámara fotográfica, equipos de protección

RESULTADOS REPRESENTACIÓN ESTRUCTURADA DEL ÁRBOL DE EQUIPOS DEL SISTEMA DE DESPOLVOREO H-25.1 Para la realización del árbol del equipos del sistema de despolvoreo H-25.1 fue preciso dividir el sistema en cuatro grupos; casa de mangas, sistema de control, ductos de despolvoreó y sistema de descarga. Una vez dividido el sistema se comenzó a armar el árbol de equipo mediante una estructuración de los equipos tomando en cuenta el funcionamiento de los mismos. La casa de mangas: Esta compuesto por un sistema de limpieza, compuerta de entrada, sin fin de carga, descargador rotativo, transportador de cadena, ventilador centrifugador, sistema de compresión de nitrógeno, los cual constas de una serie de equipos que permiten realizar la limpieza de las mangas filtrantes para purificar los polvos aspirados.

RESULTADOS REPRESENTACIÓN ESTRUCTURADA DEL ÁRBOL DE EQUIPOS DEL SISTEMA DE DESPOLVOREO H-25.1 El sistema de control H-25.1: Es donde se encuentra toda la lógica del sistema, es decir los programas que controlan la secuencia del sistema, esta compuesto por un control lógico programable (PLC), conjuntamente posee un tablero de distribución donde se encuentran todos los controles de los motores del sistema. Los ductos de despolvoreo: esta compuesto por ramales de ductos, chimenea, ductos de conexión, exclusión de los tramos de aspiración, estos permiten trasladar los polvos generados hasta la casa de mangas para su posterior depuración, es importante destacar que las compuertas permiten controlar el caudal de los fluidos, para garantizar que dichos polvos verdaderamente se trasladen por los ductos hacia la casa de mangas.

RESULTADOS REPRESENTACIÓN ESTRUCTURADA DEL ÁRBOL DE EQUIPOS DEL SISTEMA DE DESPOLVOREO H-25.1 El sistema de descarga: Es compuesto por un silo donde se almacenan las partículas ya filtradas para su posterior descarga, un fundo vibrante que permite vibrar una tolva para la descarga del silo, un antivibrante que conecta el fundo con una compuerta de guillotina esta tiene la función abrir y cerrar manualmente cuando fuese necesario, una compuerta guillotina neumática esta es controlada por el programa o manualmente mediante una botonera, un desviador de carga este permite desviar la carga hacia un gusano de descarga que permite descargar el material hacia una camión.

RESULTADOS ANÁLISIS DE LAS DEMORAS ELÉCTICAS DEL SEMESTRE 2008-I El análisis que se muestra a continuación se baso en los datos históricos de las demoras eléctricas ocurridas en el semestre 2008-I, dicho análisis se comienza con un diagrama causa-efecto con el objetivo de visualizar con detenimiento las verdaderas causas que generan las fallas que a su vez producen las demoras. (Gp:) BOVEDA (Gp:) Problema con la señal (sensores) (Gp:) Silos principales de HRD fuera de servicio. (Gp:) Cable de tensión del tubo pellet en corto circuito. (Gp:) Bombas de alta presión se disparan (Gp:) Falta se la señal de la máxima superior (sensores) (Gp:) Gira muy lenta (Gp:) Fusibles quemados (Gp:) Falta de refrigeración y mantenimiento (Gp:) Programa que maneja PLC desconfigurado (Gp:) TUBO PELLET (Gp:) DEMORAS POR FALLAS ELECTRICAS EN EL HORNO UNO Y TRES (Gp:) PLC (Gp:) Electrodos no bajan por permisivos. (Gp:) Cables de tensión de sensores en corto. (Gp:) Riel sucio (Gp:) Relet dañados (Gp:) REGULACIÓN DE ELECTRODO Gaveta Pegada Rebaba de acero Disparo de Brecker Gaveta EBT

RESULTADOS HORNO DE ARCO ELÉCTRICO NÚMERO UNO Resultado: El resultado expresa que el 25,38% de la duración de las demoras se debieron a fallas en la regulación de electrodos, el 20,29% se correspondieron a fallas en la bóveda, el 19,22% a fallas en el EBT y por ultimo un 17,355% de duración por fallas en el tubo pellet.

RESULTADOS HORNO DE ARCO ELÉCTRICO NÚMERO TRES Resultado: El resultado expresa que el 25,38% de la duración de las demoras se debieron a fallas en la regulación de electrodos, el 20,29% se correspondieron a fallas en la bóveda, el 19,22% a fallas en el EBT y por ultimo un 17,355% de duración por fallas en el tubo pellet.

RESULTADOS HORNO DE ARCO ELÉCTRICO NÚMERO TRES Resultado: El resultado expresa que el 24,44% representa la duración de las demoras que se debieron a fallas en el tubo Pellet, el 19,72% corresponden a las fallas en la regulación de electrodos, el 14,54% a las fallas en el EBT, y un 10,11% a las fallas en el Bóveda. (Gp:) 0,21 (Gp:) 0,15 (Gp:) 8,33 (Gp:) 6,88 (Gp:) 24,44 (Gp:) 19,72 (Gp:) 14,54 (Gp:) 8,43 (Gp:) 10,11 (Gp:) 1,16 (Gp:) 0,69 (Gp:) 1,91 (Gp:) 3,42 (Gp:) TUBO PELLET (Gp:) REGULACION DE ELECTRODO (Gp:) EBT (Gp:) BOVEDA (Gp:) SISTEMA INYECCION DE CARBON (Gp:) PLC (Gp:) SISTEMA DE BASCULACION (Gp:) BRAZO PORTA ELECTRODO (Gp:) SISTEMA DE REFRIGERACION (Gp:) CARRO PORTA CUCHARON (Gp:) SISTEMA DE FERROALEACIONES (Gp:) INSTRUMENTACION SIST. OXIGENO (Gp:) PUERTA ESCORIA

RESULTADOS ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Para el horno de fusión numero uno la demora mas significativa fue producida por fallas en la regulación de electrodo, esta falla se correspondió a que los sensores que indicaban la señal de electrodos arriba/abajo cumplieron su vida útil, también fueron producto de que los cables de tensión eléctrica hacían corto y generaban señales erradas, estas fallas hacían que el horno no conectara para fundir, ya que estas señales son un permisivo para el arranque, además un electrodo se rompió ya que la bomba de alta presión que alimenta el sistema hidráulico de las fases se disparo porque la bobina del contactor se quemo. La segunda demora importante se genero por fallas en la bóveda, dichas fallas eran porque los aterramientos que posee la bóveda cumplían su vida útil, y por hacer la bóveda giros de noventa grados en cada colada dichos aterramientos son estirados haciendo que sufran flexiones que generan su rotura. También se generaron fallas debido a las bombas de alta presión, estas fallas ocurrieron por disparos de los contactotes de dichas bombas. La tercera demora considerable fue producida por fallas en la gaveta EBT, esta falla se produjo porque el tope que sostiene el sensor de posicionamiento de la gaveta abierta/cerrada sufrió una rotura, también por disparos de breaker que alimenta de tensión eléctrica la pasarela del EBT y por material de rebaba a la hora de hacer la colada del horno, esto porque no se le hace la limpieza a la gaveta en cada colada.

RESULTADOS ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Para el horno de fusión numero tres la demora más significativa se genero por fallas en el tubo pellet, las causas mas frecuentes para que se generara esta falla fueron; los sensores que indicaban las dos señales de ducto afuera/dentro se quedaba pegada, esto porque el material que viaja por este ducto se quedaba obstruido en los sensores y activaba la señal, también el cable de tensión de dichos sensores hacían corto debido a las altas temperaturas y que el ducto es móvil, además los sistemas de cintas transportadoras estaban en corto circuito. La segunda demora elemental se debe a fallas por la regulación de electrodo, esta se generó por corto en la fase numero uno ya que la placa de aislamiento se rompió en la tortillería y por cambio de fusible que se quemo de la señal de electrodo arriba/abajo. La tercera demora considerable se debió a fallas en el sistema de inyección de carbón, estas ocurrieron por señal errada de los fines de carrera que poseen las válvulas, que indican la señal abierta/cerrada, igualmente por electroválvulas tapadas o dañadas.

RESULTADOS ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Haciendo un análisis general de las demoras eléctricas para los dos hornos de fusión de la acería de palanquillas tenemos que la principal demora a nivel de la acería es la falla del ducto pellet, la segunda demora notable fue por fallas en la regulación de electrodo y la tercera demora considerable se genero por fallas en la gaveta EBT

CONCLUSIONES Luego de diseñar el árbol de equipos del sistema de despolvoreo de las cintas de transporte de hierro de reducción directa y cal al horno uno, y elaboración del análisis de las demoras eléctricas del semestre 2008-I se concluye que: El sistema de despolvoreo H-25.1 no posee ningún plan mantenimiento, es decir se corrige algún desperfecto cuando este posee alguna falla. El sistema de despolvoreo no se encuentra asignado a ningún grupo técnico. Los extintores de los carros de manejo de acero líquido se encuentran en malas condiciones, presentando excesivo polvo. El grupo técnico eléctrico de horno se encuentra adiestrado y preparado para dejar operativos los sistemas que conforman los hornos a la hora de presentarse una falla eléctrica. Las demoras eléctricas con mayor duración son generadas por cortos circuitos de cables de tensión ya que los equipos se encuentran trabajando a altas temperaturas.

RECOMENDACIONES En consideración a los análisis presentados, se recomienda los siguientes aspectos: Codificar en el sistema SAP lo más pronto posible el árbol de equipos del sistema en estudio, para ello debe enviarse para el departamento de codificación, esto permitirá la pronta incorporación de un plan de mantenimiento para el sistema, además se tendrán todas las especificaciones, el stock, ubicación técnica, reservas de los equipos que conforman el sistema de despolvoreo. Programar el cambio de las tuberías eléctricas y cables eléctricos que alimentan los sensores de las fases de los hornos de fusión, se deben cambiar por cables que sean más resistente y tuberías acordes con los cables, ya que los que existen se dañan con frecuencia dado a que la tubería no protege los cables de las altas temperaturas y de las agua que desprenden las mordazas de los electrodos, además los flexibles no hacen el trabajo de proteger y flexionar cada vez que los electrodos bajan o suben.

RECOMENDACIONES Fijar soportes resistentes a la fuerza de accionamientos de los sensores electromagnéticos utilizados en la Gaveta EBT, Tubo Pellet y Fases, con el objetivo de eliminar por un prolongado tiempo fallas de este tipo. Programar el cambio de las tuberías eléctricas y cables eléctricos que alimentan los sensores de las fases de los hornos de fusión, se deben cambiar por cables que sean más resistente y tuberías acordes con los cables, ya que los que existen se dañan con frecuencia dado a que la tubería no protege los cables de las altas temperaturas y de las agua que desprenden las mordazas de los electrodos, además los flexibles no hacen el trabajo de proteger y flexionar cada vez que los electrodos bajan o suben. Inspeccionar en el tiempo estipulado los equipos asignados para detectar algún desperfecto antes que ocurra la falla. Limpiar la Gaveta EBT debe cada vez que salga una colada del horno de fusión, esto debe hacerse abriendo/cerrando la gaveta para que el remanente de acero se despegue, y así evitar que se limpie con soplete y se genere la demora.

RECOMENDACIONES Programar limpiezas de los rieles de las bóvedas de los hornos con el objetivo de que gire rápidamente, siempre dejar en correctivo los aterramientos de repuesto para que sea utilizado a la hora de dañarse los que están montados. Proteger las tuberías o cables eléctricos que se encuentren en condiciones de calor excesivo o derrames de acero líquido. Evaluar las condiciones en que se encuentran los extintores de los carros de manejo de acero líquido y todos los extintores que estén en los equipos asignados al grupo técnico eléctrico, ya que se observaron en malas condiciones, esto genera un riesgo para los trabajadores y los equipos, ya que en una acería es normal ver fuego. Asignar al sistema de despolvoreo a un grupo técnico para que mantenga los equipos inspeccionados y solucione las fallas cuando estas se presenten.