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

Partes: 1, 2, 3

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)