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Manual de inducción y operación de los sistemas automatizados flakt-fase densa de V línea en CVG Venalum




Partes: 1, 2

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. El problema
  4. Marco empresarial
  5. Marco teórico
  6. Diseño metodológico
  7. Diagnóstico de la situación actual
  8. La propuesta
  9. Conclusiones
  10. Recomendaciones
  11. Referencias bibliográficas
  12. Dedicatoria
  13. Agradecimientos

Resumen

El presente informe tuvo como objetivo la elaboración de un Manual de Inducción y Operación de los Sistemas automatizados Flakt-Fase Densa de V Línea en CVG Venalum. El cual es un instrumento que servirá de apoyo para el adiestramiento del personal adscrito al Departamento de Servicios Reducción III; por cuanto este manual contiene las operaciones necesarias para orientar las tareas que deben cumplir, a fin de asegurar el buen funcionamiento del sistema. Se aplicó un diseño metodológico de tipo descriptivo, no experimental, de campo y bibliográfico fundamentado en la observación directa, encuestas y revisión de fuentes documentales. Se logró alcanzar los objetivos planteados para la realización de la propuesta de esta investigación, recomendando de esta manera, la implementación de dicho manual.

Palabras claves: Manual, Operaciones, Adiestramiento, Sistema automatizado.

Introducción

Actualmente, la mayoría de las empresas tanto a nivel nacional como a nivel internacional están en busca de mejorar la calidad de su sistema productivo, enfocándose en la aplicación de estrategias, que les peritan mejorar la capacidad de sus procesos productivos, para poder alcanzar de forma eficiente los objetivos.

La industria venezolana de aluminio CVG VENALUM se encarga de la producción del aluminio, utilizando como materia prima la alúmina, criolita, aditivos químicos y energía eléctrica. En las celdas se lleva a cabo el proceso de reducción electrolítica que hace posible la transformación de la alúmina en aluminio, este proceso genera gases los cuales se tratan convenientemente con Plantas de Tratamientos de Humo conocidas como PTH o Sistema FLAKT, antes de ser enviarlos a la atmosfera. También utilizan un Sistema Neumático Automatizado de transporte y distribución de materiales, con mecanismo de control automatizado y controladores programables. Este sistema representa el ahorro y buen aprovechamiento de los materiales transportados (alúmina primaria, alúmina secundaria, fluoruro y baño molido), dado que el proceso operativo de este permite la transportación y distribución más eficiente.

La empresa está conformada por una serie de gerencias, dentro de las cuales se encuentra la Gerencia de Reducción la cual está compuesta por Complejo I, Complejo II y V Línea. Cada complejo tiene 2 líneas conectadas en serie. Cada línea tiene 2 salas y en cada sala hay 90 celdas. En total son 900 celdas: 720 de tecnología Reynolds-EE.UU. en los complejos I y II, y 180 celdas de tecnología Hydro Aluminum-Noruega. Asimismo, existen 5 celdas experimentales V-350, un proyecto sustentado por ingenieros venezolanos al servicio de la empresa en el área de V Línea.

En la presente investigación se pretende recolectar toda la información necesaria del Sistema Flakt-Fase Densa en quinta línea, con la finalidad de suministrar sistemáticamente la información disponible para proveer los conocimientos básicos necesarios para la buena interpretación y comprensión tanto de las partes que la componen así como, el funcionamiento, la operatividad y lo que concierne en si al sistema.

Esta investigación estará estructurada de la siguiente manera:

  • Capítulo I El Problema: abarca lo relacionado con la problemática que presenta el Departamento Servicios Reducción III del área V Línea.

  • Capítulo II Marco Empresarial: se describe las generalidades de la empresa de estudio.

  • Capítulo III Marco Teórico: contiene los aspectos teóricos utilizados para la realización del estudio.

  • Capítulo IV Diseño Metodológico: se puntualiza la metodología empleada para el cumplimiento de los objetivos del estudio.

  • Capítulo V Diagnóstico de la Situación Actual: se presenta la realidad actual de la empresa para evidenciar la problemática existente.

  • Capítulo VI La Propuesta: se propone las soluciones que se pueden implementar para lograr la disminución e inclusive erradicación de la problemática que presenta el Departamento Servicios Reducción III del área V Línea y finalmente se presentan las Conclusiones y Recomendaciones.

CAPÍTULO I

El problema

En éste capítulo se describe y delimita el alcance del problema presentado en el Departamento Servicios Reducción III del área V Línea. También se detalla los antecedentes, el objetivo general con los objetivos específicos y la justificación o propósito.

Planteamiento del Problema

CVG VENALUM es una empresa del estado venezolano y una de las principales productoras de aluminio a nivel mundial. Está orientada a producir y comercializar el aluminio primario (utilizando como materia prima la alúmina, criolita, aditivos químicos y energía eléctrica) y sus aleaciones en distintas formas y tamaño (lingotes y cilindros) de forma productiva, rentable y sustentable contribuyendo así al desarrollo endógeno de la nación, generando bienestar social y alto compromiso con los trabajadores, accionistas, clientes y proveedores.

Para la obtención del aluminio primario es necesaria la realización de tres procesos productivos, los cuales se llevan a cabo en distintas áreas de la empresa. En la Planta de Carbón se fabrican los ánodos que son acoplados a barras conductoras de electricidad y el revestimiento de alquitrán-antracita para la celda, permitiendo realizar el proceso electrolítico. El área de Reducción está compuesta por el complejo I, II y V Línea con un total de 900 celdas (actualmente en funcionamiento 110 celdas), las cuales llevan a cabo el proceso de reducción electrolítica que hace posible la trasformación de la alúmina en aluminio. El último proceso para la obtención del aluminio sólido se desarrolla en la Sala de Colada, la cual recibe los crisoles con aluminio líquido trasegado de las celdas para ser vertido en hornos de retención y realizar el proceso de colada para obtener lingotes de 670 kg, 22 kg, 10 kg y cilindros para extrusión de 6.6 Monografias.com7.7 Monografias.com8 y 10 pulgadas.

Para la ejecución de su proceso de reducción electrolítica, el Departamento de Servicios Reducción III cuenta con el Sistema Flakt-Fase Densa el cual realiza el Transporte y Distribución de materiales (alúmina, baño, fluoruro) hacia las celdas y grúas; recolectando a su vez los gases crudos emitidos de las celdas recuperando así los fluoruros y elementos electrolíticos contenido en dichos gases.

En este departamento, se hace necesario la optimización de sus procesos a través de la elaboración de un manual de procedimientos aplicado al Sistema Flakt-Fase Densa, que contenga información detallada de las actividades que se llevan a cabo, ya que debido a la obsolescencia tanto de Manuales Operativos como de Prácticas de trabajo, y la falta de documentación e implementación de charlas que describan adecuadamente el funcionamiento del sistema y que permitan guiar y regular sus actividades, tanto a trabajadores como pasantes en esta área, propicia a que se cree incertidumbre y distorsión de la información por no tener planificado cuáles son las funciones y operaciones que deben realizar, pudiendo así ocasionar el colapso del Proceso Productivo en cuestión de 8 horas. Por ello es necesario implementar un manual de Operaciones en donde se especifique la estricta programación de las actividades para garantizar su continua operación y que permita ayudar en la instrucción de nuevos integrantes en el equipo de trabajo, sin incurrir en retrasos en los métodos de trabajo.

Es por ello que se realizó un diagnóstico de la situación actual sobre las diferentes causas y efectos que incurren en la obsolescencia de este manual, a través de la aplicación de encuestas que permitan determinar el problema. Las cuales nos permitirán formular propuestas para la optimización del uso de este a fin de mejorar el Sistema.

Objetivo General

Elaborar un Manual de Inducción y Operación de los Sistemas Automatizados Flakt-Fase Densa de V Línea en CVG Venalum.

Objetivos Específicos

  • 1.3.1. Diagnosticar la funcionalidad del Sistema Flakt- Fase Densa en V Línea.

  • 1.3.2. Describir el proceso de operación, partes y componentes de las Vasijas de Presión (VP) ubicadas en V Línea.

  • 1.3.3. Formular recomendaciones que garanticen la confiabilidad y funcionabilidad del Sistema Flakt-Fase Densa en V Línea.

  • 1.3.4. Documentar de manera eficaz, la navegación y acciones que se pueden ejecutar en cada uno de los despliegues del Sistema.

Justificación

La finalidad de este estudio es elaborar un manual de procedimientos de los sistemas automatizados Flakt- Fase Densa de V Línea en CVG VENALUM. Para desarrollar el manual se implementó una metodología basada en la observación, análisis y registro detallado de las actividades, con el fin de dar entrenamiento necesario al trabajador y a su vez para que sirva de apoyo ahora y en futuras oportunidades para el manejo del sistema.

Delimitación

La presente investigación se llevará a cabo en el Departamento Servicios Reducción III del área V Línea, adscrita a la Gerencia de Reducción. Tomará un tiempo de 16 semanas, comenzando el 01/08/2016 hasta el 18/11/2016. El estudio estará enfocado en elaborar un Manual de inducción y operación de los sistemas automatizados Flakt- Fase Densa de V Línea, el cual se divide en la Zona de Mezcla, Zona de Transporte y zona de Separación y Descarga. Con el objetivo de recaudar toda la información que pueda servir de apoyo para el adiestramiento del personal.

CAPÍTULO II

Marco empresarial

En este capítulo se describe las generalidades de la empresa, señalando brevemente su reseña histórica, ubicación de la empresa explicando su estructura organizativa y el proceso productivo que se realiza, también se dará una breve descripción del departamento donde se llevó a cabo la investigación.

Razón Social y Nombre Comercial

La Industria Venezolana del Aluminio, C. A. (CVG VENALUM), adscrita al Ministerio de Industrias Básicas y Minería (MIBAM) y a la Corporación Venezolana de Guayana (CVG), es de capital mixto y por su condición jurídica es una Compañía Anónima.

Reseña Histórica de la Empresa

En 1973 se constituyó la empresa Industria Venezolana de Aluminio C. A., CVG Venalum con el objeto de producir aluminio primario en diversas formas para fines de exportación. CVG Venalum es una empresa mixta, con 80% de capital venezolano, representado por la Corporación Venezolana de Guayana (CVG), y un 20% de capital extranjero, suscrito por el consorcio japonés integrado por Showa Denko K.K., Kobe Steel Ltd, Sumitomo Chemical Company Ltd., Mitsubishi Aluminium Company Ltd, y Marubeni Corporation.

Inaugurada oficialmente el 10 de junio de 1978, la planta de CVG Venalum es la mayor de Latinoamérica, con una capacidad instalada de 430.000 toneladas de aluminio al año. Está ubicada en Ciudad Guayana, estado Bolívar, sobre la margen sur del río Orinoco. El 75% de la producción está destinado a los mercados de los Estados Unidos, Europa y Japón, colocándose el 25% restante en el mercado nacional.

En el año 1986 se dio inicio a un ambicioso programa de ampliación de CVG VENALUM con una nueva línea de producción: V Línea, el más sólido proyecto consolidado por la Operadora de Aluminio, al permitir la instalación de 180 celdas de reducción electrolítica, equipada con ánodos precocidos que operan a 230 Kamp y 93% de eficiencia de corriente, convirtiéndose en la segunda reductora de aluminio en el ámbito mundial, con capacidad de producción superior a Monografias.com

En 2004 CVG VENALUM recibe formalmente la certificación ISO 9001-2000 para la línea de producción colada y fabricación de lingotes de aluminio para refusión y cilindros de extrusión. Una vez lograda esta certificación la extensión de la misma, fue aprobada en el mes de diciembre a través de una auditoria.

Ubicación Geográfica

CVG VENALUM está ubicada en la Avenida Fuerzas Armadas, zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana (ver figura 1), urbe creada por decreto presidencial el dos (2) de Julio de 1961 mediante fusión de Puerto Ordaz y San Félix. Limita al Norte con el Río Orinoco, al Sur con la empresa ORINOCO IRON, al Este con las empresas CVG FERROVEN, Hornos eléctricos de Venezuela y CVG BAUXILUM, y al Oeste con las empresas SIDOR y FIOR.

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Las principales razones para escoger a la región Guayana como sede industrial del aluminio fue en primer lugar la potencialidad hidroeléctrica procedente de la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar, en Gurí, situada a 100km de CVG VENALUM que garantiza el suministro de energía eléctrica a bajo costo, recurso básico para el proceso de reducción electrolítica. La segunda es la ubicación geográfica, que al limitar con el Rio Orinoco el cual con un caudal promedio de 34.000Monografias.comen su desembocadura al Océano Atlántico, facilita el transporte de aluminio primario a exportar y a su vez sirve para la importación de bauxita de alto tenor, materia prima para la obtención de alúmina.

Misión

Producir y comercializar aluminio primario y aleaciones de manera sustentable para satisfacer los requerimientos de sus clientes y contribuir al desarrollo integral de la nación bajo el Modelo Socialista Bolivariano.

Visión

Ser la empresa líder en la producción y abastecimiento de aluminio primario y aleaciones en el mercado nacional e internacional, con el aprovechamiento máximo de su capacidad instalada, de manera sustentable, la consolidación de toda la cadena productiva del aluminio y contribuir al desarrollo integral de la Nación.

Estructura Organizativa General

CVG VENALUM cuenta con una estructura organizacional de tipo lineal y de asesoría, donde las líneas de autoridad y responsabilidad se encuentran bien definidas, actualmente fue reestructurada y aprobada por la Corporación Venezolana de Guayana, debido a la disolución de la Industria Aluminios de Venezuela, está constituida por gerencias administrativas y operativas, a continuación se muestra el esquema de cada una de unidades (ver figura 2).

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Objetivos Estratégicos

  • Impulsar el desarrollo integral de la nación.

  • Garantizar la satisfacción de los clientes, considerando sus requerimientos y expectativas.

  • Fomentar programas para el Trabajo productivo y promoción de microempresas para el Desarrollo integral de las Comunidades.

  • Diversificar los proveedores y generar relaciones confiables.

  • Fortalecer la cadena de transformación del aluminio aguas abajo.

  • Garantizar trabajadores y trabajadoras, formados y motivados que laboren en condiciones de trabajo segura y saludable.

  • Adecuar la empresa a las regulaciones de Ambiente, Seguridad y Salud Laboral vigentes, para contribuir y mejorar la calidad de vida de los trabajadores y las comunidades de su entorno.

  • Garantizar trabajadores y trabajadoras, formados y motivados que laboren en condiciones de trabajo segura y saludable.

  • Adecuar la empresa a las regulaciones de Ambiente, Seguridad y Salud Laboral vigentes, para contribuir y mejorar la calidad de vida de los trabajadores y las comunidades de su entorno.

  • Garantizar los sistemas de gestión a través del mantenimiento y la mejora continua.

  • Producir aluminio de manera eficaz, eficiente, sustentable y de calidad

  • Garantizar la recuperación de la capacidad instalada.

Principios y Valores

Honestidad y Probidad, Responsabilidad, Identidad, Trabajo en equipo, Capacitación y Desarrollo, Moral y Ética, Equidad, Conciencia Ecológica, Solidaridad, Orden y Limpieza, Tolerancia y Respeto, Transparencia, Humildad, Eficacia, Efectividad, Eficiencia, Corresponsabilidad, Cuidado patrimonial, Planificación, Participación, Interés Colectivo, Justicia, Igualdad, Sustentabilidad, Integralidad, Perfectibilidad, Lealtad Institucional

Política Integral de los Sistemas de Gestión

CVG VENALUM con la participación de sus trabajadores, trabajadoras y proveedores, produce, vende y comercializa aluminio, mejora de forma continua los sistemas de gestión, comprometiéndose a:

Garantizar los requerimientos del cliente.

Prevenir la contaminación ambiental.

Cumplir la legislación vigente y otros requisitos que suscriba la empresa en materia de Calidad,  Ambiente, Seguridad y Salud laboral.

Funciones

La industria venezolana del aluminio, tiene con principal función producir y comercializar aluminio primario y sus derivados en forma rentable. Para cumplir con este propósito CVG VENALUM se orienta hacia aquellos productos y mercados que resulten estratégicamente atractivos. Es una empresa dedicada a la excelencia, a los costos más bajos posibles de la industria y participar en aquellos negocios que ofrezcan las mayores posibilidades de crecimientos y utilidad. Entre las funciones que conforman la industrial del aluminio se pueden mencionar:

  • Producción: alcanzar el nivel óptimo de productividad, respondiendo a las exigencias del mercado bajo controles de calidad establecidos, asegurando las mejores condiciones de rentabilidad y seguridad, en concordancia con la capacidad instalada y de acuerdo a las exigencias de los mercados internacionales con relación a calidad, costo y oportunidad.

  • Comercialización: optimizar la gestión de comercialización para elevar las ventas de la empresa y cumplir oportunamente con los requerimientos y necesidades del mercado.

  • Tecnología: establecer y desarrollar la tecnología adecuada para alcanzar una producción eficiente, que aumente la competitividad de la industria del aluminio.

  • Mercado y Ventas: maximizar los ingresos de la empresa mediante la venta de productos, cumpliendo oportunamente con los clientes, con la calidad requerida y a precios competitivos.

  • Procura: Garantizar la adquisición de materia prima, equipos, insumos y servicios en la calidad y oportunidad requerida a costos competitivos.

  • Finanzas: mantener una adecuada estructura financiera que contribuya a mejorar la competitividad y el valor de la empresa.

  • Organización: disponer de una óptima estructura organizativa de los sistemas de soportes que faciliten el cabal cumplimiento de los objetivos de la empresa.

  • Recursos Humanos: disponer de un recurso humano competente, identificado con la organización de la empresa y asegurar que sea el más efectivo y especializado.

  • Imagen: proyectar a CVG VENALUM como una empresa rentable competitiva vinculada con el desarrollo nacional y regional.

Descripción de la empresa

CVG VENALUM es una empresa de sector productivo secundario, ya que esta se encarga de transformar la alúmina (materia prima) en aluminio, el cual es procesado en forma de cilindros y lingotes, de acuerdo a los pedidos realizados por sus clientes.

Espacio Físico

CVG VENALUM cuenta con un área suficiente para su infraestructura actual y para desarrollar aún más su capacidad en el futuro (ver tabla 1).

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Para llevar a cabo el proceso productivo del aluminio (ver figura 3), la empresa cuenta con 3 salas de producción industriales e instalaciones auxiliares (ver figura 4), dentro de estas destaca:

Carbón

Instalación compuesta por las siguientes áreas:

  • Planta de Molienda y Compactación: Su objetivo es la elaboración de bloques de ánodos verdes, los cuales son consumidos en las salas de celdas.

  • Hornos de Cocción: Los ánodos verdes son colocados en hornos de cocción, con la finalidad de mejorar su dureza y conductividad eléctrica, que garantice la eficiencia del proceso electrolítico.

  • Sala de Envarillado: En esta área los ánodos cocidos son acoplados a una barra conductora de electricidad.

  • Planta de Pasta Catódica: Se produce la pasta catódica (mezcla de antracita y alquitrán líquido), con la finalidad de revestir el cátodo de las celdas electrolíticas.

  • Reacondicionamiento Catódico: Este departamento es el encargado de reconstruir las celdas que salen de servicio y de instalarlas nuevamente en los complejos de reducción para su arranque.

Reducción

Área en donde lleva a cabo el proceso de reducción electrolítica que hace posible la transformación de alúmina en aluminio, obteniéndose así, el aluminio líquido que luego es trasegado (vaciado en crisoles) y transportado a la sala de colada. La sala de reducción está conformada por tres (3) complejos que son: Complejo I, Complejo II y V-Línea.

Cada complejo tiene dos (2) líneas de celdas, conectadas en serie y cada línea cuenta con dos salas de celdas y cada sala cuenta con 90 para un total de 900 celdas, de las cuales 720 son de tecnología Reynolds y 180 de tecnología Hydro Aluminium. Adicionalmente en V-Línea existen cinco (5) celdas de tipo V-350, las cuales conformaron parte del proyecto desarrollado por ingenieros venezolanos al servicio de la empresa, lo que representa uno de los más grandes proyectos tecnológicos ejecutado por profesionales Venezolanos.

Colada

El aluminio líquido obtenido en las salas de celda es trasegado y trasladado en crisoles al área de colada, donde se elaboran los productos terminados. El aluminio se vierte en hornos de retención y se le agregan, si es requerido por los clientes.

Las operaciones en colada están divididas en tres (3) etapas principales:

  • Recepción, distribución y preparación del metal en los hornos.

  • Fabricación de lingotes mediante las coladas respectivas de los distintos tipos de productos.

  • Recepción, pesaje, asignación y almacenaje para su posterior despacho de los distintos productos.

Laboratorio

Instalación donde se controla la composición química del electrolito, metal producido y materias primas, además se analizan los contaminantes producidos en el proceso de electrólisis.

Instalaciones Auxiliares

Instalaciones que no forman parte del proceso, pero que son indispensables para el buen funcionamiento de la planta, estas son:

  • Instalaciones auxiliares de soporte: Patio de productos terminados y materias primas, suministro de aguas industriales, potable y contra incendios, aire comprimido y tratamiento de aguas negras.

  • Oficinas de servicios sociales, talleres, almacén y muelle.

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Descripción del Área de Trabajo

La Presente investigación está realizada en la Superintendencia de Reducción III de la Gerencia de Reducción (ver figura 5), específicamente en el Departamento de Servicios de Reducción III del área V Línea de la Industria Venezolana del Aluminio CVG VENALUM.

Gerencia de Reducción

La función de la Gerencia de Reducción es producir aluminio primario de acuerdo al plan anual de producción y en concordancia con los parámetros de calidad, rentabilidad y seguridad. A los fines de concretar su misión esta unidad debe cumplir con las siguientes funciones:

  • Garantizar la producción y productividad a través de la gestión de planificación.

  • Producir aluminio comercialmente puro.

  • Preservar el medio ambiente.

  • Garantizar la seguridad en la ejecución de las operaciones.

  • Producir la optimización técnico-económica del proceso.

  • Controlar la gestión para apoyar el logro de la rentabilidad.

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Superintendencia Reducción III

Producir aluminio primario en función de las metas de producción establecidas dentro de los parámetros de calidad, cantidad y pureza exigidas, en concordancia con el estado de la tecnología y estabilidad de la línea de producción. La superintendencia Reducción III de CVG VENALUM, está formada por tres Departamentos: Celdas V, Servicios de Reducción III y Mantenimiento Reducción III.

Departamento de Servicios de Reducción III

También llamado Departamento de Sistema Flakt-Fase Densa, este departamento se encarga de mantener dentro de las especificaciones y parámetros establecidos, las variables funcionales del proceso de transporte de alúmina, fluoruro y baño molido, así como también la recolección y filtración de gases de la V Línea.

CAPÍTULO III

Marco teórico

Para desarrollar esta investigación es necesario hacer referencia a una serie de concepto que servirán de guía para llevar a cabo dicho estudio y logro de los objetivos.

Bases Teóricas

Sistema Fase Densa

El Sistema Neumático Automatizado de Transporte y Distribución de materiales Fase Densa, está diseñado especialmente para manejar aire comprimido con Alúmina Primaria, Alúmina Enriquecida (Secundaria) y materiales en general de tamaño de grano pequeño (< 3.0 mm). Este sistema se desarrolló después de realizar investigaciones intensivas a nivel de modelos.

En el sistema convencional el material se transporta mediante la aplicación de presión dinámica en las partículas individuales del mismo, mientras que en el sistema de transporte neumático automatizado a Fase Densa, se aplica presión estática a la tubería, por ello se obtienen bajas velocidades y altas razón entre el material y el aire. Se denomina Fase Densa porque la relación aire material es más densa (más pesada) que en otros sistemas de transporte de material seco con aire comprimido.

Este sistema de transporte tiene su principio de funcionamiento basado en la teoría de transportación neumática a presión estática, cuya descripción teórica dice que es un sistema que trabaja bajo la base de aplicar presión estática en la tubería de transporte, a fin de mover el material en forma de paquetes.

Secuencia del Sistema Fase Densa

El sistema Fase Densa, se divide en tres zonas distintas (Ver Figura 6) las cuales son:

  • Zona de Mezcla.

  • Zona de Transporte.

  • Zona de Separación y Descarga.

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  • 3.1.2.1. Zona de Mezcla

En este sector se usa un dispositivo de mezcla presurizado, llamado Vasija de Presión (VP), que es donde ocurre la mezcla Aire - Material, para luego inyectarla a presión en estado de polvo a través de tuberías, comenzando la transportación del material. Esta vasija de presión actúa coma una bomba de polvo.

La VP es alimentada por gravedad, desde el silo situado en la parte superior, al abrir la válvula de cuchilla y cono que dejan caer el material; al entrar este en la vasija, desaloja un volumen de aire que se escapa por la válvula normalmente abierta o válvula de venteo. Una vez llena la vasija, se cierran las válvulas de cono y de venteo, se inicia la presurización por medio de la válvula de presurización y fluidificación hasta presurizar la vasija a una presión de 4 bar. A continuación se abre la válvula de salida, de manera simultánea se inyecta aire de fluidificación y transporte iniciándose el desplazamiento del material.

Todas las válvulas que están instaladas en la vasija son de funcionamiento neumático y están controladas por electroválvulas en un panel de control, que rige la secuencia de abrir o cerrar las válvulas. Este panel está ubicado en la parte exterior de la vasija y esta comandado por una computadora central, la cual dirige las operaciones de transporte. En V Línea se han clasificado en total 19 vasijas de presión (Ver Tabla 2) ubicadas en: Torre 5, Planta 900 y Planta 1000 según su capacidad, tal que, se permita iniciar una estandarización de sus componentes para posteriormente lograr una efectiva programación del mantenimiento de las vasijas.

Tabla 2. Clasificación de las Vasijas de Presión.

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  • 3.1.2.2. Componentes de las vasijas de presión

Descripción de partes y componentes principales de una vasija de presión (Ver figura 7):

  • POS.1 Cuerpo de la vasija de presión Monografias.comMonografias.como Monografias.comde capacidad.

  • POS.2 Válvula cono para cerrar la vasija de presión durante el transporte de material.

  • POS.3 Válvula de seguridad para la salida de emergencia de aire, cuando la presión exceda los parámetros preestablecidos.

  • POS.4 Annubar, sensor del flujo y manómetro tipo "U".

  • POS.5 Unidad de servicio con una válvula reguladora de presión, filtro de aire y separador de agua.

  • POS.6 Panel de control eléctrico y neumático, con válvulas solenoides, controladas eléctricamente y el manocomb con switches de presión.

  • POS.7 Pote de expansión para evitar choque de presiones contra el manocomb indicador de presión.

  • POS.8 Pote de compensación para filtrar el aire del manocomb.

  • POS.9 Válvula de salida, para cerrar y abrir el flujo de material hacia las tuberías del sistema fase densa.

  • POS.10 Cono de salida del material de la vasija de presión, con una boquilla para la fluidificación.

  • POS.11 Tobera de dosificación.

  • POS. 12 Válvula de pistón para controlar el flujo de aire comprimido para transportación, presurización y fluidificación.

  • POS.13 Válvula de agua para calibrar la velocidad, el tiempo de transporte y la presurización.

  • POS.14 Válvula antirretorno.

  • POS.15 Switcher selector para poder colocar la vasija de presión en modo automático o manual.

  • POS.16 Indicadores de nivel, para monitorear el nivel de material, si esta alto o bajo.

  • POS.17 Manocomb, unidad de switcher de presión con puntos fijos calibrados para controlar la presión de la tubería de transportación y en la vasija de presión.

  • POS.18 Válvula solenoide (5 puertas, 2 válvulas de presión de posición y controladas eléctricamente).

  • POS.19 Válvula de venteo, para la despresurización.

  • POS.20 Chapa metálica, con orificio para colocar la velocidad del aire venteado.

  • POS.21 Válvulas de salida del silo y de la caja de distribución, neumáticamente operadas o de combinación manual-neumática.

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  • 3.1.2.3. Operación de las Vasijas de Presión

La VP en V Línea siguen un itinerario de operación de acuerdo a los "Tiempo Programados de Transporte", donde la VP comienza su ciclo de operación normal de forma automatizada (Ver figura 7).

Cuando llega la hora de arranque de transporte automáticamente el sistema de control computarizado activa las vasijas correspondientes que cumplen el siguiente ciclo de operaciones:

La posición inicial de las válvulas en las VP es la siguiente:

  • a) Válvula de Cono: Cerrada.

  • b) Válvula de Cuchilla: Cerrada.

  • c) Válvula de Venteo: Abierta.

  • d) Válvula de Pistón para Presurización: Cerrada.

  • e) Válvula de Pistón para Fluidificación: Cerrada.

  • f) Válvulas de Pistón para Transporte: Cerrada.

  • g) Válvula de Salida: Cerrada.

El sistema de alto con luz de vació y el censor de bajo activado inicialmente, cuando la espera del ciclo de transporte. En estas condiciones:

  • Al comenzar el ciclo, la válvula de venteo permanece abierta para desalojar la presión durante el llenado, mientras que la válvula del cono se abre. Segundos más tarde (aproximadamente 15 seg. después) se abre también la válvula de cuchilla y comienza el llamado de la vasija desde el silo de 500 Tm permaneciendo cerrada la válvula de salida. De esta forma se permite la entrada de material a la vasija llenándose a presión atmósfera, la secuencia de apertura de las válvulas cono y cuchilla disminuye para evitar daños en los censores por impacto de la alúmina. A medida que se llena la vasija se activa el sensor de bajo nivel, mientras el material va desplazando el volumen de aire dentro de la VP desalojando fuera del recipiente a través de la válvula de venteo; evitando de esta manera el incremento de la presión interna en la VP, la cual, interfiere con el llenado.

  • Al llegar el material a su nivel máximo, el censor de nivel alto se activa y envía una señal eléctrica para suspender el llenado de la vasija, cerrando la válvula de cuchilla, con el cual se le es cortado el paso de alúmina, segundos después (aproximadamente 7 seg.) se hermetiza la VP cerrándose simultáneamente la válvula de venteo y la válvula de cono, ya que la válvula de sólida ha permanecido cerrada.

  • Una vez que la VP está llena y hermética, el sistema de control envía una orden (impulso eléctrico) para abrir simultáneamente las válvulas de presurización y fluidificación. Seguidamente después (aproximadamente 2 seg.) se abre la válvula de transporte inyectándose aire comprimido dentro de las tuberías de transportación para ir despejándose de material queda normalmente dentro de los misma.

  • Lo anterior crea un "vació" en la tobera VP (efecto venturi) que al abrir (aproximadamente 6 seg.) la válvula de sólida y unido al aire de fluidificación se origina el arrastre del material que está dentro la vasija comenzando así la transportación del material.

  • Desde que comienza el transporte, la presión de transporte y la presión interna de la vasija, aumentan progresivamente desde cero hasta alcanzar de 3 a 4 bar respectivamente, luego de la cual la presión de transporte se mantiene constante en el tiempo; a diferencia de la presión interna de la VP que se mantiene variando 0.2 bar en periodo de 26 segundos aproximadamente debido a la salida de la alúmina lo que genera impulsos de presión que tienen el objetivo de compensar la presión dentro de la VP y garantiza una presión constante en la VP y por ende un transporte más uniforme y continuo.

Durante el periodo de transporte (aproximadamente 600 seg. después) el nivel del material dentro de la VP va disminuyendo gradualmente, por lo que, en cierto momento (aproximadamente 300 seg. después de comenzar el transporte) el censor de nivel alto se desactiva (el medidor borra full de la vasija).

  • Para detener la transportación (durante la operación normal) debe ocurrir una de las tres situaciones siguientes:

  • a) Que la última tolva receptora se halla llenado hasta el nivel máximo indicando por un sensor de nivel alto.

  • b) Que el nivel de material dentro de la VP disminuya tanto que alcance el nivel minino permisible controlado por un sensor de nivel bajo.

  • c) Que la celda no llene en el tiempo estipulado por el dosificador lo cual varía de celda en celda. En este caso el transporte se suspende.

En estos casos, el censor de nivel envía una señal eléctrica para detener el suministro de aire comprimido de presurización y fluidificación cerrando las válvulas respectivas. Inmediatamente se cierra también la válvula de salida permaneciendo abierta la válvula de transporte para desalojar material dentro de la tubería.

  • Aproximadamente 5 seg. después de cerrar la válvula de salida se abre la válvula de venteo para despresurizar rápidamente la VP (el venteo dura alrededor de 100 seg.) hasta llegar a presión cero (manométrica).

  • Aproximadamente entre 20 seg. y 30 seg. después de abrir la válvula de venteo se cierra la válvula de transporte, en cuyo periodo continua la despresurización hasta finalizar el ciclo.

De forma automática se repite el ciclo hasta llenar todas las tolvas correspondientes.

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  • 3.1.2.4. Zona de Transporte

Esta zona incluye la red de tubos y accesorios (Pots, Válvulas) para la distribución de los materiales por Fase Densa hasta las tolvas respectivas. En V Línea este sistema de distribución neumática en fase densa se divide de acuerdo a los materiales transportados para el llenado de las tolvas de las celdas y las tolvas de grúas; alúmina secundaria, fluoruro y baño molido. El movimiento de material es regulado desde la vasija y controlado por accesorios tales como válvulas de bolas, desviadores de flujo (pots) y válvulas de estrangulamiento o válvulas pinch. El sistema contempla el suministro de los siguientes materiales:

  • Alúmina Primaria.

  • Alúmina Secundaria.

  • Fluoruro de Aluminio.

  • Baño Molido.

  • 3.1.2.3.1. Transporte de Alúmina

El suministro de alúmina primaria hacia V Línea es a través de la torre de transferencia Nº 5 por medio de una cinta transportadora proveniente desde C.V.G Bauxilum que vacía sobre dos silos continuos de 22.500 tm cada uno.

La alúmina almacenada en estos silos es transportada por cintas hacia dos Transportadores Neumáticos Verticales (TNV) los cuales, elevan el material hacia el silo de 750 tm (SI-1A) ubicado en torre 5.

Debajo de este silo están tres vasijas de presión (ZA, 2/4A, 4A) de Monografias.comde capacidad que reciben la alúmina primaria para transportarla por tuberías hasta los silos SI-2A en planta 900 y SI-4A en planta 1000 de 1.200 tm cada uno. (Ver Figura 9 y 10).

Ambos silos tienen tres puntos posibles de salida para suministrar alúmina primaria:

  • 1. Se alimentan las vasijas de presión 1/3A en planta 900 y 2/4A en planta 1000 de 1,5 m3 de capacidad cada una, que son las que transportan alúmina primaria hasta las tolvas de techo (1A ó 3A en planta 900 y 2A, 4A ó CE (V-350) en planta 1000) para suministrarle a las tolvas de las grúas cambiadoras de ánodo y usarlas en el banqueo de los ánodo en las celdas electrolíticas.

  • 2. Para casos de emergencia (cuando la Planta de Tratamiento de Humos (PTH) este fuera de servicio 2 días) se provee el suministro de alúmina primaria de las celdas, por medio de una caja de distribución que alimenta directamente hacia cada vasijas (1, 2, 3 y 4 de 3 m3 cada una). Esto significa que las celdas recibirán alúmina no enriquecida, por lo que, el fluoruro necesario es suministrado por sacos directamente a la celda.

  • 3. El suministro principal es hacia las plantas de tratamiento de humos (PTH). La función de la PTH es enriquecer la alúmina primaria con fluoruro y convertida en alúmina secundaria. El enriquecimiento en alúmina secundaria. El enriquecimiento se produce por adsorción del gas crudo, succionado desde las celdas electrolíticas por acción de 3 abanicos de tiro, ubicados en un extremo de la PTH y que envían a la atmósfera un gas depurado (limpio). La alúmina enriquecida, es luego depositada en los silos S3-E en planta 900 y S5-E en planta 1000 de 500 tm cada uno; desde donde se alimentan las vasijas (1, 2, 3 y 4) que transportaran el material por tubería hasta 5 tolvas receptoras ubicadas en la estructura de cada celda.

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Figura 10. Diagrama de Transportación de Alúmina Secundaria.

Fuente. Manual de operación y mantenimiento del sistema Fase densa de V línea CVG VENALUM (2005).

  • 3.1.2.3.2. Transporte de Fluoruro

El suministro de fluoruro a V Línea es desde la estación de limpieza de cabos situada en el extremos norte de Complejo II donde por medio de un personal se rompen los sacos de fluoruro de alúmina depositándolos en un silo de 1,5 m3 debajo del cual, se halla una vasija de presión de 1,5 m3 que envía el material por medio de una tubería de transportación en cuya longitud existen válvulas distribuidoras que desvía el flujo de material según selección de contenedor, hacia las línea 3, línea 4 y V Línea en el silo 6F (en planta 900) ó 7F (en planta 1000) de 11.5 tm cada uno; debajo de cada silo (6F y 7F) se encuentran ubicadas dos vasijas de presión de 1.5 m3 que conducen el fluoruro hasta la sala de celdas. (Ver figura 11)

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  • 3.1.2.3.3. Trasporte de Baño Molido

El suministro de Baño Molido a V Línea es también desde la estación de limpieza de cabos de complejos II perteneciente a áreas negras de la gerencia de carbón; donde se deposita el baño molido en un silo de 10 m3.

Partes: 1, 2

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