Análisis del desvío de consumo de ácido clorhídrico en los decapados I y II de la gerencia de laminación

La Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro, Sidor C.A es
una industria fabricante del acero que está ubicada sobre
la margen derecha del río Orinoco en la región de
Guayana, siendo ésta la empresa productora de acero
más importante del país y una de las mejores
productoras de acero del mundo. En el área de los
Decapados línea adscrita a la gerencia de
laminación en caliente se realiza un proceso donde la
banda es sometida a una limpieza, que consiste en hacer pasar la
banda por 4 (cuatro) tanques que contienen ácido
clorhídrico a temperaturas comprendidas entre 78ºc y
87ºc, eliminando así la mayor cantidad de
óxido presente en la misma. INTRODUCCIÓN

El análisis de desvío de consumo de ácido
clorhídrico, surge por la necesidad de disminuir los
gastos en la empresa y la contaminación que genera estos
en los ríos.   En el siguiente trabajo de
investigación se presentan las pérdidas de
ácido clorhídrico (HCl) que se han generado en el
período 2012 en los Decapados I y II de la Gerencia de
Laminación en caliente de Sidor C.A., determinadas por la
planta de regeneración. INTRODUCCIÓN

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. Actualmente Sidor por la poca
producción que ha tenido debe minimizar los costos, por
tal razón surge la necesidad de evaluar las causas que
originan pérdidas de ácido clorhídrico en
las líneas de Decapado I y II, generados por
evaporación, envíos no controlados desde las
plantas de regeneración, fugas líquidas o descargas
líquidas no programadas, ocasionando las siguientes
consecuencias: contaminación de los ríos,
corrosión de estructuras y techos en el área y
altos costos por reparación y mantenimiento; de esta
manera tomar las acciones pertinentes. EL PROBLEMA

OBJETIVO GENERAL. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  EL PROBLEMA
Analizar el desvío de consumo de ácido
clorhídrico en los Decapados I y II de la Gerencia de
Laminación en Caliente de Sidor, C.A. 1) Esquematizar el
proceso de envío y recepción de ácido, para
conocer detalladamente el proceso. 2) Evaluar la situación
actual de la zona de proceso en el área de decapado, para
diagnosticar el problema existente.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  EL PROBLEMA 3) Analizar la
fórmula de consumo estándar de ácido
clorhídrico. 4) Evaluar las pérdidas de
ácido clorhídrico en las líneas de decapado
continuo I y II e interpretar los gráficos para proponer
posibles soluciones.

ALCANCE El estudio a realizar es un diseño de
investigación no-experimental de tipo descriptivo,
evaluativo, aplicado y de campo, realizado en las instalaciones
físicas de la línea de Decapado,
específicamente en la zona centro de proceso, permitiendo
describir las posibles causas que pudieran estar generando
desvíos de ácido clorhídrico y así
tomar acciones que conlleven a la disminución de los
gastos en la empresa y la contaminación al medio ambiente.
EL PROBLEMA

DELIMITACIONES. Esta investigación se llevará a
cabo en la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo
Maneiro” Sidor C.A, ubicada en la zona industrial Matanzas,
específicamente en el área de Decapado de la
Gerencia de Laminación en Caliente, con la finalidad de
determinar y analizar las posibles causas del desvío de
consumo de ácido clorhídrico en los Decapados I y
II, y de esta manera generar propuestas para controlar la
situación dentro de la empresa. El presente estudio
tendrá una duración de 16 semanas. EL
PROBLEMA

LIMITACIONES. Las limitaciones que se presentan en la
realización del estudio, es que al momento de hacer el
recorrido por la planta de decapado, fue imposible acceder a
algunas áreas, ya que el paso estaba restringido por
motivo de mantenimiento, también se tuvo que esperar
algunos días para que iniciara el proceso en Decapado 2,
ya que éste se encontraba fuera de servicio por problemas
internos, afectando directamente a la producción. EL
PROBLEMA

JUSTIFICACIÓN. La presente investigación se
justifica, ya que permitirá obtener información que
será utilizada para determinar y analizar las
pérdidas de ácido clorhídrico en el proceso
de decapado en Sidor, con el propósito de controlar y
mejorar la eficiencia, condiciones ambientales y método de
trabajo; lo que servirá de base informativa para un
control interno exitoso EL PROBLEMA

GENERALIDADES DE LA EMPRESA UBICACIÓN. La empresa se
encuentra ubicada en la Zona Industrial Matanzas, Ciudad
Guayana, Estado Bolívar, sobre la margen derecha
del Río Orinoco, a 17 kilómetros de su
confluencia con el Río Caroní y a 300
kilómetros de la desembocadura del Río Orinoco en
el Océano Atlántico. Está conectada con
el resto del país por vía terrestre, y por
vía fluvial – marítima con el resto del
mundo.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA VISIÓN. Ser la empresa
socialista siderúrgica del Estado venezolano, que prioriza
el desarrollo del Mercado nacional con miras a los mercados del
ALBA, andino, caribeño y del MERCOSUR, para la
fabricación de productos de acero con alto valor agregado,
alineada con los objetivos estratégicos de la
Nación MISIÓN. Comercializar y fabricar productos
de acero con altos niveles de productividad, calidad y
sustentabilidad, abasteciendo prioritariamente al sector
transformador nacional como base del desarrollo endógeno,
con eficiencia productiva y talento humano altamente
calificado.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA ESTRUCTURA ORGANIZATIVA.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA GERENCIA DE LAMINACIÓN EN
CALIENTE. La gerencia de laminación en Caliente tiene la
responsabilidad de velar por el buen desenvolvimiento de las
plantas que conforman el complejo de distribución SIDOR ya
que en este cae la mayor responsabilidad de las ventas de
productos que se lleven a cabo en cada una de las plantas de
distribución.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DE LA
GERENCIA DE LAMINACIÓN EN CALIENTE

MARCO METODOLÓGICO TIPO DE ESTUDIO. La
investigación se basa en un estudio no experimental y se
considera de tipo: – Descriptiva: Estudio rígido en el
cual se describen características y se generalizan varios
fenómenos similares. – Aplicada: el objetivo principal es
mejorar el proceso a través de propuestas que garanticen
el mejoramiento en el proceso de decapado.- Evaluativa: Su
objetivo es valorar y enjuiciar el diseño,
ejecución, efectos y utilidades a fin de corregir las
deficiencias e introducir los reajustes necesarios en el
proceso.

MARCO METODOLÓGICO DISEÑO METODOLÓGICO.
Atendiendo a los objetivos delimitados, la investigación
se orienta hacia un Diseño de Campo. Por cuanto, este
diseño de investigación no solo se basa en
observar, sino recolectar los datos directamente de la realidad
del objeto de estudio, en su ambiente cotidiano, para
posteriormente analizar e interpretar los resultados.

MARCO METODOLÓGICO POBLACIÓN Y MUESTRA. Para
efectos del estudio a realizar se tomará como
población al consumo total de ácido en el proceso
de decapado, en unidad de volumen (m3) y la muestra a seleccionar
será el período a evaluar en la
investigación (año 2012), tomando los meses donde
presenten más desviaciones, por lo tanto, son
coincidentes

MARCO METODOLÓGICO TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE
RECOLECCIÓN DE DATOS. En función de los objetivos
planteados en el presente estudio, se emplearon técnicas
para la recolección de información, orientada de
manera esencial a alcanzar los fines propuestos.
Observación directa: visualizar de forma general el
proceso de decapado. Entrevistas no estructurada: A operadores de
Decapado y a personal de servicios. Revisión Documental:
Para sustentar de manera teórica y objetiva el
estudio.

MARCO METODOLÓGICO PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO. Para
obtener la información necesaria se realizaron los
siguientes pasos: 1) Recopilación y revisión de
información sobre las actividades y el proceso que se
realiza en el área de decapado, con el fin de tener
noción del proceso que se lleva a cabo en el área.
2) Recorrido por el área de decapado, para observar de
forma directa el proceso y así diagnosticar la
situación actual de la zona.

MARCO METODOLÓGICO PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO. 3)
Búsqueda de información del proceso de decapado por
la intranet de la empresa. 5) Tomar notas de las observaciones
por turnos. 4) Reuniones con técnicos de procesos para
recopilar información que no puede ser apreciada a simple
vista. 6) Entrevista al personal de servicios para la
recopilación de información con respecto a la
planta de regeneración y apuntar las observaciones
registradas en los manuales de ácido.

MARCO METODOLÓGICO PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO. 7)
Actualizar balance de ácido clorhídrico (HCl),
determinando las pérdidas de ácido. 8) Entrevista
no estructurada con Ingenieros químicos para aclarar dudas
sobre la fórmula de consumo de ácido. 9) Recorrido
por la planta de regeneración, para observar de forma
directa el proceso que se lleva a cabo y la relación que
tiene con la planta de Decapado.

MARCO METODOLÓGICO PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO. 10)
Elaborar el diagrama de Pareto para determinar la incidencia de
las causas que generan desvíos de ácido. 11)
Analizar Diagrama ABC e indicar causas que más impactaron
en el período 2012.

SITUACIÓN ACTUAL La Siderúrgica del Orinoco
“Alfredo Maneiro” tiene como objetivo principal
comercializar y fabricar productos de acero con altos niveles de
productividad, calidad y sustentabilidad, abasteciendo
prioritariamente al sector transformador nacional como base del
desarrollo endógeno, con eficiencia, productiva y talento
humano altamente calificado, Hoy en día las líneas
de Decapado continuo no se encuentran en condiciones
estándar para la realización del proceso que se
lleva a cabo en las mismas. La línea del Decapado I
pasó por una parada por reparación y mantenimiento,
sin embargo la línea del Decapado II se encuentra
deteriorada en cuanto a estructuras debido a agentes
corrosivos.

SITUACIÓN ACTUAL LAYOUT DE DECAPADO.

SITUACIÓN ACTUAL DIAGRAMA DE PROCESO DE DECAPADO.

SITUACIÓN ACTUAL

ANÁLISIS Y RESULTADOS ESQUEMA DEL PROCESO DE ENVÍO
Y RECEPCIÓN DE ÁCIDO.

ANÁLISIS Y RESULTADOS ESQUEMA DEL PROCESO DE ENVÍO
Y RECEPCIÓN DE ÁCIDO.

Tanques de HCL: Con capacidad para 90000 lts de ácido,
tiene cuatro (4) tanques por cada decapado. Con respecto a los
tanques del decapado I, estos fueron sustituidos por unos de
polipropileno, en cambio los tanques del Decapado II siguen
siendo de acero, cubiertos con goma especial y con dos capas de
ladrillos (refractarios) resistentes a altas temperaturas.
Tanques DC_1 Tanques DC_2 SITUACIÓN ACTUAL ANÁLISIS
Y RESULTADOS

SITUACIÓN ACTUAL Zona de enjuague: Las celdas de la zona
de enjuague del Decapado I no cuentan con la cantidad de bombas
requeridas, es decir, de diez (10) bombas solo cinco (5)
están operativas, y las celdas del Decapado II
están en las mismas condiciones que la del Decapado I, de
diez (10) bombas solo cinco (5) están operativas. Zona de
Enjuague ANÁLISIS Y RESULTADOS

Zona de secado:. Los secadores de banda de ambas líneas de
Decapado están en óptimas condiciones para la
realización del proceso. Los rodillos inductivos y los
exprimidores intermedios del Decapado I fueron sustituidos, ya
que estaban completamente desgastados, en cambio los rodillos del
Decapado II se encuentran actualmente desgastados, no se han
cambiado por falta de grúa en la zona de proceso.
SITUACIÓN ACTUAL Soplador DC_1 Soplador DC_2
ANÁLISIS Y RESULTADOS

Extractor de Gas: El extractor de gas del decapado I está
operativo, mientras que el extractor del decapado II está
totalmente deteriorado, por lo tanto, los gases no están
siendo tratados correctamente y están generando altos
índices de contaminación. SITUACIÓN ACTUAL
Extractor de gas DC_1 Extractor de gas DC_2 ANÁLISIS Y
RESULTADOS

Poliblock y Bombas Cepic ANÁLISIS Y RESULTADOS

SITUACIÓN ACTUAL De nueve (9) poliblock solo cuatro (4)
están en servicio y de dieciocho (18) bombas Cepic cuatro
(4) están operativas. ANÁLISIS Y RESULTADOS

SITUACIÓN ACTUAL De nueve (9) poliblock solo cuatro (4)
están en servicio y de dieciocho (18) bombas Cepic cuatro
(4) están operativas. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Fórmula de Consumo Estándar de Ácido Para
calcular los Kg de HCl Fresco/ ton Dec, se tiene que: Se
determinan los Kg de HCl al 30%/ Kg de óxido, calculando
la concentración de HCl Fresco, la facilidad de
disolución del Fe en la solución de HCl y el Peso
molecular de la resultante de la reacción de cada tipo de
óxido con HCl. ANÁLISIS Y RESULTADOS

El óxido de Hierro (FeO) es el que se ha definido en el
proceso, por lo tanto, se calcula la facilidad de
disolución para este tipo de óxido, aplicando la
fórmula anterior. Composición de los diferentes
tipos de óxidos presentes en el material, tomando como
referencia la capa de óxido de Siderúrgica de
Argentina ANÁLISIS Y RESULTADOS

Para determinar el peso molecular de la resultante de la
reacción de cada tipo de óxido con HCl, se calcula
lo siguiente: Seguido a esto, se multiplican los resultados
obtenidos de la concentración de HCl Fresco, la facilidad
de disolución del Fe en la solución de HCl y el
peso molecular de la resultante de la reacción de cada
tipo de óxido con HCl, para calcular los Kg de HCl al
30%/Kg de óxido que se requieren para determinar los Kg de
HCl Fresco/ ton Dec. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Para el cálculo de los Kg de óxido/ton Dec, se
tiene: Parámetros: Capa de óxido de
Siderúrgica de Argentina (Siderar) : 0.0437 Kg/m2 Peso
Molecular HCl: 36.50 gr/mol Ajuste: 1.25 Densidad de HCl
Regenerado: 1.12 Kg/lts ANÁLISIS Y RESULTADOS

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