Universidad Tecnológica de Querétaro
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[email protected], c=MX Fecha: 2012.05.21 10:44:05 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Nombre del proyecto ESTUDIO DE ULTRASONIDO PROPAGADO EN AIRE EN ÁREA DE CUDA
Empresa Ride Control Servicios S de R.L de C.V Memoria Que como parte de los requisitos para obtener eltítulo de Ingeniero en Mantenimiento Industrial Presenta Gustavo León Rosales Nombre del aspirante Asesor de la UTEQ Ing. José Luis Toral Luna
Asesor de la Empresa Empresa Ing. Jesús Roberto Méndez Lugar y fecha
Querétaro. Qro., a 08 de Mayo de 2012
RESUMEN. El presente trabajo presenta el desarrollo de una metodología para el estudio de fugas de aire comprimido por ultrasonido para integrarlo a las prácticas de mantenimiento predictivo en las áreas de producción y maquinaria, siguiendo el método de detección de fugas a través de ultrasonido por propagación, además, muestra la importancia de los beneficios y el ahorro económico que pueden obtenerse al aplicar la tecnología de estudio de gases a través de un equipo de ultrasonido, como una herramienta para incrementar la productividad, el ahorro de energía y como parte estratégica para la sustentabilidad de la empresa.
ABSTRAC. This Work presents the development of a methodology to integrate flee analysis for ultrasonic to the practices and programs for predictive maintenance in the production areas and systems of comprised air and machinery, following the methods of detection of flee through of ultrasonic for propagation; also, shows the important economic benefits that can be obtained by applying analysis the flee analysis technology as tool to improve the productivity of company, savings of energy and should form part of its strategy for competitiveness.
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RESUMEN. El presente trabajo presenta el desarrollo de una metodología para el estudio de fugas de aire comprimido por ultrasonido para integrarlo a las prácticas de mantenimiento predictivo en las áreas de producción y maquinaria, siguiendo el método de detección de fugas a través de ultrasonido por propagación, además, muestra la importancia de los beneficios y el ahorro económico que pueden obtenerse al aplicar la tecnología de estudio de gases a través de un equipo de ultrasonido, como una herramienta para incrementar la productividad, el ahorro de energía y como parte estratégica para la sustentabilidad de la empresa.
ABSTRAC. This Work presents the development of a methodology to integrate flee analysis for ultrasonic to the practices and programs for predictive maintenance in the production areas and systems of comprised air and machinery, following the methods of detection of flee through of ultrasonic for propagation; also, shows the important economic benefits that can be obtained by applying analysis the flee analysis technology as tool to improve the productivity of company, savings of energy and should form part of its strategy for competitiveness.
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DEDICATORIAS. Dedico este trabajo a mis padres, Jesús Leon y Teresa Rosales, que con su ejemplode tenacidad y fortaleza formaron en mí la persona que soy. A mi esposa Ana Patricia y mis hijos Santiago y Miguel ángel, ángel , que juntos logramos este proyecto. A la UNIVERSIDAD TEQNOLÓGICA DE QUERÉTARO y a toda la comunidad estudiantil.
AGRADECIMIENTOS. A la empresa Ride Control Servicios S. de R.L. de C.V. por darme la oportunidad de desarrollar este proyecto Agradezco a la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO por la formación transmitida a todos los alumnos. A todos mis profesores, por sus experiencias, sus conocimientos y sus invaluables consejos. A mi asesor de la empresa, el Ing. Jesús Roberto Méndez. Por creer en este proyecto. A los Ingenieros, Sergio Delgado, Juan Mellado, Jesús Monge y Vladimir García, por todas las facilidades para la realización de este proyecto. Especialmente al Ing. José Luis Toral Luna. Profesor y asesor, por su experiencia y eje principal del proyecto.
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INDICE
Página
Resumen Abstract Dedicatorias Agradecimientos Índice I. INTRODUCCION
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II.
ANTECEDENTES
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III.
JUSTIFICACIÓN
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IV. V.
OBJETIVOS ALCANCES
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VI.
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
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VII.
PLAN DE ACTIVIDADES
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VIII. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS
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IX.
DESARROLLO DEL PROYECTO
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X.
RESULTADOS OBTENIDOS
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XI.
ANÁLISIS DE RIESGOS
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XII.
CONCLUSIONES
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XIII.
RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES
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XIV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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I Introducción. En la actualidad, el desarrollo de nuevas tecnologías ha marcado sensiblemente la actividad industrial mundial. En los últimos años, la industriase industriase ha visto bajo la influencia determinante de la electrónica, la electrónica, la la automatización y las telecomunicaciones, exigiendo telecomunicaciones, exigiendo mayor preparación en el personal, el personal, no no sólo desde el punto de vista de la operación de la maquinaria, sino desde el punto de vista del mantenimiento del mantenimiento industrial. La realidad industrial, matizada por la enorme necesidad de explotar eficaz y eficientemente los recursos renovables y los no renovables, así como también preservar el medio ambiente, son aspectos que la industria moderna y según los especialistas, debe contemplar una empresa que desea competir mundialmente en un mercado globalizado, es por esto que el mantenimiento predictivo ha cobrado gran relevancia en las últimos años.El mantenimiento predictivo es una técnica para pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una máquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza. Es decir, la Industria tiene que distinguirse por una correcta explotación y un mantenimiento eficaz. En otras palabras, la operación correcta y el mantenimiento oportuno constituyen vías decisivas para cuidar lo que se tiene.
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Existen diversas técnicas de mantenimiento predictivo, entre las más utilizadas están, termografía, análisis de aceite, análisis de vibración, ultrasonido, entre otras. Este último método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano. El Ultrasonido pasivo es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de vacío, y arcos eléctricos. Pudiéndose detectarlo mediante la tecnología apropiada,el Ultrasonido permite la detección de fricción en máquinas rotativas, detección de fallas y/o fugas en válvulas, detección de fugas de fluidos, pérdidas de vacío, detección de "arco eléctrico”. Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos, entre otras. . Los sistemas de aire comprimido justifican el 10 por ciento de toda electricidad,
y aproximadamente 16% del sistema motriz industrial en los EE. UU. El 70% de todas las plantas industriales utiliza aire comprimido para conducir una variedad de equipos. Un reporte del Departamento de Energía (DOE) informó que las instalaciones promedio tienen del 30% al 35% de merma de fugas de aire comprimido si no han tomado ninguna acción "reciente" con respecto a estas fugas; y el 57% de todas las plantas no han tenido una auditoría.
II Antecedentes. La empresa Ride control Mexicana S. de RL. De CV. Rama de la industria automotriz dedicada a la fabricación de componentes que brindan confort y
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seguridad a los pasajeros, así como también productos que contribuyen al buen funcionamiento de los automóviles. Data su origen desde 1899 como Timken Roller Bering Co. Hasta GRC Derivada de la compra de Arvin Meritor por open gate capital el 28 de agosto de 2009.
Actualmente en la empresa existen antecedentes de estudios y análisis de ensayos no destructivos tales como: análisis de aceite, análisis de termografía, análisis de vibraciones, un estudio de medición, análisis de potencia y energía en compresores de aire. No obstante no existe un registro oficial de estudio de fugas de gases en la planta.
III Justificación. Ante los nuevos retos que enfrenta la industria de todos los ramos y principalmente la automotriz y específicamente la empresa GRC que está comprometida en promover y lograr una mejora continua previniendo y controlando los impactos ambientales que nuestras actividades ocasionen al medio ambiente, manejando responsablemente los materiales, reduciendo las emisiones, el desperdicio y usando eficientemente la energía, así como los recursos naturales renovables. Además que en un estudio realizado en Medición y Análisis de Potencia y Energía en Compresores de Aire ¨ por la compañía Incóner deMéxico, en sus conclusiones recomienda entre otras
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cuestiones que, es necesario cuantificar y detectar las fugas para conocer el volumen real y total de fugas de toda la planta, es decir cuánto aire comprimido se pierde por fugas del total de aire generado. Si el volumen de fugas se encuentra dentro de niveles aceptables entonces no hay acción correctiva recomendada, pero usualmente el volumen de fugas fluctúa entre el 20 y 30 % por lo que las pérdidas de dinero son elevadas. El primer paso sería, detectar, identificar y sellar las fugas de aire comprimido existentes en líneas y equipos de las células de la planta hasta los usuarios, para posteriormente implantar el sistema de Administración y control de fugas de la planta.
IV. Objetivos. 1.- Obtener un informe completo de las fugas de aire comprimido que existen en el área de cuda actualmente, abarcando las líneas (1, 2, 3, 5,67, 8, 9, 10, 11y12).así como también procesos especiales. 2.- Demostrar a través de la aplicación de mantenimiento predictivo (ultrasonido propagado en aire) que existen perdidas de aire comprimido y que estas a su vez se traducen en pérdidas económicas. 3.- Realizar las reparaciones y sellado de estas fugas en un 85de los 100% detectadas, cumpliendo así con la recomendación derivado del estudio de
Medición, Análisis de Potencia y Energía en Compresores de Aire, estudio realizado por la compañía inconer de México en esta planta.
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4.- Reducir el gasto de aire comprimido, el consumo eficiente de energía y los recursos naturales renovables ayudando a cumplir las políticas ambientales yla sustentabilidad de la empresa. 5.- Implantar el inicio del programa de estudio de gases en la planta, derivado de los resultados del estudio realizado.
V. Alcances. El estudio de ultrasonido que se realizará en la empresa Ride control servicios S. de R.L. de C.V. en el área de producción, abarcará sólo a las líneas anteriormente mencionadas, tomando como máximo 3 meses a partir del estudio de las fugas detectadas, donde se analizarán, cuales son las más críticas y las de mayor importancia de cada línea de producción, hasta las reparaciones correspondientes y/o las acciones pertinentes a los defectos que se encontraran en las líneas, es preciso mencionar que el estudio pretende calcular la pérdida de aire comprimido derivado de las fugas que se encuentren en las líneas de producción, así como cuantificar cuantas existen en cada célula. Cabe mencionar, que el estudio se realiza a partir de la salida del compresor, es decir en la presión secundaria, la que en realidad se usa en las líneas de producción, en virtud de que los expertos en el área, y basándose en un reporte del departamento de energía de EE.UU (D O E) por sus siglas en inglés, donde refiere que entre el 20 y 30 % de toda la energía malgastada es a partir de la salida del compresor.
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VI. Fundamentación teórica. 6.1 Ensayos o pruebasno destructivas. Como su nombre lo indica, las PND son pruebas o ensayos de carácter NO destructivo, que se realizan a los materiales, ya sean éstos metales, plásticos (polímeros), cerámicos o compuestos. Este tipo de pruebas, generalmente se emplea para determinar cierta característica física o química del material en cuestión. Según (Robert Rosaler, 2002) Las PND son sumamente importantes en el continuo desarrollo industrial. Gracias a ellas es posible, por ejemplo, determinar la presencia defectos en los materiales o en las soldaduras de equipos tales como recipientes a presión, en los cuales una falla catastrófica puede representar grandes pérdidas en dinero, vida humana y daño al medio ambiente. En los últimos 30 años los ensayos no destructivos han cobrado una mayor importancia en la industria de todos los rubros, pues cada vez es más la conciencia de aprovechar al máximo los recursos de que disponemos. Las principales PND se muestran en la Tabla 6.1, en la cual, se han agregado las abreviaciones en Inglés, ya que estás en México son comúnmente utilizadas en la industria.
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Abreviación en
Abreviación en
Español
Inglés
Inspección Visual
IV
VI
Líquidos Penetrantes
LP
PT
PM
MT
Ultrasonido
UT
UT
Pruebas Radiográficas
RX
RT
Pruebas de Fuga
PF
LT
Tipo de Prueba
Pruebas Magnéticas, principalmente Partículas Magnéticas
Tabla 6.1 Las pruebas de detección de fugasson un tipo de prueba no destructiva que se utiliza en sistemas o componentes presurizados o que trabajan en vacío, para la detección, localización de fugas y la medición del fluido que escapa por éstas. Las fugas son orificios que pueden presentarse en forma de grietas, fisuras, hendiduras, etc., donde puede recluirse o escaparse algún fluido. La detección de fugas es de gran importancia, por la razón de que una fuga puede afectar la seguridad o desempeño de distintos componentes y reducen enormemente su confiabilidad. Generalmente, las pruebas de detección de fugas se realizan:
Para prevenir fugas de materiales que puedan inferir con la operación de algún sistema
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Para prevenir fuego, explosiones y contaminación ambiental o daño al ser humano
Para detectar componentes no confiables o aquellos en donde el volumen de fuga exceda los estándares de aceptación.
El propósito de estas pruebas es asegurar la confiabilidad y servicio de componentes y prevenir fallas prematuras en sistemas que contienen fluidos trabajando a presión o en vació.
6.2 Fundamentación legal En relación a “Ensayos No Destructivos”, la “NORMA Oficial Mexicana NO M-
020-STPS-2002, Recipientes sujetos a presión y calderas-Funcionamiento y Condiciones de seguridad”, en el apartado 9 “Demostración de la seguridad del equipo y de sus dispositivos de seguridad”, punto 9.2 “Exámenes no destructivos”, dice: “9.2 Exámenes no destructivos. El patrón debe tener el equipo preparado para
realizar los exámenes no destructivos en las visitas de inspección inicial o extraordinaria que realice la autoridad del trabajo o, en su caso, en las verificaciones correspondientes de la unidad de verificación. 9.2.1 Los procedimientos deben ser desarrollados con base en las normas mexicanas existentes, relacionadas con exámenes no destructivos aplicados a
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equipos, y a falta de éstas, podrán utilizarse como referencia normas o códigos extranjeros. 9.2.2 Los procedimientos impresos deben contener los requisitos de calificación del personal, para establecer las variables de condiciones esenciales de aplicación del método para realizar los exámenes, interpretarlos y evaluar sus resultados. La calificación y certificación del personal que los desarrolle, aplique, interprete y evalúe, debe cumplir con lo establecido en la NMX-B-482 o sus equivalentes normas o códigos extranjeros. Los técnicos que desarrollen, apliquen, interpreten y evalúen pruebas no destructivas, no deben realizar funciones asignadas a unidades de verificación, para los equipos motivo de su aplicación. 9.2.3 Los exámenes y su alcance de aplicación (zonas críticas y puntos de medición, entre otros), deben ser el resultado de la revisión del equipo, del análisis efectuado de su funcionamiento y de la factibilidad para su aplicación; deben ser realizados por personal especialista en los equipos, con experiencia en el diseño, construcción, inspección en servicio, materiales, soldadura, corrosión y amplio conocimiento de códigos, normas y especificaciones técnicas en la materia, y aplicarse, al menos una combinación de un examen volumétrico y uno superficial o uno de fuga, según el siguiente listado no limitativo:
a) volumétricos: 1) Utrasonido industrial;
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2) Radiografía industrial; 3) Radiografía con neutrones (radiografía neutrónica); 4) Emisión acústica;
b) Superficiales: 1) Líquidos penetrantes; 2) Electromagnetismo (corrientes de Eddy); 3) Partículas magnéticas
c) De fuga: 1) Por variación de presión; 2) Espectrómetro de masas; 3) Por burbujas. 9.2.4 Cada procedimiento debe contar, al menos, con la información siguiente: a) La secuencia, paso a paso, para llevar a cabo el examen al equipo; b) La descripción de los utensilios, materiales, accesorios y características de los aparatos e instrumentos (con certificados vigentes de calibración), a ser utilizados en la práctica de los exámenes; c) El dibujo del equipo (con indicación gráfica de las zonas y/o puntos a inspeccionar, cuando sea necesario); d) El nombre del personal designado por el patrón para desarrollar y aplicar los exámenes, y para interpretar y evaluar los resultados, con la justificación de la experiencia o capacitación recibida para dichos trabajos;
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e) Los criterios para aceptar o rechazar los resultados obtenidos y que servirán de base para indicar si los exámenes practicados fueron o no satisfactorios; f) El código o norma utilizada como referencia para realizar el examen; g) Las medidas de seguridad a implementarse, cuando aplique.”
6.3 Pruebas de fuga por ultrasonido. Este ensayo comúnmente se aplica en la detección de fugas de gas en líneas de alta presión. Dependiendo de la naturaleza de la fuga, el gas al escapar, produce una señal ultrasónica que puede detectarse con una sensibilidad aproximada de 10-3 cm3/s. existe gran variedad de equipos de ultrasonido, así como también variadas técnicas para el análisis de este tipo de ensayos no destructivos.www.uesystems.com
VII. Plan de actividades. Se plantea un calendario donde se especifican las tareas o actividades que se realizarán con fechas probables o tentativas a reserva de las necesidades de la empresa, esto con la finalidad de contar con un control sobre las actividades que se estén realizando en el momento o bien las que ya se realizaron, de tal suerte que cualquier persona que consulte el calendario, pueda saber con exactitud la actividad que en el momento se está llevando a cabo. Así como también evaluar el avance del proyecto y en su defecto sugerir o modificar el plan, siempre respetando y sin dejar de tener en cuenta el objetivo principal, de
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manera que contribuya al logro de los objetivos que se plantearon al momento de planear este calendario. Se especifican ocho actividades de manera general, que comienzan a partir de la segunda semana de enero y hasta la última de abril, tentativamente se pretende terminar el proyecto para esta semana y las actividades que se realicen se especificaran con más detalle en cada capítulo, según sea la actividad que le corresponda.
CRONOLOGÍA
fecha de inicio
fecha de termino
Actividad 1
16/01/2012
20/01/2012
Actividad 2
23/01/2012
27/01/2012
Actividad 3
30/01/2012
17/02/2012
Actividad 4
20/02/2012
02/03/2012
Actividad 5
05/03/2012
09/03/2012
Actividad 6
12/03/2012
16/03/2012
Actividad 7
19/03/2012
13/04/2012
Actividad 8
16/04/2012
20/04/2012
Actividad 9
23/04/2012
30/05/2012
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Actividad 9 Actividad 8 Actividad 7 Actividad 6 Actividad 5
fecha de termino
Actividad 4
fecha de inicio
Actividad 3 Actividad 2 Actividad 1 03/11/201123/12/201111/02/201201/04/201221/05/201210/07/2012
VIII Recursos materiales y humanos. Se presenta una lista de los recursos materiales y humanos que serán necesarios para el cumplimiento de los objetivos. Resultado de las fugas que se cuantificaron por célula de trabajo, se especifica la refacción, la cantidad y el costo que hasta el momento de redactar este capítulo los costos de los mismos podrían variar sin previo aviso, la cotización de algunas refacciones que en el almacén de la planta no hay existencia, fueron solicitados al departamento de mantenimiento, a través de los ingenieros, esta cotización es por conducto del proveedor adine. Es preciso mencionar que la única refacción cotizada en
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dólares, es una válvula de vacío que se tenía a resguardo del departamento y que se solicitó la misma para cambio en una línea de producción, también mencionar que los honorarios del Ingeniero a cargo de las mediciones ya iban incluidos en el servicio, de la misma manera, las reparaciones de las fugas se realizaron en tiempo como practicante.
RECURSOS MATERIALES DESCPRICCIÓN EQUIPO UE SYSTEMS CONECTOR A 90° NÚMERO 10 CONECTOR A 90° NÚMERO 8 CONECTOR RECTO NÚMERO 10
IMP RTE TOTAL $ 1600.00 $ 1600.00 $ 51.00 $ 51.00 $ 42.00 $ 42.00 $ 31.00 $ 93.00 $ 27.00 $ 27.00 $ 190 US* $ 2506.00 $ 69.90 $ 140.00 $ 131.00 $ 131.00 $ 894.81 $ 894.81 $1578.00 $ 4734.00 $ 516.00 $ 516.00 $ 152.24 $ 457.00
P. CANTIDAD UNITARIO
1 1 1 3 1MTRO 1 2 1 1 3 1 3
MANGUERA NEUMÁTICA NÚMERO 10
VÁLVULA DE VACÍO KITS DE SELLOS NCA1150-PS KITS DE SELLOS CS95-40 VÁLVULA DE PALANCA 1/2 UNIDAD DE MANTENIMIENTO 1/4
REGULADOR DE PRESIÓN DE 1/2 VASO DE UNIDAD DE MANTTO
TOTAL
*$13.19 tipo de cambio
$ 11191.81
RECURSOS HUMANOS DESCRIPCIÓN ING.NIVEL 1 EN ANÁLISIS POR ULTRASONIDO 1 PRACTICANTE EN ULTRASONIDO
COSTO UNITARIO
COSTO TOTAL
2
N/A
N/A
32
N/A
N/A
HORAS
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IX Desarrollo del proyecto. Este proyecto se realizó en la empresa Ride Control de México S de RL de
VC ubicada en Avenida el Tepeyac No 110 parque industrial el Tepeyac Querétaro. Como ya se planteó en los capítulos anteriormente descritos, específicamente se desarrolló en el área de cuda, en las células 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11y 12 y adicionalmente también se realizaron mediciones en el área de servicios especiales respectivamente. Se comenzó por investigar todo lo relacionado con la aplicación de ensayos no destructivos que actualmente la industria demanda. Especialmente en la aplicación y en el estudio de fugas por propagación mediante ultrasonido, ensayo no destructivo que se aplicó en el desarrollo de este proyecto,como materia y competencia del plan de estudios de la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO El equipo que se utilizó para la realización del proyecto, es un equipo con la capacidad de medir cualquier fuga de cualquier tipo de gas, a través de ultrasonido propagado en aire, entre otras aplicaciones, como inspecciones eléctricas así como también inspecciones mecánicas, trabajamos en la aplicación de este equipo en lo concerniente al estudio de fugas de gas, propiamente en lo que se refiere a aire comprimido en la presión secundaria, misma que se utiliza en los equipos de las líneas de producción anteriormente ya mencionadas.
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El equipo es “ultraprobe 10000” Se presenta el equipo y sus componentes.
ULTRAPROBE 10000 KIT
Primeramente se comenzó por identificar las fugas con una etiqueta, mismas que se ubicaron en la fuga de los diferentes elementos, de los diferentes equipos, posteriormente se midieron las fugas con el equipo arriba mencionado, el equipo fue calibrado por un experto en el uso del mismo, se describe el procedimiento para medir las fugas.
9.1.- Definición de fuga. Como el estudio se realizó en fugas de gases por propagación, definiremos ¿qué es una fuga? Qué produce ultrasonido en una fuga?Cuando un gas pasa a través de un orificio restringido bajo presión, estápasando de un flujo laminar presurizado a un flujo de baja presión turbulento. La turbulencia genera un amplio espectro de
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sonido llamado “ruido blanco” (White Noise). Existen componentes ultrasónicas
en el mismo. Como el mayor nivel de ultrasonido estará ubicado en el sitio de la fuga, la detección de esas señales será muy simple.
9.2.- Procedimiento de medición Según fuente: manual del usuario ultraprobe 10000 recuperado el 10 de abril 2012 de www.uesystems.com 1. Use el Módulo de Escaneo Trisónico 2. Comience a 40 KHz. Si hay mucho ruido en el lugar de la inspección, utilice uno de los métodos que se explicará más adelante. 3. Comience con la sensibilidad al máximo 4. Escanee apuntando el módulo hacia el área de inspección. El procedimiento es ir de lo “grueso” (lo más fuerte) a lo “fino” (discriminación del sonido refinado)
más y más ajustes sutiles se harán a medida que nos acerquemos a la fuga. 5. Si hay mucho ultrasonido en el área, reduzca la sensibilidad hasta que sea capaz de determinar la dirección del sonido más alto y continuar el escaneo. 6. Acérquese tanto como pueda al área inspeccionada que está escaneando. 7. Continúe haciendo ajustes con la sensibilidad como necesite a fin de determinar la dirección del sonidode la fuga. 8. Si es difícil aislar la fuga debido al ultrasonido presente, use el focalizador de goma sobre el módulo de escaneo y proceda a escanear el área bajo prueba. 9. Preste atención a algún sonido “veloz” mien tras observa el equipo.
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10. Siga el sonido hacia el punto más fuerte. El equipo le mostrará la mayor lectura a medida que se acerque a la fuga. 11. Para enfocar la fuga, manténgase reduciendo la sensibilidad y acerque el instrumento al sitio sospechoso hasta que sea capaz de confirmar una fuga.
9.3.- Para confirmar fuga: Posicione el Módulo de escaneo Trisónico, o el focalizador de goma (si estuviera siendo usada) cerca del sitio sospechoso y mueva el equipo ligeramente, hacia un lado y otro, en todas direcciones. Si la fuga se encuentra allí, el sonido se incrementará y disminuirá en intensidad cuando pase por encima de él. En algunos casos, esútil posicionar la punta de enfoque directamente sobre la fuga sospechosa y presionar para “sellarla” de sonidos circundantes. Si es la fuga, el sonido “veloz” continuará. Si n o lo es, el sonido
desaparecerá
9.1.1.- Equipos medidos Al momento de realizar las mediciones de las fugas, se tenían contempladas 23 fugas detectadas y marcadas con las etiquetas ya mencionadas, se midieron las fugas de 21 elementos con el equipo anteriormente descrito,se tomaron imágenes a manera de evidencia, no obstante se tienen ubicadas las 23 fugas con su respectiva etiqueta, mismas que al momento de ir reparando y sellando los elementos donde se
detectaron, se fueron retirando para registrar y
controlar dichas fugas. Estas son algunas evidencias al momento de realizar las mediciones que se obtuvieron con el equipo ultraprobe 10000.
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Se registraron 24 fugas en total de las áreas en que se realizó la ruta anteriormente propuesta para este proyecto. Como parte de las actividades que se plantearon al momento de planear el proyecto, también se acordó que una vez de haber identificado las fugas y después de realizar las mediciones, se procedería a sellar las mismas, cabe destacar que tentativamente en el capítulo VIII se elaboró una lista de los recursos materiales y humanos que se necesitarían para el desarrollo del proyecto, en algunos casos fue necesario la reparación y en otros hasta el cambio completo de la pieza dañada.
9.1.2 Reparación o sustitución de los elementos con fuga. Siguiendo con las actividades propuestas y una vez que se realizaron las mediciones, se procedió a sellar las fugas más críticas, así como también las
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que en su momento fueron posiblesreparar por cuestiones de disponibilidad del equipo, una vez que el elemento se reparó o en su defecto se cambiaron por elementos nuevos, se fueron retirando las etiquetas que anteriormente se colocaron para identificar las fugas, no sin antes también se tomaron imágenes a manera de evidencia haciendo énfasis en el reverso de la etiqueta y el elemento que se reparó o cambió, según haya sido el caso, pues en algunos elementos sólo ameritaba cambio de kits de o ring, de manera tal que se ahorrara en lo posible la compra innecesaria de refacciones, así como también muchas de las refacciones que se reemplazaron ya se tenían en existencia en el almacén, de tal suerte que favorecieron el desarrollo del proyecto.
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 9 EQUIPO: COSTURADORA INFERIOR M1076
FECHA DE REPARACI N: 05/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
34
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 8 EQUIPO: COSTURADORA INFERIOR M0278
FECHA DE REPARACI N: 24/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 8 EQUIPO: ENSAMBLADORA DE BUJES
FECHA DE REPARACI N: 24/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
35
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 8 EQUIPO: COSTURADORA DE POLVERA M1008
FECHA DE REPARACI N: 24/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 9 EQUIPO: REFUERZO MIG M1087
FECHA DE REPARACI N: 02/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
36
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 12 EQUIPO: COSTURADORA INFERIOR M 1205
FECHA DE REPARACI N: 04/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 9 EQUIPO: REFUERZO MIG M1086
FECHA DE REPARACI N: 01/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
37
REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 10 EQUIPO: ENGARGOLADORA M1125
FECHA DE REPARACI N: 30/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento REA: CUDA L NEA: LVA 2 EQUIPO: PRUEBA DE FUGA M0383
FECHA DE REPARACI N: 03/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
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REA: CUDA L NEA: LVA 1 EQUIPO: ENSAMBLADORA DE BUJES S/N
FECHA DE REPARACI N: 04/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento REA: CUDA L NEA: LVA 5 EQUIPO: ENGARGOLADORA S/N
FECHA DE REPARACI N: 03/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
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REA: CUDA L NEA: LVA 3 EQUIPO: DESCOLAPZADORA S/N
FECHA DE REPARACI N: 27/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento REA: CUDA L NEA: LVA 6 EQUIPO: PRUEBA DE FUGA M0743
FECHA DE REPARACI N: 02/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
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REA: CUDA L NEA: LVA 5 EQUIPO: PRESURIZADORA M0729
FECHA DE REPARACI N: 02/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 12 EQUIPO: REFUERZO MIG M1209
FECHA DE REPARACI N: 01/04/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
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REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 7 EQUIPO: DESCOLAPZADORA
FECHA DE REPARACI N: 04/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
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REA: CUDA L NEA: AMORTIGUADORES N° 8 EQUIPO: ENSAMBLADORA M0919
FECHA DE REPARACI N: 24/03/12 OBSERVACIONES: Las reparaciones fueron realizadas por: Gustavo León. Técnico en mantenimiento
X Resultados obtenidos. Después de realizar las mediciones y una vez capturados los datos de las mismas, el cálculo estuvo a cargo de la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO. Propiamente por el Ing. José Luis Toral Luna. los resultados obtenidos fueron calculados con las mediciones que el equipo de ultrasonido detecto, así como también con base en datos de consumo de energía eléctrica, misma que se obtuvo del recibo de luz hasta del mes de febrero y en tablas oficiales del fabricante de compresores atlas copco en las que se basaron los resultados.
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X.1.- Tabla de recolección de datos y cuantificación de fugas
Área De CUDA Máquina Célula 7 Descolapsadora s/n Célula 8 “M0278”
dB
Equivalente a CFM
71 60
5.2 3.6
70
5.2
70
5.2
50
2
40 80 60
1.7 7.7 3.6
80
7.7
80
7.7
Costuradora Célula 8 “M0735”
Ensambladora Célula 8 “M0919”
Ensambladora Célula 9 “M1076”
Costuradora Célula 9 “M1087” Reforzadora Célula 9 “M1087” Reforzadora Célula 10 “M1125”
Engargoladora Célula 11 “M1154” Ensamble
de cabeza Célula 12 “ M1205”
Costuradora
Procesos Especiales Máquina “M0735” Ensambladora “M0916 “ Ensambladora
LVA Máquina Célula 1 Ensambladora s/n
dB 71 70
5.2 5.2
dB 70 70
5.2 5.2
70
5.2
66 70
3.6 5.2
Célula 2 “M0383” Prueba de
50
2
fuga Línea 3 Descolapsadora S/N
66
5.2
Célula 1”M0241” Prueba de
fuga Célula 1 “M0315”
Costuradora Célula 1 “M0272” Tanque Célula 2 “M0312”
Engargoladora
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Línea 5 Engargoladora S/N Línea 6 “M0743” Prueba de fuga
70 80
5.2 7.7
Total CFM
104.1
Sabemos que el costo anual de la energía es:
Costo anual de energía = [Potencia en KW] x [Costo KW/h] x [Nº de Horas]/ [Rendimiento del motor]
104 cfm @ 100 psi de trabajo son entregados por un compresor con un motor de 25 hp (18.65 KW). Considerando que las fugas no descansan, en promedio de 1 año (8760 horas) y un costo promedio de energía de $ 1.63 KW/hra, (dato proporcionado por la empresa) obtenemos:
(18.85)(8760)(1.63)/0.92 = $ 292,560.19
Cantidad que representa las fugas de aire comprimido de las secciones encomendadas.(Cálculo realizado por el Ing. José Luis Toral Luna) Lo anterior equivale a decir que es igual a una descarga de ¼” según la
siguiente tabla.
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Fuente: Atlas copco. Con base a los resultados obtenidos, es innegable que existe un desperdicio de energía y por ende un costo mayor en los procesos de producción y de mantenimiento, con estos resultados se cumple con los objetivos planteados al momento de proponer este proyecto, entre los más importantes:
1.- Demostrar que existen perdidas de aire comprimido y por consecuencia, pérdidas económicas. 2.- Reparación de 19 fugas de las 23 registradas y que equivalen al 85 % del objetivo planteado.
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3.- Con la eliminación de las fugas, se contribuye a cumplir con las políticas ambientales de la empresa y la sustentabilidad de la misma. Cabe destacar que los resultados fueron tomados del reporte oficial por parte de la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO mismo que será entregado por esta institución.
XI Análisis de riesgo. Durante el desarrollo de este proyecto, hubo algunos imprevistos que de alguna manera dificultaron el plan de trabajo que se planteó al principio del proyecto, es importante hacer saber, que el tiempo de la renta del equipo fue una limitante, no obstante se realizaron suficientes mediciones para comprobar que existen perdidas, aunque los expertos recomiendan la mayor cantidad de datos para así obtener un mejor resultado. También al momento de reparar las fugas, se encontró que existen hasta cuatro diferentes marcas de elementos (refacciones) que realizan la misma función, es decir, no existe una estandarización en algunos elementos de equipos. Finalmente el presupuesto de la renta del equipo, no alcanzó para nuevamente medir y comprobar con exactitud la mejora por las fugas que se repararon, no por esto, de cualquier manera es innegable que al cambiar el elemento dañado o en su defecto repararlo no exista una mejora.
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XII Conclusiones. Los resultados obtenidos demuestran una importante pérdida económica y que por lo mismo sugieren atención en cuanto a costes de mantenimiento y de la productividad, así como también con respecto a las políticas ambientales de la empresa. A través del desarrollo del proyecto se encontró que, al detectar, medir y sellar las fugas, se contribuye al ahorro de los costos de producción, ahorro de energía, además se comenzó la estandarización de los elementos (refacciones) de los equipos.
XII Recomendaciones. Los antecedentes de la empresa en relación a la aplicación de mantenimiento predictivo, se encontró que existen varias, entre ellas, termografía, análisis de vibraciones, así como también un importante estudio de consumo energía realizada en los compresorespor la empresa inconer de Méxicomismas que en su resumen de resultados especificados en la tabla 3,que al mes de marzo del 2011 arrojó que el 29.80 % del total de energía es empleada para la operación de los compresores, y que a su vez representaron $ 333,145.66. Por mes, Luego entonces en sus conclusiones y recomendaciones en el subtítulo 5.2 en el inciso c) dice que, la cuantificación y detección de fugas es necesaria para conocer el volumen real en toda la planta y que el paso
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siguiente sería detectar, marcar y sellar las fugas, además que en un informe por parte del departamento de energía de EE.UU dice que, usualmente el volumen de fugas fluctúa entre el 20 y 30 % y como dato adicional el aire comprimido cuesta hasta 7 veces más caro que la propia electricidad. Tomando en cuenta esta información y sumado al resultado de este estudio de fugas que arrojó una pérdida de casi $ 300,000.00 anuales tan sólo en la medición de 21 fugas, se recomienda ampliamente implantar el sistema de Administración y control de fugas de gases. Concluyo diciendo que, el verdadero mantenimiento industrial, no es la reparación, si no la prevención.
XIV Referencias bibliográficas. Bittel, L. /Ramsey, J. (1992). Enciclopedia del MANAGEMENT. Ediciones Centrum Técnicas y Científicas. Barcelona España Rosaler, Robert C. (2002). Manual del Ingeniero de Planta. Mac-GrawHill/Interamericana de Editores, S.A. de C.V. w. Deppert / K.Stoll (2001) aplicaciones de la neumática. Alfaomega grupo editor, S.A de C.V México, D.F www.conae.mx http://www.uesystems.com
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