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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE- RECTORADO PUERTO ORDAZ
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
TRABAJO DE GRADO
Autor:
Br. Morales Tineo, César G.
C. I. 18.885.176 Tutor Industrial:
Ing. Ángel Birrot
Tutor Académico:
MSc. Ing. Iván Turmero
CIUDAD GUAYANA, ABRIL 2011
CONTENIDO
El Problema
Objetivos
Metodología
Situación Actual
Resultados
Conclusiones
Recomendaciones
César Morales
PROCESO
ELECTROLITICO
V-350 HAL-230
DESVIACIONES
EL PROBLEMA
César Morales
RIESGOS FALLAS
CONDICIONES Y
VARIABILIDAD DEL
PROCESO
Protuberancias
en las barras a
causa de
fundiciones de
las mismas.
Fallas de
contacto o
ajustes.
Fallas en los
raicers por
fundición de
los flexibles.
Rompimiento
de alguna de las
barras catódicas
de la cuba de
las celdas
EL PROBLEMA
Flujo de
Corriente
Continua
César Morales
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS
César Morales
Analizar el comportamiento de los sistemas de By Pass en
funcionamiento
Simular el comportamiento del sistema By Pass mediante la
utilización de un programa de elementos finitos (ANSYS)
Elaborar la práctica operativa para la colocación de By Pass
eléctrico de manera eficiente
OBJETIVOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
César Morales
1
2
3
4 Realizar diagrama de operaciones de la práctica operativa para la
colocación de by pass eléctrico.
Evaluar condiciones de riesgo presentes en el área de producción
de la Superintendencia de Reducción III.
Elaborar análisis de seguridad del trabajo (AST) para la práctica
operativa colocación del By Pass
OBJETIVOS
César Morales
5
6
Realizar diagrama de control de emergencias para fallas eléctricas
donde sea necesario la colocación de un By Pass, basado en el
diagrama de control de emergencias de la empresa
7
Establecer las acciones o actividades que deben realizarse para
garantizar la implementación del Plan de Emergencias
8
Tipo de Investigación
No experimental
De campo
Descriptiva
Evaluativa
Aplicada
METODOLOGÍA
César Morales
Población Muestra
La población estará
conformada por todos
los riesgos y fallas que
puedan ocurrir en el
área operativa de la
empresa CVG Venalum,
es decir, reducción
Se trabajará en si con las
fallas eléctricas y los
riesgos que pueden
ocasionar, y donde
además se necesaria la
colocación del by pass
eléctrico.
METODOLOGÍA
César Morales
METODOLOGÍA
César Morales
PROCEDIMIENTO
PARA LA
SIMULACIÓN
Construcción del
modelo solido
Algunos
detalles
Cargaron
Propiedades
VARIABLES
DE BORDE
METODOLOGÍA
César Morales
PROCEDIMIENTO
PARA EL AST
Consecuencias
Ligeramente
dañino Dañino
Extremadamente
dañino
Probabilidad
Baja Riesgo tolerable Riesgo tolerable Riesgo moderado
Media Riesgo tolerable Riesgo moderado Riesgo importante
Alta Riesgo moderado Riesgo importante Riesgo intolerable
Luego de la PP
se enumeran
las actividades
Identificar
Factores de
Riesgos
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
BY PASS PORTÁTIL DISTRIBUCIÓN DE CORRIENTE
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
1
4
2
6
3
5 7 8
9
10
11
12 13
14
16
15
18 17
19
20
21
Celda 1013
Celda 1015
Celda 1016
Celda 1014
DETERMINAR PUNTOS DE MEDICIÓN BY PASS PORTÁTIL
TEMPERATURA CAÍDAS DE TENSIÓN
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
ºC
Fechas
Temperatura by pass portátil
Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5 Punto 6 Punto 7
Punto 8 Punto 9 Punto 10 Punto 11 Punto 12 Punto 13 Punto 14
Punto 15 Punto 16 Punto 17 Punto 18 Punto 19 Punto 20 Punto 21
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
0
20
40
60
80
100
120
140
160
mV
Fechas
Caídas de voltaje by pass portátil
Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5 Punto 6 Punto 7
Punto 8 Punto 9 Punto 10 Punto 11 Punto 12 Punto 13 Punto 14
Punto 15 Punto 16 Punto 17 Punto 18 Punto 19 Punto 20 Punto 21
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
BY PASS AUXILIAR DE
BARRAS INFERIORES
PUNTOS DE MEDICIÓN
BY PASS AUXILIAR DE
BARRAS INFERIORES
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
CASCOS
RETIRADOS
0
10
20
30
40
50
60
70
Tem
p ºC
Temperatura by pass #1
1A 2A 3A 4A 1B 2B
3B 4B 1C 2C 3C 4C
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Tem
p º
C
Temperatura by pass #2
1A 2A 3A 4A 1B 2B
3B 4B 1C 2C 3C 4C
TEMPERATURA BY PASS AUXILIAR DE BARRAS INFERIORES
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
0
10
20
30
40
50
60
Tem
p º
C
Temperatura by pass #4
1A 2A 3A 4A 5A 6A 1B 2B 3B
4B 5B 6B 1C 2C 3C 4C 5C 6C
05
101520253035404550
Tem
p
ºC
Temperatura by pass #3
1A 2A 3A 4A 5A 6A 1B 2B 3B
4B 5B 6B 1C 2C 3C 4C 5C 6C
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
CAÍDAS DE TENSIÓN BY PASS AUXILIAR DE BARRAS INFERIORES
0
5
10
15
20
25
mV
Caídas by pass #1
1A 2A 3A 4A 1B 2B
3B 4B 1C 2C 3C 4C
0
2
4
6
8
10
12
mV
Caídas by pass #2
1A 2A 3A 4A 1B 2B
3B 4B 1C 2C 3C 4C
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
0
2
4
6
8
10
12
mV
Caídas by pass #3
1A 2A 3A 4A 5A 6A
1B 2B 3B 4B 5B 6B
1C 2C 3C 4C 5C 6C
0
2
4
6
8
10
12
mV
Caídas by pass #4
1A 2A 3A 4A 5A 6A
1B 2B 3B 4B 5B 6B
1C 2C 3C 4C 5C 6C
SITUACIÓN ACTUAL
César Morales
SIMULACIÓN DEL SISTEMA BY PASS
ELEMENTOS FINITOS
Conductividad térmica:
209,3 W/(K·m)
Resistividad eléctrica:
2,82 x 10-8
Densidad:
2.700 kg/m3
Coeficiente de
convección:
24 W/(K·m2)
Temperatura:
35 ºC
Intensidad de corriente:
115. Kamp
PROPIEDADES VARIABLES
RESULTADOS
César Morales
SIMULACIÓN DE BARRA/CUÑA DEL BY PASS (DENSIDAD DE CORRIENTE)
RESULTADOS
César Morales
SIMULACIÓN DE BARRA/CUÑA DEL BY PASS (TEMPERATURA)
RESULTADOS
César Morales
RIESGOS
FÍSICOS
RIESGOS
QUÍMICOS
RIESGOS
ELÉCTRICOS
RIESGOS
MECÁNICOS
Riesgos Existentes
en el Área de
Reducción III
RIESGOS
DISERGONÓMICOS
RIESGOS
BIOLÓGICOS
Mala
Iluminación
Estrés
Calórico
Quemaduras
Radiaciones
Electromagnéticas
Máq. en
Movimiento
Exposición
a Ruidos
Irritación
Ocular
Asfixia
Irritación de Vías
Respiratorias
Intoxicación Solventes
Cloros
Exposición a
Elementos
Contaminados
Aguas
Estancada
s
Golpea
do
Contra
Estrés
Mala
Postura
Sobre
Esfuerzo
Quemadur
as
Equipos
Eléctricos
Choques
Explosiones
Golpeado
Contra
Rasguño
Lesiones
Golpeado
Entre
Explosión Caída
Distinto Nivel
Golpeador Por Cris
ol Materiales
Tapa Crisol Gancho
Crisol Estiba de
Escombro
RESULTADOS
César Morales
Tipo de riesgo o Peligro identificado
Clasificación del riesgo
Medida de actuación
Golpeado por Extremo Hay que terminar. Parar
Golpeado contra Extremo Hay que terminar. Parar
Golpeado entre Medio Precisa atención
Quemaduras Extremo Hay que terminar. Parar
Choques o Electrocución
Extremo Hay que terminar. Parar
Explosiones Alta Necesita corrección
Irritación ocular Extremo Hay que terminar. Parar
Irritación de las vías respiratorias
Alta Necesita corrección
Estrés calórico Medio Precisa atención
Daños al oído Medio Precisa atención
Intoxicación Bajo Posiblemente aceptable
Asfixia Medio Precisa atención
Rasguños Medio Precisa atención
Caídas a distinto nivel Extremo Hay que terminar. Parar
Caídas al mismo nivel Extremo Hay que terminar. Parar
RESULTADOS
César Morales
RESULTADOS
César Morales
Nº Grupo Responsabilidades
A SEGURIDAD
INDUSTRIAL
-Efectuar el acordonamiento del área
-Velar por la salud y la vida del trabajador
-Efectuar charlas a los entes involucrados. (antes y durante de la ocurrencia del
problema)
- Certifican el uso de equipos de protección personal
B CONTROL DE
EMERGENCIAS
-Evaluar el evento y proponer las operaciones para el control de la emergencia.
-Coordinar todas las acciones y manejo de recursos para el control del evento,
mantener informada a la base de operaciones (Grupo gerencial) sobre los avances y
requerimientos de la operación. Activar el Comité de ayuda mutua de ser necesario.
- Garantizar los servicios de paramédicos, médicos, ambulancias
- Encargados de las tareas de evacuación del lugar
C
LOGISTICA
-Suministrar implementos de seguridad al personal involucrado en las actividades
-Garantizar la disposición de salas de descanso del trabajador
-Garantizar las herramientas y equipos necesarios para el proceso de by-pass.
-Garantizar el transporte, servicios de comida, refrigerios
- Entre otras actividades administrativas
-Certificar la disposición de los radios
4 D OPERACIONES
-Realizar el traslado de equipos móviles, grúas, montacargas, al sitio de trabajo
-Controlar, medir, suprimir y restablecer el flujo de la corriente en las líneas
-Participa en las actividades de eslingamiento de las barras/cunas
-Retirar rejillas y pisos de los pasillos
RESULTADOS
César Morales
Nº Grupo Responsabilidades
E INTERCONEXION
-Preparar sitio de trabajo
-Manipular el by-pass portátil
-Instalación y conexión del by-pass entre celdas
-Garantizar la disposición y manejo de los materiales, herramientas y equipos
auxiliares necesarios para las tareas de instalación
-Posterior a la reparación de la falla, efectuar la desconexión del by-pass y retiro del
área del mismo
F CONTROL DE CALIDAD
-Chequear condición operativa de celdas
-Efectuar la mediciones de caída de voltaje
-Efectuar las mediciones de temperatura en las celdas
G REACONDICIONAMIENTO
-Efectuar la reposición de los materiales utilizados
-Llevar a cabo la reparación de fallas
-Llevar a cabo la reparación de las barras afectadas
-Observar la práctica operacional
-Garantizar la disposición y manejo de los materiales, herramientas y equipos
auxiliares
necesarios para las tareas de reparación
-Realizar limpieza y despejar el área del evento
RESULTADOS
César Morales
Continuación
César Morales
RESULTADOS
RESULTADOS
César Morales
RESULTADOS
César Morales
RESULTADOS
César Morales
RESULTADOS
César Morales
CONCLUSIONES
César Morales
En la actualidad en el Departamento de Celdas V se encuentran en
funcionamiento dos By Pass, el portátil auxiliar de cuñas condiciendo
el 37.5 % de la corriente nominal y el de barras catódicas con un 45.3
% su condición es estable, luego de varios ajustes realizados a los
sistemas, es necesario normalizar el sistema, recordando que los
sistema By Pass son auxiliares no de uso constante o prolongado.
1
La simulación dio como resultado que el By Pass como conductor en
condiciones ideales es el adecuando, pero debido a las fallas o
desperfectos en las conexiones su efectividad es inferior al 40%, es
decir, conduce menos del 40% de la corriente nominal de línea y aun
así puede llegar a presentar variaciones alteren su funcionamiento.
2
La práctica de trabajo y el análisis de seguridad de trabajo deben ser
implementados en función de que la interconexión de los sistemas By
Pass se hagan de manera efectiva.
3
CONCLUSIONES
César Morales
Los diagramas de flujos representaran una imagen visual y rápida de
cómo realizar la interconexión de los sistemas y deben ser difundidos
en toda al área para conocimiento de todo el personal y uso en caso
de ser necesario.
4
El Departamento de Celdas V es un área muy riesgosa, esto debido a
las características y condiciones del proceso en sí. El control estos
riesgos o la disminución de accidentes, solo será posible con el uso los
E.P.P., las charlas de seguridad al personal y la aplicación de las
normas, procedimientos y prácticas de trabajo en todo momento.
5
El plan de emergencia proporciona todas las medidas que deben
tomarse al momento de una falla eléctrica en el sistema de barras
conductoras. Es necesario la propagar todo este plan para que el
personal conozca los pasos a seguir en caso de una emergencia.
También deben ejecutarse actividades preventivas recordando que lo
mejor de un plan de emergencias es no tener que usarlo.
6
RECOMENDACIONES
César Morales
Se recomienda realizar un estudio más profundo sobre el
funcionamiento el By Pass que brinde un nuevo dispositivo que sea
capaz de puentear la intensidad de corriente en 100%.
1
Diseñar un sistema de traslado más eficiente para las estructuras del By
Pass con la finalidad de poder hacer esta actividad de manera más
eficiente y segura.
2
Es necesario informar al personal de planta en relación al uso del By
Pass en caso de eventualidades u ocurrencia de fallas, para lograr una
respuesta eficiente de cara a la solución de dicha eventualidad.
3
Se recomienda seguir los pasos propuestos en el Plan de Emergencias
elaborado en este trabajo, de modo de garantizar el éxito de las
operaciones de interconexión.
4
César Morales
