Sistema Colector de Polvo Para El Control Ambiental.txt

Republica Bolivariana de Venezuela

Universidad Gran Mariscal de Ayacucho

Facultad de Ingeniería

Escuela de Mantenimiento Industrial

Núcleo Puerto Ordaz

Diseño del Sistema Colector de Polvo para el Control Ambiental en los Bunkers de Cabo y Baño en el Área de Envarillado de CVG VENALUM

Autor:

Bolívar A. Amérwil J.

Ciudad Guayana, Junio del 2007

Republica Bolivariana de Venezuela

Universidad Gran Mariscal de Ayacucho

Escuela de Mantenimiento Industrial

Núcleo Puerto Ordaz

Diseño del Sistema Colector de Polvo para el Control Ambiental en los Bunkers de Cabo y Baño en el Área de Envarillado de CVG VENALUM

Tutor Académico: Ing. Marlon Delgado Tutor Industrial: Ing. Juan Salazar

Autor: Bolívar A. Amérwil J.

Ciudad Guayana, Junio del 2007

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi carácter de Tutor Académico de Tesis del ciudadano (a):

AMÉRWIL JOSÉ BOLÍVAR AMAYA, titular de la cédula de identidad Nº:

14.913.518, considero que el informe final titulado: DISEÑO DEL SISTEMA COLECTOR DE POLVO PARA EL CONTROL AMBIENTAL EN LOS BUNKERS DE CABO Y BAÑO EN EL ÁREA DE ENVARILLADO DE CVG VENALUM, reúne los requisitos y meritos suficientes para ser sometidas a la

presentación pública y evaluación por parte del jurado que se designe.

En la ciudad de Puerto Ordaz, a los ____, días del mes de ______ ,

del 2007.

__________________ __________________

Firma del Tutor Académico C.I del Tutor Académico

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi carácter de Tutor Industrial de Tesis del ciudadano (a):

AMÉRWIL JOSÉ BOLÍVAR AMAYA, titular de la cedula de identidad Nº:

14.913.518, considero que el informe final titulado: DISEÑO DEL SISTEMA COLECTOR DE POLVO PARA EL CONTROL AMBIENTAL EN LOS BUNKERS DE CABO Y BAÑO EN EL ÁREA DE ENVARILLADO DE CVG VENALUM, reúne los requisitos y meritos suficientes para ser sometidas a la

presentación pública y evaluación por parte del jurado que se designe.

En la ciudad de Puerto Ordaz, a los ____, días del mes de ______ ,

del 2007.

__________________ __________________

Firma del Tutor Industrial C.I del Tutor Industrial

UNIVERSIDAD ´´GRAN MARISCAL DE AYACUCHO´´

ESCUELA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

NÚCLEO GUAYANA

COORDINACIÓN DE TESIS

ACTA DE APROBACION

Quienes suscriben, miembros del jurado asignados por la coordinación de

Ingeniería, a los fines de evaluar el Trabajo de Grado, titulado: DISEÑO DEL SISTEMA COLECTOR DE POLVO PARA EL CONTROL AMBIENTAL EN LOS BUNKERS DE CABO Y BAÑO EN EL ÁREA DE ENVARILLADO DE CVG VENALUM, presentado por el bachiller: AMERWIL BOLIVAR, C.I: 14.93.518, como un requisito del plan de estudio de la carrera de

INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MENSIÓN INDUSTRIAL, consideramos

que el mismo cumple con los requisitos respectivo, por lo que se da

aprobación al mismo.

_______________________ ______________________

Tutor Académico Jurado

_______________________

Coordinación de Tesis

INDICE

Páginas

LISTA DE FIGURAS . . . . . . xi

LISTA DE CUADROS . . . . . . xi – xii

DEDICATORIA . . . . . . . xiii – xiv

AGRADECIMIENTOS . . . . . . xv

RESUMEN . . . . . . . . xvi

INTRODUCCIÓN . . . . . . . xvii – xviii

CAPITULO I

1. EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema . . . . . 19 – 21

1.2 Antecedente . . . . . . . 21 – 23

1.3 Justificación . . . . . . . 23 – 24

1.4 Objetivo General . . . . . . 24

1.5 Objetivos Específicos . . . . . . 24 – 25

1.6 Alcance . . . . . . . . 25

CAPITULO II

2. MARCO TEORICO

2.1 Aspecto Generales de la Empresa . . . . 26

2.1.1 Razón Social y Nombre Comercial . . . 26

2.1.2 Ubicación Geográfica . . . . . 26 – 27

2.1.3 Reseña Histórica . . . . . . 28 – 31

2.1.4 Espacio Físico . . . . . . 31

2.1.5 Sector Productivo . . . . . . 32

2.1.6 Visión de la Empresa . . . . . 32

vi

2.1.7 Misión de la Empresa . . . . . 32

2.1.8 Estructura Organizativa de CVG VENALUM . . 32 – 33

2.1.9 Descripción del área de Pasantia . . . 34

2.1.9.1 Gerencia de Proyectos . . . . 34

2.1.10 Proceso Productivo . . . . . 35 – 36

2.1.11 Áreas Básicas de la Empresa . . . . 36

2.1.11.1 Planta de Carbón . . . . 36 – 37

2.1.11.2 Carbón cuenta con cinco áreas . . 37 – 40

2.2 Bases Teóricas . . . . . . . 41

2.2.1 Campana . . . . . . . 41

2.2.2 Captador de Polvo . . . . . 41

2.2.3 Coeficiente de Entrada . . . . . 41

2.2.4 Factor de Forma . . . . . . 41

2.2.5 Factor de Forma de un Codo . . . . 41

2.2.6 Filtro de Aire . . . . . . 41 – 42

2.2.7 Milímetros de Columnas de Agua . . . 42

2.2.8 Perdida de Carga en la Entrada . . . . 42

2.2.9 Peso Específico . . . . . . 42

2.2.10 Polvo . . . . . . . 42 – 43

2.2.11 Presión Dinámica . . . . . 43

2.2.12 Presión Estática . . . . . . 43

2.2.13 Presión Total . . . . . . 43

2.2.14 Velocidad de Captura . . . . . 44

2.2.15 Velocidad de Transporte o Velocidad Mínima en

el Conducto . . . . . . 44

2.2.16 Velocidad en Rendija . . . . . 44

2.2.17 Velocidad Mínima en el Ducto . . . . 44

2.2.18 Caída de Presión en Ductos . . . . 44 – 46

2.2.19 Evaluación Ambiental . . . . . 46

2.2.20 Principios del Flujo de Aire . . . . 46 – 48

2.2.21 Sistemas de Extracción . . . . . 48 – 49

2.2.21.1 Sistema de Extracción General . . 49

vii

2.2.21.2 Sistema de Extracción Localizada . . 49

2.2.22 Componentes de un Sistema de Extracción . . 49 – 51

2.2.22.1 Las Campanas o Elementos de Captación . 52

2.2.22.1.1 Condiciones de la Campana . . 52 – 53

2.2.22.2 Sistemas de Ductos . . . . 54

2.2.22.3 El Separador de Polvo o Depurador . . 54

2.2.22.4 El Ventilador . . . . . 54 – 55

2.2.23 Selección del Equipo para Eliminar Partículas . 55

2.2.24 Características que deben reunir los Colectores

de Polvo . . . . . . . 56 – 57

2.2.25 Factores Críticos de la Exposición al Polvo . . 57

2.2.25.1 Tipos de Polvo . . . . . 57 – 58

2.2.25.2 Duración y Efecto de Expansión . . 58

2.2.25.3 Concentración de Polvo en el Aire . . 58

2.2.25.4 Tamaño de las Partículas . . . 59 – 61

2.2.26 Propiedades de las Partículas . . . . 61 – 62

2.2.27 Sistemas de Aspiración y Recolección de Polvo . 62

2.2.28 Procesos Cerrados a Temperatura Ambiente . 63

2.2.29 Calculo de un Sistema . . . . . 63 – 64

2.2.30 Tipos de Perdidas . . . . . 64

2.2.30.1 Perdidas por Inercia . . . . 64 – 65

2.2.30.2 Perdida de Orificio . . . . 65

2.2.30.3 Perdidas por Fricción en Tramos de Ductos

Rectos . . . . . . 65 – 66

2.2.30.4 Perdidas en Codos y Ramificaciones . . 66

2.2.30.5 Perdidas por Reducciones y Expansiones . 66 – 67

2.2.31 Pérdidas de Presión debido a los Equipos

Colectores . . . . . . . 67

2.2.32 Método de Calculo . . . . . 68 – 69

2.2.33 Procedimiento para el Cálculo . . . . 69 – 70

2.2.33.1 Balance de Ductos Mediante Compuertas . 70 – 71

2.2.34 Especificaciones sobre la construcción de

viii

Sistemas de Ventilación . . . . . 71

2.2.35 Componentes del Colector de Polvos . . . 71

2.2.35.1 Sección de Mangas . . . . 71 – 72

2.2.35.2 Sección Ventilador . . . . 72

2.2.35.3 Sistema de Limpieza . . . . 72

2.2.35.4 Sistema de Evacuación de Partículas . 72 – 73

2.2.35.5 Sistema Eléctrico y Control . . . 73

2.2.36 Filtros . . . . . . . 73

2.2.37 Filtros de Mangas . . . . . 73 – 74

2.2.38 Colectores de Polvo . . . . . 74

2.2.39 Ventiladores . . . . . . 75

2.2.39.1 Clasificación de los Ventiladores . . 75 – 76

2.2.39.2 Información necesaria para la Selección

de un Ventilador . . . . . 76

2.2.40 Ventilador Centrífugo . . . . . 76 – 77

CAPITULO III

1. MARCO METODOLOGICO

3.1 Tipo de Estudio . . . . . . . 78

3.1.1 Según el Propósito . . . . . 78

3.1.1.1 Investigación Aplicada . . . . 78

3.1.2 Según la Estrategia Empleada . . . . 78

3.1.2.1 Documental . . . . . . 78 – 79

3.1.2.2 Campo . . . . . . 79

3.1.3 Instrumentos de Recolección de Datos . . 79

3.1.3.1 Entrevistas Informales . . . . 79 – 80

3.1.3.2 Observación Directa . . . . 80

3.1.3.3 Visitas al Área . . . . . 80

3.1.4 Paquetes Computarizados . . . . 81

3.1.5 Materiales e Instrumentos . . . . 81 – 82

3.1.6 Cronograma de Trabajo . . . . . 82 – 83

ix

CAPITULO IV

4. PRESENTACIÓN Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS

4.1 Estructura del Programa . . . . . 85 – 86

4.2 Modo de Operación . . . . . . 86 – 104

4.3 Procedimiento de cálculo seguido para la ejecución

del Software en Excel . . . . . . 105 – 123

CONCLUSIONES . . . . . . . 124 – 126

RECOMENDACIONES . . . . . . 127 – 128

BIBLIOGRAFIA . . . . . . . 129

ANEXOS . . . . . . . . 130

ANEXO A. Factores de Perdidas de Carga en las Campanas 131

ANEXO B. Datos para el Diseños de Conductos . . 132

ANEXO C. Datos para el Diseño de Conductos . . 133

ANEXO D. Datos para el Diseño de Conductos . . 134

ANEXO E. Datos para el Diseño de Conductos . . 135 ANEXO F. Principios de Diseños de Conductos . . 136

ANEXO G. Principios de Diseño de Conductos y Codos . 137

ANEXO H. Principios de la Construcción de Conductos . 138 ANEXO I. Principios de la Construcción de Conductos . 139 ANEXO J. Principios de Diseño de Conductos Uniones de

Conductos Laterales . . . . . 140 ANEXO K. Fotos de los Bunkers donde se ejecutara el

Proyecto . . . . . . 141 – 143

ANEXO L. Documentos de Contratación para el Suministro,

Fabricación y Montaje del Sistema . . . 144 – 200 ANEXO M. Planos de Diseño para la Construcción del Sistema 201 – 207

x

LISTA DE FIGURAS

Figuras Páginas

1 Operación de Carga de Material 21

2 Vista de los Bunkers 22

3 Vista Frontal de los Bunkers 23

4 Ubicación Geográfica de la Empresa 27

5 Estructura Organizativa de CVG VENALUM 33

6 Estructura Organizativa de la Gerencia de

Proyectos 34

7 Proceso Productivo de CVG VENALUM 36

8 Vista de la Planta de Carbón 39

9 Material Almacenado 40

10 Nomenclatura de las Campanas de Extracción 51

11 Ubicación correcta de la Campana con respecto

al Foco de Contaminación 53

12 Hoja Principal del Programa 87

13 Datos de Entrada 88

14 Datos de Entrada (Dimensiones del Sistema

de Ducto) 89

15 Datos de las Mangas del Filtro y Factor de

Corrección del Ventilador 90

16 Constantes 91

17 Resumen de Datos 103

18 Resumen de Resultados 104

LISTA DE CUADROS

Cuadros Páginas

1 Composición de Capital 29

xi

2 Divisiones de la Empresa 31

3 Clasificación y límites del tamaño de las

Partículas Suspendidas 60

4 Clasificación y límites del tamaño de las

Partículas Suspendidas 60 – 61

5 Factores de Corrección 66

6 Perdida de Presión en Colectores 67

7 Velocidades mínimas recomendada en el

Dúcto 68

8 Descripción de Cinta Métrica 81

9 Descripción de Anemómetro 82

10 Simbología de un Diagrama de Flujo 112

xii

DEDICATORIA

A Dios principalmente por estar siempre a mi lado y apartar todo

obstáculo que estuviera delante de mí, otorgándome vida, salud y

fortaleza para salir adelante.

A mi madre América de Bolívar, que aunque no estés conmigo

físicamente en este momento estoy seguro que desde el cielo estas

orgullosa de mí y guías cada uno de mis pasos por el camino correcto,

siempre te llevare en mi mente, en mi corazón y en mis oraciones gracias

por darme la vida TE QUIERO y TE EXTRAÑO.

De manera muy especial a mi padre Wilfredo Bolívar, realmente no

tengo palabras para agradecerte todo lo que has hecho por mi hasta hoy,

gracias por estar siempre a mi lado, por darme todo el apoyo en los

momentos mas difíciles de mi vida. Ya es hora de empezar a recoger lo

que has sembrado y que el sacrificio de un momento determinado sea

motivo de satisfacción y orgullo para ti, así papá que mi éxito es tu éxito,

cuenta siempre conmigo que Dios te bendiga, te de vida y salud para que

sigas siendo testigo de todos mis logros futuros.

A mis hermanos Wilfredo José y Orangel José, quiero verlos

realizados algún día muchachos sigan siempre adelante sin mirar atrás

porque el pasado es pasado y ahora es su turno suerte, espero servirle de

ejemplo a ustedes cuenten siempre conmigo cuando lo necesiten.

También quiero dedicar este logro a mi tío Luis Beltrán Marciel, tío

aunque no estés en este mundo se que siempre estarás a mi lado y

demás familiares por brindarme en todo momento su apoyo y amor

incondicional, con quienes he compartido inquietudes, tristezas y alegrías.

Todos son muy importantes para mí, este logro también es suyo y

siempre haré lo que este a mi alcance para que estén orgullosos de mí,

xiii

pues me han enseñado valores y principios, que con esfuerzo y

dedicación es posible alcanzar las metas propuestas.

A mi querida Desireé Maria por todo su Cariño y Amor brindado en

esos momentos cuando lo necesite y por darme fuerza para seguir

adelante.

Por ultimo y no menos importante a todas aquellas personas que

han confiado en mí y han sido apoyo en algún momento, alentándome a

seguir cada día en el camino del éxito.

“MIL GRACIAS A TODOS”

Amérwil J. Bolivar A.

xiv

AGRADECIMIENTO

Al llegar a la culminación de mi Trabajo de Grado, debo agradecer

la colaboración desinteresada prestada por un grupo de personas, por

todo su apoyo y ayuda brindada en los momentos que los necesite, por

sus conocimientos transmitidos y por su contribución al logro de una

etapa más en mi formación como Ingeniero así como también a la

Universidad Gran Mariscal de Ayacucho, por ayudarme a demostrar todas

mis destrezas académicas, a lo largo de la carrera de Ingeniería de

Mantenimiento Industrial.

El presente agradecimiento va dirigido de manera especial a:

Ing. Juan Salazar

Ing. Marlon Delgado

Ing. Elias Malave

Y al resto del personal de la sección de Ingeniería de Proyectos, por

prestarme su apoyo y proporcionarme la información necesaria,

dedicando en mí un tiempo apreciable por eso gracias.

xv

Universidad ´´Gran mariscal de Ayacucho´´

Facultad de Ingeniería

Escuela de mantenimiento industrial

Extensión Guayana

DISEÑO DEL SISTEMA COLECTOR DE POLVO PARA EL CONTROL AMBIENTAL EN LOS BUNKERS DE CABO Y BAÑO EN EL

ÁREA DE ENVARILLADO DE CVG VENALUM

Autor: Bolívar A. Amérwil J.

Tutor Académico: Ing. Marlon Delgado

Tutor Industrial: Ing. Juan Salazar

RESUMEN

El presente proyecto ha sido preparado de acuerdo a las exigencias y metodología de la Universidad Gran Mariscal de Ayacucho y del requerimiento del Departamento de Envarillado de CVG VENALUM, está elaborado con la finalidad de agregar nuevos cambios sustanciales en lo que a Control Ambiental se refiere con la intención de obtener los parámetros de control requeridos de acuerdo a la observación y evaluación ambiental. El constante movimiento del material almacenado en los Búnkeres de Cabo y Baño, ocasiona el levantamiento de polvo, especialmente del material proveniente del Bunker de Baño Electrolítico, contaminado de esta manera el ambiente de trabajo y por ende el Medio Ambiente. Al no poseer divisiones entre ellos y tampoco un Colector de Polvo el material tiende a mezclarse lo que no es conveniente. A su vez el bunker destinado para material proveniente de Subproducto de Aluminio, se encuentra ubicado dentro del área de procesos, siendo insuficiente e inseguro el almacenamiento del producto. Por estas razones, se hace necesaria la construcción del cerramiento vertical y laterales para cada búnker así como también la construcción de un bunker para el almacenamiento de Subproducto de Aluminio con sus respectivos Sistemas de Extracción Localizada los cuales están compuestos por los Accesorios de Extracción (Campanas), Sistemas de Ductería, Colectores de Polvos, Ventiladores, entre otros, siempre inspirados en la necesidad de cumplir con la Normativa Ambiental y la Normativa Laboral Vigente.

xvi

INTRODUCCIÓN

En 1978 se crea y da inicio a sus operaciones la Industria

Venezolana del Aluminio CVG VENALUM, la cual fue diseñada

originalmente como una planta productora de aluminio primario.

CVG VENALUM se encuentra ubicada en al estado Bolívar en la

Zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana. Otro factor de importancia

de la empresa, es su ubicación al margen del río Orinoco que por su

desembocadura en el Océano Atlántico es utilizado como vía fluvial para

el transporte y la exportación del aluminio primario producido en la planta

para el resto del mundo.

La producción de aluminio primario requiere de la transformación

de materia prima, (alúmina, coque, hierro para fundición en procesos

complementarios, entre otras) para la obtención de productos terminados,

lo que trae como consecuencia el desprendimiento de partículas, humos

y/o gases contaminantes que deben ser manejadas adecuadamente para

evitar daños a la salud de los trabajadores, empresas y poblaciones

vecinas, al ambiente y a las propias instalaciones y equipos productivos

de la empresa.

Ante esa realidad, y a los fines de cumplir con las normas

ambientales venezolanas aplicables a su actividad, CVG VENALUM

actualmente ejecuta su Cronograma de Adecuación Ambiental que le

permitirá cumplir con los estándares de calidad establecidos para sus

emisiones atmosféricas.

Este proyecto se enfoca en la realización del diseño de un sistema

Colector de Polvos que permita el control de las emisiones producidas en

los en los bunkers de Cabo y Baño del área de Envarillado y con ello

poder cumplir con los niveles permisibles de concentraciones ambientales

xvii

establecidos por la Norma Venezolana de Concentraciones Ambientales

Permisibles en Lugares de Trabajo (COVENIN 2253).

xviii

CAPITULO I

1. EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema

La empresa Industrial Venezolana de Aluminio C.A. CVG VENALUM,

fue creada originalmente con el objetivo de producir Aluminio Primario en

diversas formas principalmente con fines de exportación. Para esto, la planta

cuenta con cinco líneas de reducción con los servicios de soporte básicos,

una Planta de Carbón (Molienda y Compactación, Hornos de Cocción y

Envarillado)

CVG VENALUM. Se ha convertido paulatinamente en unos de los

pilares fundamentales de la economía venezolana, siendo a su vez en su

tipo, la planta más grande de Latinoamérica con una fuerza laboral de 3.200

trabajadores y una de las instalaciones más modernas del mundo, producen

anualmente 430.000 toneladas métricas de aluminio primario, parte de este

producto se integra al mercado nacional, mientras un mayor porcentaje es

destinado a la exportación. De este modo CVG VENALUM produce

anualmente un beneficio económico a las inversiones financieras y humanas

a la empresa.

Actualmente la gran mayoría de las empresas industriales y

empresariales reconocen que deben incorporar tecnologías limpias y poner

medios para evitar el deterioro del ambiente, unas veces por convencimiento

propio y otras por la presión de la opinión pública o de la legislación. La

defensa y protección del Medio Ambiente es en la actualidad una demanda

19

social de primer orden en aras de una mejor calidad de vida sin

comprometer el desarrollo y el bienestar de las generaciones futuras.

Es por ello que la empresa tiene el compromiso no solo con sus

trabajadores sino también con la comunidad de velar por el constante

mejoramiento de la calidad de vida de los mismos.

Ante esa realidad, y a los fines de cumplir con las normas ambientales

venezolanas aplicables a su actividad, CVG VENALUM actualmente ejecuta

un Cronograma de Adecuación Ambiental que le permite cumplir con los

estándares establecidos para sus emisiones atmosféricas.

Actualmente en el área de Envarillado y parte de la planta de Carbón

de CVG VENALUM, se presenta una alta contaminación producto del

aislamiento en los bunkers abierto de materiales recuperables como cabos,

baño y desechos ferrosos, provocando la emisión de gran cantidad de

partículas de polvo capaces de producir trastornos en el organismo,

alteraciones irreversibles en el sistema respiratorio, así como también afecta

en gran medida el medio ambiente. Ver Figura 1.

20

Figura 1. Operación de Carga de Material

La realización del trabajo tiene como propósito darle una adecuada

solución a esta problemática dado a que el manejo de los materiales en los

bunkers ocasiona una gran cantidad de contaminación por la emisión de

partículas al ambiente. Esto, al igual que el resto de los polvos provenientes

de sistemas de manejo de materiales en la Planta de Carbón de CVG

VENALUM, deben ser recolectados adecuadamente, de modo tal de

minimizar su impacto ambiental. Es por ello que esto implica la instalación de

un sistema de control ambiental que permita mantener las partículas siempre

contenidas en recipientes, bolsas o dentro de contenedores, etc; de manera

tal que no se esparzan en el aire, con los perjudiciales efectos ya conocidos

al hombre y el medio ambiente que nos rodea.

1.2 Antecedentes

En las diferentes áreas de CVG VENALUM, se han construido una serie

de búnkers para resguardar materiales que se requieren durante los procesos

21

de la planta, o bien sea para materiales desechados o residuos provenientes

de estos mismos procesos.

En los procesos realizados en el área de Carbón, se obtiene residuos

como los son baño electrolítico, cabos sucios y desechos como los

provenientes de la limpieza de hornos de inducción y mezcla de recubrimiento

de ánodos, los cuales son almacenados en los búnkers ubicados frente al

edificio de envarillado estos materiales están en constante movimiento, es decir

con un payloder están almacenado y sacando material, produciendo polvo y

contaminado el ambiente.

Estos búnkers aun cuando se encuentran techados están

completamente abiertos y no existe separación completa entre ellos, teniendo

paredes comunes a media altura. Ver Figura 2 y 3.

Figura 2. Vista de los Bunkers

22

Figura 3. Vista Frontal de los Bunkers

El bunker de subproducto de aluminio, se encuentra ubicado dentro del

área de trabajo de envarillado, siendo insuficiente el área destinada para este

material, no presenta cerramiento alguno, siendo de fácil acceso, su ubicación

dentro del área contribuye al entorpecimiento de las labores que allí se realizan.

1.3 Justificación El proyecto busca poner bajo control las emisiones de partículas en los

bunkers de cabo y baño en Envarillado, originados actualmente producto del

almacenamiento abierto y manejo de estos materiales. La realización de este

proyecto es de suma importancia pues permitirá sentar precedentes en la

empresa en relación a la efectividad y beneficios obtenidos de la instalación

de un sistema de este tipo, satisfaciendo así las necesidades de un control

ambiental que es uno de los objetivos de la empresa actualmente y a su vez

para dar cumplimiento con las condiciones establecidas en la legislación

23

vigente en concordancia con lo establecido en el Decreto Ejecutivo Nº 638,

que trata de las normas sobre la calidad del aire y control de la

contaminación atmosférica y con miras a la certificación ISO 14001 – 2004.

Esto en adición a los beneficios que puede proporcionar a la empresa

la aplicación de proyectos de este tipo en lo que refiere a mejora de la

imagen y cumplimiento de las normas, además de contribuir con la mejora de

la calidad del aire, con el objeto de evitar impactos en la salud de los

trabajadores que al fin y al cabo son el mayor capital de la empresa.

1.4 Objetivo General Diseñar los colectores de polvo para el Control Ambiental en los

Bunkers de Cabo y Baño de Envarillado en CVG VENALUM, con el fin de

disminuir los niveles de contaminación por polvo presente en esta área.

1.5 Objetivos Específicos 1. Desarrollar los cálculos para el nuevo Sistema Colector de Polvo. 2. Hacer los cálculos para las dimensiones de la Ductería del Colector

principal. 3. Evaluar la capacidad del colector de polvo principal para procesar

el polvo generado en el Área de Envarillado. 4. Calcular: Campana

Dúcto

Chimenea 5. Seleccionar el Colector

6. Elaborar Planos (Ingeniería de Detalles)

7. Elaborar la Documentos de Contratación para el Suministro,

Fabricación y Montaje del Sistema.

24

8. Elaborar documentación de Contratación para el Suministro,

Fabricación y Montaje del Sistema Colector de Polvo

1.6 Alcance

Informe de características del contaminante, daño a los

trabajadores y al medio ambiente y caracterización del polvo

recogido por dichos equipos.

Desarrollo de propuestas de alternativas de equipos

anticontaminantes para el control del aspecto ambiental existente.

Incluyendo planos de arreglo general de dichas propuestas.

25

CAPITULO II

2. MARCO TEORICO

2.1 Aspectos Generales de la Empresa 2.1.1 Razón Social y Nombre Comercial

La Industria Venezolana del Aluminio, C.A. (CVG VENALUM), adscrita

a la Corporación Venezolana de Guayana (CVG), es una empresa de capital

mixto y por su condición jurídica una Compañía Anónima cuya Misión es

producir y comercializar productos de la industria del aluminio en forma

competitiva, con calidad integral de gestión, satisfaciendo a sus clientes,

accionistas y trabajadores, contribuyendo a la generación de ingresos y

bienestar regional y nacional.

2.1.2 Ubicación Geográfica

CVG VENALUM esta ubicada en la zona Industrial Matanzas en

Ciudad Guayana, urbe creada por decreto presidencial el 2 de Julio de 1961

mediante fusión de Puerto Ordaz y San Félix.

La escogencia de la zona de Guayana, como sede de la gran industria

del aluminio, no obedece a razones fortuitas:

Integrada por los Estados Bolívar, Delta Amacuro y Amazonas,

esta zona geográfica ubicada al sur del Río Orinoco y cuya porción

de 448.000Km2 ocupa exactamente la mitad de Venezuela, reúne

innumerables recursos naturales.

26

El agua constituye el recurso básico por excelencia en la región

guayanesa, regada por los ríos más caudalosos del país, como el

Orinoco, Caroní, Paraguas y Cuyuní, entre otros.

La presa “Raúl Leoní” en Gurí, con una capacidad generadora de

10 millones de Kw., es una de las plantas hidroeléctricas de mayor

potencia instalada en el mundo, y su energía es requerida por las

empresas de Guayana, para la producción de acero, alúmina,

aluminio, mineral de hierro y ferro silicio.

La navegación a través del Río Orinoco en barcos de gran calado

en una distancia aproximada de 184 millas náuticas (314 Km.)

hasta el Mar Caribe.

Todos estos privilegios y virtudes habidos en la región de Guayana,

determinan su notable independencia en materia de insumos y un alto grado

de integración vertical en el proceso de producción de aluminio (Fuente:

Manual de Inducción de CVG. VENALUM), como se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Ubicación Geográfica de la Empresa Fuente: Manual de Inducción de CVG VENALUM

27

2.1.3 Reseña Histórica

La industria Venezolana de Aluminio C.A., CVG VENALUM, se

constituyó legalmente el 29 de Agosto de 1973, como una empresa de capital

mixto, con una capacidad de 150.000 TM/Año y un capital mixto de 34.000

millones de bolívares, compuesto por un 80% proveniente del Consorcio

Japonés y un 20% de la corporación Venezolana de Guayana (CVG), con el

objeto de producir aluminio primario de diversas formas para fines de

comercialización.

Tanto la construcción, tecnología, entrenamiento del personal y la

asistencia técnica, para el arranque de la planta fue suministrada por la

compañía japonesa Showa Denko. Luego en Octubre de 1974, la CVG,

propuso que el capital social de los accionistas debería ser limitado a un

20%. Posteriormente, esta propuesta fue considerada y aceptada por el

Ejecutivo Nacional, quien recomendó que los montos de capital social se

invirtieran en un 80% a al Corporación Venezolana de Guayana (CVG), y un

20% para el Consorcio Japonés integrado por Showa Denko K.K., Kobe

Steel Company Ltd., y Marubeni Corporation.

El 11 de Diciembre de 1974, el capital social fue incrementado a Bs.

550.000.000, por resolución de la Asamblea General de Accionistas. En

Octubre de 1978, el capital se incrementa a Bs. 750.000.000, donde este

aumento fue totalmente suscrito por el Fondo de Inversión de Venezuela,

F.I.V. Finalmente el 12 de Diciembre de 1979, por resolución de la Asamblea

de Accionistas, el capital fue aumentado a Un Millardo (1.000.000.000) de

Bolívares, quedando conformado de la siguiente manera (Ver Cuadro 1):

28

INVERSIONISTAS BOLIVARES (Bs.) PORCENTAJES (%)

F.I.V. 612.450.000 61,24

C.V.G. 187.550.000 18,75

Consorcio Japonés 200.000.000 20,00

Cuadro 1. Composición de Capital Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi/)

CVG VENALUM fue creada originalmente como una planta de

aluminio de dos (2) líneas de producción, con una capacidad instalada de

150.000 TM anuales a un costo de Bs. 1.539.000.000. al invertirse las

proporciones del capital social, la Corporación Venezolana de Guayana,

obtuvo participación mayoritaria de CVG VENALUM y decidió contratar a

REYNOLS INTERNATIONAL INCORPRATED con el fin de prestar

asesoramiento técnico en la construcción de una planta con capacidad

instalada de 280.000 TM anuales.

La planta fue diseñada sobre la base de cuatro (4) líneas de

producción de 180 celdas cada una (720 celdas en total) y con los servicios

de soportes básicos para una futura expansión de unas líneas de celdas. El

nuevo diseño también incluye un puerto sobre el río Orinoco Para dos (2)

barcos con capacidad para 30.000 TM, así como servicios para

almacenamiento de materia prima, instalaciones para la transformación,

rectificación y distribución de energía eléctrica, Envarillado, Laboratorio,

Servicios de Mantenimiento y Otros; destacándose por su importancia en

modernismo la planta de control ambiental en las líneas de celdas y las de

tratamiento de humos para los hornos de cocción.

La primera línea de celdas fue puesta en marcha el 27 Enero de 1978

arrancando la celda Nº 302 de la sala 3, línea II produciéndose al día

29

siguiente aluminio por primera vez en VENALUM y en el año 1977 se inicia el

funcionamiento de la planta de cátodos y el muelle de carga. Para 1980 se

logra culminar el proyecto al entrar en funcionamiento las 720 celdas y

alcanzando operar a plena capacidad de producción en 1981.

En el año 1985 con la finalidad de aumentar la producción de aluminio

se realizó un proyecto de mejoras operativas y la expansión de una línea de

celdas, se dio inicio a un programa de ampliación de la planta con una nueva

línea de producción que se denominaría V Línea.

La V Línea fue terminada de construir y puesta en funcionamiento en

el año 1987 y entra en plena operación en 1989, esta constituye el proyecto

más sólido realizado por VENALUM, la misma costa de 180 celdas de

reducción electrolíticas del tipo Niagara, equipadas con ánodos precocidos

que operan a 240 Kiloamperios. La eficiencia de corrientes es de 93% y el

consumo de energía de 13,6 Kw./Kg. al utilizar tecnología Hidroaluminium de

Noruega

Dentro de la V línea, se llevo a cabo el desarrollo de las celdas V-350

de CVG VENALUM, el cual consistió en un diseño de celdas de alto

amperaje, elaborado por un grupo de Ingenieros de la empresa y una vez

evaluado y optimizado, permitirá la construcción de nuevas plantas

reductoras de tecnología Venezolana. Actualmente, V línea posee una

capacidad de producción de 1.722 Kg. de aluminio liquido por celda / día.

Para el año 1993, la industria del aluminio CVG. VENALUM se une

administrativamente a CVG BAUXILUM. En 1996 por primera vez en su

historia VENALUM alcanzó su máxima capacidad de producción instalada,

430.000 TM de aluminio primario, un logro sin precedentes, lo cual coloca a

30

esta industria como líder en el mercado internacional, especialmente como la

mayor planta productora de metal en el mundo occidental.

Desde su inauguración oficial, VENALUM se ha convertido,

paulatinamente en uno de los pilares fundamentales de la economía

venezolana, siendo a su vez en su tipo, la planta más grande de

Latinoamérica, con una fuerza laboral de 3.800 trabajadores

aproximadamente y una de las instalaciones más modernas del mundo;

produciendo anualmente 430.000 TM de aluminio primario por año. Parte de

este producto se integra al mercado nacional, mientras un mayor porcentaje

es destinado a la exportación, ósea el 75% de la producción esta destinado a

los mercados de los Estados Unidos, Europa y Japón, colocándose el 25%

restante en el mercado nacional.

2.1.4 Espacio Físico

La empresa cuenta con un área suficiente para su infraestructura

actual y para desarrollar aun más su capacidad en el futuro, para saber como

esta distribuido el espacio físico. (Ver Cuadro 2).

AREA TOTAL 1.455.634,78 M2

Área Techada 233.000 m2 (Edificio Industrial)

Área Construida 14.808 m2 (Edificio Administrativo)

Áreas Verdes 40 Hectáreas

Carreteras 10 Km.

Cuadro 2. Divisiones de la Empresa Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi/)

31

2.1.5 Sector Productivo

La industria del aluminio 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 diferentes formas:

cilindros, pailas, lingotes, etc., de acuerdo a los pedidos realizados por sus

clientes.

2.1.6 Vision de la Empresa

CVG VENALUM se posicionara como líder en calidad, productividad y

competitividad en la industria del aluminio a nivel mundial y contribuirá en la

diversificación de la economía nacional, impulsando el desarrollo de la

cadena de transformación domestica apoyando sus procesos y generando

así empleo y riquezas para la nación.

2.1.7 Misión de la Empresa

CVG VENALUM tiene por Misión producir, comercializar productos y

servicios de la industria del aluminio en forma eficiente y promover el

desarrollo y el fortalecimiento aguas abajo de la industria nacional del

aluminio, maximizando los beneficios para los trabajadores, accionistas, la

región y el país.

2.1.8 Estructura Organizativa de CVG VENALUM

La estructura organizativa de CVG VENALUM es de tipo lineal y de

asesoría, donde las líneas de autoridad y responsabilidad se encuentran bien

definidas, esta constituida por gerencias administrativas y operativas, a

32

continuación se hace una breve descripción de cada una de unidades (Ver

Figura 5):

Junta Directiva

Gerencia Planificación y Presupuesto

Gerencia

Reducción

Auditoria

Interna

Consultaría

Jurídica

Gerencia Ingeniería Industrial

Gerencia

Coladas Gerencia Control

de Calidad y Procesos

Gerencia Suministros

Industriales

Gerencia

Logística

Gerencia General

de Planta

Gerencia

Personal

Gerencia

Proyectos

Gerencia

Carbón

Gerencia Investigación

y Desarrollo

Gerencia Administración

y Finanzas

Gerencia Sistemas

y Organización

Presidencia

Gerencia

Comercialización

Gerencia Seguridad y Control de Perdidas

Superintendencia Planificación y Control de

Operaciones

Gerencia

Asuntos Públicos

Gerencia Economía Social

y Desarrollo Endógeno

Industrial

Gerencia Mantenimiento

Figura 5. Estructura Organizativa de CVG VENALUM Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi/)

33

2.1.9 Descripción del Área de Pasantia

El siguiente Proyecto de Grado se realizó en la Gerencia de

Proyectos, específicamente en la División Ingeniería de Proyectos de la

Industria Venezolana del Aluminio CVG VENALUM.

2.1.9.1 Gerencia Proyectos: Es una de las gerencias que cumple con

un papel muy importante dentro de la empresa; ya que esta es la que se

encarga de todas las mejoras es cuanto estructuras mecánicas y obras

civiles que se llevan a cabo dentro de la planta. En la Figura 6 se obseva cual

es la Estructura Organizativa de la Gerencia de Proyecto de CVG VENALUM.

Presidencia

Planificación y Control de Proyectos

Secretaria

Ingeniería de Proyectos

Ejecución de Obras

Proyectos Gerencia

Figura 6. Estructura Organizativa de la Gerencia de Proyecto Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi/).

34

2.1.10 Proceso Productivo

El proceso de Reducción del Aluminio en CVG VENALUM, consiste

en separar el oxígeno de la alúmina para producir aluminio en estado líquido,

estando inmerso en un baño electrolítico bajo los efectos de una corriente

eléctrica directa suministrada por un fuente externa, la cual circula desde un

ánodo o polo positivo hacia un cátodo o polo negativo. El oxígeno se

combina con el carbono contenido en el ánodo y forma gas carbónico el cual

se libera, mientras que el aluminio se precipita y se deposita en el cátodo en

estado líquido. En conclusión se tiene entonces que mediante un consumo controlado

de alúmina, carbón, corriente y aditivos químicos se obtienen como resultado

aluminio en estado líquido. (Ver Figura 7)

35

Figura 7. Proceso Productivo de CVG Venalum Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi/).

2.1.11 Áreas Básicas de la Empresa 2.1.11.1 Planta de Carbón La Planta de Carbón y todas sus instalaciones sirven de apoyo al

núcleo vital de las operaciones: Las celdas. En carbón se fabrican los ánodos

y la pasta catódica que hacen posible el proceso electrolítico. En el Área de

Molienda y Compactación se construyen los bloques de ánodos verdes a

partir de coque de petróleo, alquitrán y remanentes de ánodos consumidos.

Los ánodos son colocados en hornos de cocción, con la finalidad de mejorar

36

http://venalumi/

su dureza y conductividad eléctrica. Luego el ánodo es acoplado a una barra

conductora de electricidad en la Sala de Envarillado. La Planta de Pasta

Catódica produce la mezcla de alquitrán y antracita que sirve para revestir

las celdas, que una vez cumplida su vida útil, se limpian, se reparan y

reacondicionan con bloques de cátodos y pasta catódica.

2.1.11.1 Carbón cuenta con Cinco Áreas:

1. Molienda y Compactación: Esta planta fue diseñada para

producir aproximadamente 240.000 Toneladas de ánodos verdes

por año suficientes para abastecer las 900 celdas de los Complejos

I, II, V línea. Los ánodos verdes se fabrican mediante la trituración,

mezclado en caliente y moldeados en la pasta anódica. La materia

prima utilizada es: Coque de petróleo calcinado, brea de alquitrán y

desechos verdes. En primer lugar, en el área de molienda y

compactación se construyen los bloques de ánodos verdes a partir

de coque de petróleo, alquitrán y remanentes de ánodos

consumidos (Cabos).

2. Hornos de Cocción: El bloque de carbón verde producido en la

planta de molienda y compactación requiere un proceso de cocción

con el objetivo de obtener la dureza y conductividad eléctrica

requerida, además para eliminar sustancias volátiles. Los ánodos

son sometidos a un proceso de cocción en hornos especiales a

una temperatura a 1150 a 1200 °C durante un período de 24 a 28

días dependiendo del ciclo. La sala de cocción se compone de dos

(2) naves de cinco (05) grupos de cocción por nave, cada grupo

está compuesto de dieciséis (16) secciones, cada sección tiene

cinco (05) fosas con capacidad de dieciocho (18) bloques por fosa,

para una capacidad total de 90 bloques por sección. Actualmente

37

esta instalación tiene una capacidad de 396.000 TM de ánodos

cocidos al año con mejoras operativas.

3. Sala de Envarillado: En esta área se acopla la varilla y el ánodo

para ser debidamente utilizado en las celdas electrolíticas, así

mismo, se acondicionan las barras que han sido usadas para su

posterior restauración. Los ánodos cocidos son recibidos desde

el departamento de hornos de cocción y son unidos a la varilla por

medio de una fundición gris, la cual es producida en los hornos de

inducción, después de envarillar los ánodos estos rociados con

aluminio líquido y enviados a las celdas de reducción. Actualmente

esta instalación tiene capacidad de 458.400 ánodos envarillados al

año con mejoras operativas.

4. Estación de Baño: Estas instalaciones tiene como finalidad

remover y recuperar el material de baño sobre los cabos y

retornarlos con ciertas características de calidad y granulometría a

las líneas de producción, igualmente se utiliza para recuperar el

baño de los baskets y carretas, producto del traslado de cabos de

las celdas de reducción a las Estaciones de baños, estas

instalaciones también permiten recuperar los cabos y varillas de los

ánodos consumidos. Existen dos (2) Estaciones de baño, una

ubicada en el Complejo I y la otra el Complejo II, cada una de estas

estaciones tiene capacidad nominal de 264 Ton / día (11,0 Ton /

hr).

5. Cátodos: La planta de cátodos cuenta con dos (02) mezcladoras,

donde se produce la pasta catódica (mezcla de antracita y alquitrán

líquido), con la finalidad de revestir el cátodo de las celdas

electrolíticas. Este revestimiento proporciona un envase

químicamente inactivo así como también un conductor terminal

para el proceso electrolítico. La planta de pasta catódica es la que

produce la mezcla de alquitrán y antracita que sirve para revestir

38

las celdas, que una vez cumplida su vida útil, se limpian, reparan y

reacondicionan con bloques de cátodos y pasta catódica. (Ver

Figura 8)

Figura 8. Vista de la Planta de Carbón Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi/).

Como ya se sabe en el area de Envarillado de la planta es donde se

esta generando el problema de la contaminación debido a que los bunkers no

cuentan con un sistema de colector de polvo como tampoco tienen un

cerramiento entre bunkers para evitar la espancion del polvo y de otros

contaminantes al medio ambiente.

Cuando los anodos son llevados a el area de envarillado para su

posterior ensamblaje a la varilla, se presentan anodos con irregularidades y

deformaciones es en este momento cuando son rechazados para luego ser

reciclados nuevamente, (Ver Figura 9)estos pasan directamente a los

bunkers de cabo y baño ydeositados alli.

39

Figura 9. Material Almacenado

40

2.2 Bases Teóricas

Antes de presentar el diseño del Colector de Polvo que se van a

instalar en los Bunkers de Cabo y Baño específicamente en el área de

Envarillado de CVG VENALUM para la captación de contaminantes al

ambiente se deben conocer brevemente los términos descritos a

continuación:

2.2.1 Campana: Entrada diseñada para captar el aire contaminado y

dirigirlo e introducirlo en un sistema de conductos de extracción.

2.2.2 Captador de Polvo: Depurador diseñado para separar del aire

extraído, antes de su descarga al exterior, cantidades importantes de

partículas. Margen habitual: concentraciones iguales o superiores a 7 mg/m3

2.2.3 Coeficiente de Entrada: Relación entre el caudal real producido

por un valor dado de la presión estática en la campana y el caudal teórico

que existiría si la totalidad de la presión estática se convirtiera en presión

dinámica con un rendimiento del 100 %. Se expresa como el cociente entre

el caudal real y el teórico.

2.2.4 Factor de Forma: Relación anchura/longitud.

2.2.5 Factor de Forma de un Codo: La anchura a lo largo del eje del

codo dividida por su profundidad en el plano de curvatura.

2.2.6 Filtro de Aire: Depurador destinado a separar el aire

atmosférico en pequeñas cantidades de partículas antes de que aquél sea

introducido en el edificio. Margen de trabajo habitual: hasta 7 mg/m3 Nota: el

41

aire exterior en áreas de gran industria y en el interior de muchas industrias

contienen concentraciones superiores a ésta, y por lo tanto el equipo

adecuado para su depuración son los captadores de polvo.

2.2.7 Milímetros de Columnas de Agua (mmcda): Unidad de

presión igual a la presión ejercida por una columna de agua de un milímetro

de altura a temperatura estándar. Equivale a 1 Kg./m2.

2.2.8 Pérdida de Carga en la Entrada: Caída de presión producida

por el flujo de aire en la entrada de una campana o conducto (mmcda).

2.2.9 Peso Especifico: Cociente entre la masa de la unidad de

volumen de una sustancia a la masa del mismo volumen de sustancia

estándar a temperatura estándar. Usualmente se toma como sustancia de

referencia el agua a 4 ºC.

2.2.10 Polvos: Los polvos son partículas sólidas generadas por el

manejo en las operaciones de los materiales tales como: molturación,

perforación, pulido, explosiones, almacenamientos de escombros, etc. Este

término se usa en la industria para describir las partículas transportadas por

el aire en tamaños que varían de 0,1 hasta 25μm. Los polvos se pueden

clasificar de la siguiente manera:

Sedimentables: Se depositan rápidamente. Tamaño de la partícula

mayor de 10μm.

Inhalable: Penetra el sistema respiratorio. Tamaño de la partícula

menor de 10μm.

Respirable: Penetra el pulmón.

42

Las partículas de polvo presentes en un material pueden pasar al aire

a causa de operaciones tales como paleado, tamizado, transporte, etc.

El comportamiento dinámico de las partículas dispersadas determinan

la profundidad de penetración y el grado de retensión en el aparato

respiratorio. Dentro de los efectos que producen en el organismo se cuentan

alteraciones irreversibles en el pulmón, acción tóxica sobre el organismo,

tumores malignos, molestia y afecciones respiratorias benignas, también

afectan las propiedades atmosféricas reduciendo la visibilidad y la radiación

solar, alterando la temperatura y distribución de los vientos, sobre los

materiales causan ensuciamiento por asentamiento, corrosividad,

decoloración, decoloración, destrucción de superficies pintadas y

degradación de los tejidos, además afecta la vegetación por acumulación en

las hojas interfiriendo la fotosíntesis y por formación de depósitos, alterando

las propiedades del suelo.

2.2.11 Presión Dinámica: Presión cinética en la dirección del flujo que

es necesaria para hacer que un fluido en reposo fluya a una determinada

velocidad. Se expresa normalmente en mmcda.

2.2.12 Presión Estática: Presión potencial ejercida en todas las

direcciones por un fluido en reposo. Para un fluido en movimiento se mide

en dirección perpendicular a la del flujo. Normalmente se expresa, cuando

se trata de aire, en mmcda. (tendencia a dilatar o colapsar el conducto).

2.2.13 Presión Total: suma algebraica de las presiones estáticas y

dinámicas. (con especial atención en el signo).

43

2.2.14 Velocidad de Captura: Velocidad de aire en cualquier punto

delante de la boca de una campana, o en la propia boca de la misma,

necesaria para superar las corrientes de aire opuestas a la captación y

aspirar el contaminante situado en ese punto arrastrándolo hacia la

campana.

2.2.15 Velocidad de Transporte o Velocidad Mínima en el

Conducto: Velocidad minita del aire necesaria para mover las partículas en

la corriente del aire (m/seg.).

2.2.16 Velocidad en Rendija: Flujo lineal de aire a través de una

rendija (m/seg.).

2.2.17 Velocidad Mínima en el Dúcto: Velocidad mínima del aire

necesarias para mover las partículas en la corriente de aire (m/seg.).

2.2.18 Caída de Presión en Ductos: El flujo de aire en ductos

encuentra resistencias a su paso debido a Perdidas por Fricción (PF1) y

Perdidas Dinámicas (PD2) (Turbulencias). Las perdidas por fricción se deben

al roce del aire contra la superficie del dúcto.

Las perdidas dinámicas se deben a la turbulencia que se origina por

los cambios en la dirección y velocidad del flujo de aire dentro del dúcto cada

vez que los ductos cambian de dirección o varían su sección, perdidas por

fricción y dinámicas ocasionan una caída de presión del aire que fluye dentro

de un dúcto.

44

El conocido teorema de Bernoulli utilizado en Mecánica de Fluido es

una aplicación de las leyes de la conservación de la energía y se aplica de la

siguiente manera:

La presión estática más la presión de velocidad en un punto aguas

arriba en dirección al flujo de aire, es igual a la presión estática más la

presión de velocidad en un punto aguas abajo en dirección al flujo de aire

más las perdidas por fricción y dinámicas.

SP1 + VP1 = SP2 +VP2 + Perdidas

Donde:

SP1 = SP2 : Presión Estática

VP1 = VP2: Presión de Velocidad

Perdidas: Perdidas por Fricción y Dinámicas

Para propósitos prácticos la fricción total en cualquier dúcto redondo

varia directamente proporcional con la longitud e inversamente proporcional

al diámetro del dúcto y directamente con el cuadrado de la velocidad del aire

dentro del dúcto. La influencia de las perdidas dinámicas en la caída de

presión, depende de la cantidad y tipos de codos presentes y de la

frecuencia con la cual la velocidad del aire varía en su recorrido dentro del

dúcto.

Para vencer la resistencia en un dúcto, es necesario producir

suficiente energía para así mantener un diferencial de presión entre los dos

extremos del dúcto. Esto normalmente se logra haciendo uso de un

45

ventilador, el cual pulsara el aire a presión estática lo suficientemente grande

como para vencer la resistencia del sistema.

2.2.19 Evaluación Ambiental

Es un estudio que se realiza en un área determinada para identificar la

situación ambiental en que se encuentra, abarcando la identificación de las

fuentes contaminantes, tipos de contaminación y niveles de contaminación.

Para la realización de una evaluación ambiental es recomendable

plantearse algunas interrogantes, entre ellas:

¿Qué se produce?

¿Que materias primas se usan?

¿Que materiales se incorporan durante el proceso?

¿Que equipos se utilizan?

¿Cuál es el ciclo de operaciones?

¿Que procesos operacionales se emplean?

¿Que se hace con respecto al control del polvo?

¿Son adecuados los sistemas de ventilación y extracción?, entre

otras.

2.2.20 Principios del Flujo de Aire El flujo de aire entre dos puntos se debe a las diferencias existentes

entre esos dos puntos. Esta diferencia de presión da como de resultado una

fuerza que actúa sobre el aire, causando que este fluya desde la zona de alta

presión a la zona de baja presión.

La cantidad de flujo de aire (Q) y la velocidad de flujo (V) están

relacionadas de acuerdo con la siguiente expresión:

46

Q = A * V Donde:

Q: Caudal (pie3 / min.) ó (m2 /seg.)

A: Área de la sección transversal de la cual el aire fluye (pie2 ) ó (m2)

V: Velocidad (pie/min.) ó (m/seg.)

El aire que fluye a una velocidad específica creara una presión

conicidad como presión de velocidad. La velocidad del aire y la presión de

velocidad están relacionadas de la siguiente manera:

V = √2 * g * h

Donde:

V: Velocidad (pie/min.) ó (m/seg.)

g: Aceleración de gravedad (pie / min2.) ó (m /seg2.)

h: Altura de elevación del aire (pie) ó (m.)

Cuando g = 32,2 pie/seg2 y la densidad del aire 0,075 Lib./ft3 , esta

ecuación se convierte en:

V = √ gע

Donde:

V: Velocidad del Aire (pie/min.) ó (m/seg.)

47

ע g: Presión de velocidad siempre actúa en la dirección del flujo

de aire.

El aire confinado dentro de un recinto con ó sin movimiento, crea otro

tipo de presión, la cual actúa perpendicularmente a las paredes del recinto.

Esta presión es conocida como Presión Estática y normalmente es

independiente de la velocidad del aire.

La presión estática es negativa cuando es menor que la atmosférica y

positiva en caso contrario. La presión de velocidad es siempre positiva.

La suma algebraica de la presión estática y la presión de velocidad

representa a la presión total la cual se representa así:

TP = SP + PV Donde:

TP: Presión Total

SP: Presión Estática

PV: Presión de Velocidad

2.2.21 Sistemas de Extracción

Los sistemas de extracción localizada se utilizan para el control de las

emisiones sólidas al ambiente. Están basados en el principio de capturar el

contaminante en o muy cerca de su origen, siendo el método más utilizado

por ser él de mayor eficiencia y de menor costo inicial.

48

Los sistemas de extracción se clasifican en dos grupos genéricos:

1. Sistema de Extracción General.

2. Sistema de Extracción Localizada.

2.2.21.1 Sistema de Extracción General: Puede emplearse para el

control del ambiente térmico y/ó para eliminación de contaminantes

generados en un área, mediante el barrido de un espacio dado grande

cantidades de aire. Cuando se emplean para el control de los contaminantes

(Sistemas de Dilución) estos deben de mezclarse con una cantidad de aire

suficiente para que la contaminación se reduzca hasta niveles seguros,

normalmente el aire contaminado de descarga a la atmósfera.

2.2.21.2 Sistema de Extracción Localizada: Se basan en al principio

de captura del contaminante en o muy cerca de su origen. Es el método de

presencia porque es el de mayor eficacia y al emplear caudales más

pequeños redunda en menores costos de calefacción con respecto a los

elevados requeridos por los sistemas de extracción.

2.2.22 Componentes de un Sistema de Extracción Los Sistemas de extracción localizada se componen de hasta cuatro

tipos de elementos básicos:

1. Las Campanas o Elementos de Captación

2. Sistema de Ductos

3. El Separador de Polvo o Depurador

4. El Ventilador

49

El objetivo del elemento de captación es captar los contaminantes

atrapándolos con una corriente de aire dirigida hacia dicho elemento, que en

lo sucesivo se denomina campana.

Para transportar el aire contaminado hasta el depurador, cuando

existe, ó hasta el ventilador, es necesario disponer de un sistema de

ductería. En el depurador el contaminante es separado del aire. El ventilador

a de vencer todas las perdidas debido al rozamiento, la entrada de la

campana y las uniones de ductos y al mismo tiempo producir el caudal de

aire previsto.

A la salida del ventilador existe habitualmente un dúcto de salida

(Chimenea) dispuesto de tal forma que el aire descargado por el no sea

reintroducido en el local ó sitio de trabajo por la impulsión del aire en el

mismo.

Para familiarizarse con los elementos de captación o campanas ver

Figura 10.

50

Figura 10. Nomenclatura de las Campanas de Extracción Fuente: Manual de Ventilación Industrial (Figura 3-1)

Componentes o elementos básicos de los sistemas de extracción

localizada:

51

2.2.22.1 Las Campanas o Elementos de Captación: son el punto de

entrada al sistema de extracción y tienen como objetivo el de captar o

capturar el contaminante creando una corriente de aire.

Las hay de diferentes formas, pero todas con la misma función. Se

clasifican en dos grandes familias:

Cabinas: Son campanas que encierran total o parcialmente el

proceso o punto de generación.

Este es el tipo de campana a elegir siempre que la configuración y

funcionamiento del proceso lo permitan.

Campanas exteriores: Son las que se encuentran ubicadas

adyacentes al foco de contaminación pero sin encerrarlo. La forma

de la campana, su tamaño, localización y caudal de aire son las

principales variables de diseño.

El problema del diseño de las campanas consiste en lograr que el aire

aspirado controle las corrientes de contaminante generadas en el proceso.

Hay una velocidad mínima del aire requerida para capturar y dirigir el

contaminante hacia ella, la cual se conoce como velocidad de captura.

Para nuestro caso, se esta considerando como velocidad de captura

recomendada de 1 – 2,5 m/s.

2.2.22.1.1 Condiciones de la Campana

1. No debe inferir con el proceso industrial a ventilar (Si molesta

52

puede llegar a ser modificado por los trabajadores)

2. Debe estar los mas cerca posible del punto de emisión del

contaminante con el objeto de que entre la menos cantidad posible

de aire falso. La campana debe ubicarse de acuerdo con a

dirección del movimiento inducido por proceso o local.

3. Ubicar la campana próxima a la fuente.

4. El caudal extraído varía con el cuadrado de la distancia. En la

Figura 11. se observa cual es la ubicación correcta de la Campana

con respecto al Foco de Contaminación.

Figura 11. Ubicación correcta de la Campana con respecto al

Foco de Contaminación Fuente: Manual de Ventilación Industrial

5. La campana debe encerrar lo mas posible el proceso.

6. El aire fresco (limpio) debe pasar por las zonas respirables del

trabajador.

53

2.2.22.2 Sistemas de Ductos: Incluyendo la chimenea, son los

encargados de transportar el aire contaminado hasta el equipo depurador.

Normalmente, los conductos son de sección transversal circular, debido a

que la distribución de las velocidades es más homogénea, evitando la

deposición de material y debido a que una sección circular soporta mayor

presión estática que una sección rectangular de igual magnitud.

Las velocidades recomendadas en los conductos dependen de la

granulometría y peso del polvo a capturar y de la humedad. La velocidad

óptima económicamente suele encontrarse entre 15 y 20 m/s.

2.2.22.3 El Separador de Polvo o Depurador: También llamado

Colector de Polvo, el cual filtra el aire separando el polvo de la corriente.

En el caso de ser una casa de mangas, esta es una estructura cerrada

que contiene filtros de tela en forma de bolsa. El aire contaminado es

succionado entre el material de filtración para separar las partículas del aire

limpio.

La primera generación de este tipo de colector utilizaba mecanismos

de agitación o de flujo de aire reverso para limpiar las bolsas.

Las últimas versiones son las de limpieza con pulsación de aire a

presión, lo que permite manejar mayores volúmenes de aire en

espacios de menor tamaño.

2.2.21.4 El Ventilador: Es el equipo que se encarga de aportar la

energía necesaria para vencer todas las pérdidas debidas al rozamiento,

entradas en las campanas y uniones de conductos y generar el caudal de

aire requerido por el sistema de extracción localizada.

54

Normalmente se dividen en dos grandes grupos: eyectores y

ventiladores. Los primeros, tienen un bajo rendimiento y solo se utilizan en

algunas aplicaciones especiales de transporte de materiales. Los

ventiladores son las máquinas de movimiento de aire más utilizadas en la

industria.

Los ventiladores se pueden clasificar en tres grandes grupos: axiales,

centrífugos y especiales. Como regla general, los ventiladores axiales se

utilizan cuando se requieren grandes volúmenes de aire con poca pérdida de

carga, y los centrífugos para caudales de aire menores con pérdidas de

carga elevada. Los especiales son una combinación de los dos anteriores.

La selección de un ventilador implica no solo elegir un equipo que

cumpla con los requisitos de caudal y presión exigidos por el sistema de

extracción localizada, sino debe satisfacer todos los demás aspectos de la

instalación, incluyendo la temperatura de operación, las corrientes de aire,

disposición de la transmisión, limitaciones de montaje y el ruido a ser

generado.

2.2.23 Selección del Equipo para Eliminar Partículas

La materia de partículas (polvo) varía mucho en cuanto a tamaño,

peso por partícula, forma, composición química, peso especifico, volumen,

densidad aparente, friabilidad, adherencia, resistividad, humectabilidad,

cohesividad, entre otros.

La selección del equipo para eliminar partículas se complica más

debido a la cantidad y calidad del polvo que las arrastra; por variables de los

procesos tales como la operación continua o intermitente, de la carga de

polvo o del contenido de humedad, y por otras variables importantes.

55

2.2.24 Características que deben reunir los Colectores de Polvo

Desde el punto de vista ideal, los equipos colectores de polvo

deberían reunir las siguientes características, si bien es cierto que no todos

cumplen con todas ellas:

La concentración del producto contaminante en el aire efluente

debería ser inferior a la concentración ambiental máxima

permisible de dicho elemento.

La eficiencia de captación debería ser constante durante la vida útil

del equipo y no debe ser afectada por su desgaste.

La eficiencia de captación debería ser constante durante el ciclo de

trabajo diario del colector y no debe ser afectada por la mayor o

menor cantidad de polvo retenida en él durante la operación.

La eficiencia de captación debería ser constante para cualquier

caudal de aire e independiente de la concentración inicial del

contaminante. Esta condición, por lo general, no es cumplida por

los equipos colectores de tipo centrífugo en los cuales el efecto

centrífugo es directamente relacionado con el caudal de aire que

circula.

No debe requerir ser paralizado para efectuar trabajos de limpieza

y mantenimiento durante las horas en que normalmente deberá

encontrarse en funcionamiento, es decir, dentro de los turnos

normales de trabajo.

Los trabajos de manutención, reparación y la disposición final del

polvo recolectado no deben presentar riesgos de salud, ni de

incendio, para el personal encargado de estos trabajos.

Deberían finalmente cumplir con los requerimientos que se

imponen normalmente a todo equipo de tipo industrial en lo

referente a bajo costo de adquisición y de operación, durabilidad y

56

resistencia al trato proporcionado por el personal, requerimientos

reducidos de manutención y de espacio.

2.2.25 Factores Críticos de la Exposición al Polvo

Los problemas asociados con los distintos tipos de neumoconiosis

están influenciados por cuatros factores críticos que se relacionan

directamente con la exposición al polvo.

Estos son los siguientes:

1. Tipos de Polvo

2. Duración y Efecto de la Expansión

3. Concentración de Polvo en el Aire

4. Tamaños de las Partículas

2.2.25.1 Tipos de Polvo

Los polvos industriales peden ser clasificados en dos categorías muy

amplias:

1. Orgánicos

2. Inorgánicos

Los polvos orgánicos se clasifican a su vez en Metálicos y No

Metálicos y estos últimos subdividirse según contengan o no sílice.

57

Finalmente los polvos conteniendo sílice se clasifican en Cristalinos y

Amorfos.

2.2.25.2 Duración y Efecto de la Expansión

La neumoconiosis del tipo silicosis, comienza a producir su efecto

incapacitante solo después de varios años de exposición. Los polvos de

metales tóxicos como: El Plomo y El Manganeso, pueden causar problemas

después de un tiempo de exposición más corto (después de varias semanas)

dependiendo de la cantidad de polvo toxico absorbida en un periodo

especifico. Los polvos capaces de provocar reacciones alérgicas o que

puedan ser muy irritantes causan problemas serios después de un tiempo de

exposición breve a concentraciones relativamente bajas.

2.2.25.3 Concentración de Polvo en el Aire

Otro factor critico para evaluar una exposición al polvo es la

concentración real de polvo presente en la zona de respiración o de trabajo

dependiendo el caso, exceptuando las fibras de asbesto, las mediciones de

material y partículas transportadas por el aire generalmente se realizan por el

Método Gravitatorio, que consiste en la recolección de partículas en un filtro

haciendo pasar un volumen conocido de aire a través del filtro y registrando

el incremento de polvo en términos de miligramos de polvo por metros

cúbicos de aire.

58

2.2.25.4 Tamaño de las Partículas Otro de los factores importantes para evaluar una exposición de

polvo, es el tamaño real de las partículas contaminantes del aire, empleando

delante del filtro un dispositivo que seleccione el tamaño, es posible recoger

sobre el filtro partículas con un tamaño respirable (menor a 10 micrones).

La mayoría de los polvos industriales están constituidos por partículas

que varían ampliamente en tamaño (Ver Cuadro 3 y Cuadro 4). Las

partículas mas pequeñas superan a las mayores. En consecuencia, con

pocas excepciones, cuando el aire alrededor de una operación es posible ver

el polvo, es probable que existan mas partículas no visible que visibles.

El tamaño de la partícula es una variable de mucha importancia

cuando se estudian los efectos de los contaminantes en la salud humana.

Las partículas de 5 U o mas generalmente quedan atrapadas en la

nariz, mientras que las mas pequeñas, hasta de 0,02 U llegan a los pulmones

y se depositan en ellos.

59

Cuadro 3. Clasificación y límites del tamaño de las partículas suspendidas

Fuente: Manual del Ingeniero Químico. (J. Perry. Pagina 1588. Tomo II. 3ra Edit. )

Polvo o Niebla Diámetro Aproximado

de la Partícula (M)

Fumo Alcalino 1 - 5

Fumo de Cloruro Amónico 0.1 – 1

Polvo Atmosférico 0.5

Niebla Atmosférica 2 – 15

Polvo de Cemento 40

Polvo de Carbón 5 - 10

Polvo de Cinc Condensado 2

Polvo de los Molinos de Harinas 15

Pigmentos 0.2 – 2

Polvo Silíceo 1 – 10

Polvo de Fusión o Beneficio 0.1 – 100

Polvo de Cinc Pulverizado 15

Niebla de Ácido Sulfúrico 0.5 – 15

Clasificación Diámetro Aproximado

de la Partícula (M)

Dispersión Mecánica

Polvo Mayor que 1

Pulverización Mayor que 10

Dispersión Condensada

Fumo Mayor que 1

Niebla Mayor que 10

60

Cuadro 4. (Continuación).

Talco 10

Humo de Tabaco 0.2

Fumo de Oxido de Cinc 0.05

Cuadro 4. Clasificación y límites del tamaño de las partículas suspendidas

Fuente: Manual del Ingeniero Químico. (J. Perry. Pagina 1589. Tomo II. 3ra Edit. )

Cuando se inhala un aire cargado de polvo algunas partículas

mayores quedan atrapadas en los pelos de la nariz, otras son retenidas al

pasar por la membrana mucosa de la nariz y otras porciones en el tracto

respiratorio superior.

2.2.26 Propiedades de las Partículas

El polvo esta compuesto de diminutas partículas cuyas características

y propiedades físicas deben conocerse con la finalidad de lograr un buen

diseño en los sistemas de recolección.

El polvo esta constituido por partículas de sustancias inorgánicas y

orgánicas, de varias formas, tamaños y pesos.

El polvo es inanimado y mas pesado que el aire y si o es accionado

permanecerá donde esta.

El polvo puede formar una suspensión en el aire por agitación o por

corriente de aire, paro cuando la agitación y la corriente de aire cesan, el

polvo tiende a sedimentar por gravedad.

61

El polvo es suspensión no se mueve de forma espontánea de un lugar

a otro, sino que es transportado por corrientes de aire.

El movimiento del aire de un lugar a otro es el resultado de una

diferencia de presión y la dirección del movimiento es siempre desde el

punto de mayor presión hacia el de menos presión.

En el diseño de un sistema de recolección de polvo, debe aplicarse el

sentido común para conocer las características del aire y del polvo. Si de un

determinado proceso, transporte o maquinaria esta escapando polvo, es

obvio que una corriente de aire se esta produciendo en ese punto, porque el

polvo no se moverá solo, sino con un flujo de aire que los transporta. Si el

polvo sale del punto de origen, es también obvio que la presión interna del

aire es mayor que la presión externa del aire.

Por esta razón para poder controlar la captación del polvo se reduce la

presión de as maquinarias, equipos, depósitos o transportadores a un nivel

mas bajo que la presión exterior o por lo contrario se aumenta la presión

exterior a un nivel mayor que la presión interna. En la mayoría de los casos

es más sencillo reducir la presión interna mediante un extractor.

2.2.27 Sistemas de Aspiración y Recolección de Polvo

Un sistema de aspiración y recolección de polvo consta de los

siguientes elementos:

1. Campana de Aspiración.

2. Sistema de Ductería o Ductos.

3. Colector o Colectores de Polvos

4. Ventilador o Ventiladores

62

2.2.28 Procesos Cerrados a Temperatura Ambiente

La extracción en procesos cerrados es uno de los mejores métodos

para controlar la contaminación del aire. Para los cálculos los procesos no se

consideran herméticamente cerrados porque entonces no se necesitara

ninguna extracción sino, que se asume que existen ranuras, bocas de

inspección, etc., tal como realmente ocurre en la práctica. Para la mayoría de

los procesos en frió el caudal de aire a extraer se calcula estimando la

totalidad real abierta por donde el aire y el polvo pudiera escapar y estimar

una velocidad de 50 a 200 PPM. Este tipo de extracción se presenta con

mayor frecuencia en el manejo de material a granel donde la caída de

material triturado o en polvo genera un flujo considerado de aire que debe ser

extraído.

2.2.29 Calculo de un Sistema

Cuando el aire se mueve en el interior de un dúcto, encuentra

resistencia debido a la a la fricción con las paredes del mismo y a las

perdidas dinámicas, las perdidas por fricción se deben al roce del aire contra

las paredes dúcto y las perdidas dinámicas se originan por la turbulencia del

aire, debido a cambios brusco de dirección y velocidad.

El teorema de Bernoulli dice que la suma de las presiones dinámicas y

estáticas, en n punto flujo arriba, es igual a la suma de las presiones

dinámicas y estáticas mas las perdidas por fricción y dinámicas en un punto

flujo abajo.

En la gran mayoría de los casos se requiere de un ventilador para

suministrar más presión estática suficiente para poder vencer la resistencia

del sistema de ductos, el calculo de un sistema de ductos esta basado en a

63

determinación de las velocidades en los ramales, los diámetros y las

perdidas del sistema.

2.2.30 Tipos de Perdidas

Las pérdidas de un sistema de extracción de pueden clasificar como:

Perdida por Inercia.

Perdidas de Orificio.

Perdidas por Fricción en Tramos de Ductos Rectos.

Perdidas en Codos y Ramificaciones.

Perdidas en Reducción y Expansión.

Además deben considerarse las pérdidas por caída de presión en los

equipos colectores.

2.2.30.1 Perdidas por Inercia

Las perdidas por inercia se definen como la energía requerida para

acelerar el aire en reposo hasta alcanzar la velocidad en el dúcto y se calcula

mediante la siguiente ecuación:

Pv: V2 / 4005

Donde:

Pv: Pulgadas de Agua.

V: pies/min.

O bien:

64

Pv: V2 / 4043

Donde:

Pv: mm de Agua.

V: m/seg.

2.2.30.2 Perdida de Orificio

La perdida de presión o de energía en la campana y las piezas de

transición, varían ampliamente dependiendo de la forma de la entrada. Las

perdidas se deben principalmente a la contracción en el pleno de extracción,

comúnmente se expresan en términos de presión dinámica correspondiente

a la velocidad del dúcto de extracción. El valor de estas perdidas varían entre

1,8 Pv para campanas en formas de ranuras hasta casi 0 (cero) para

campanas bien diseñadas, se recomienda consultar la publicación

VENTILACIÓN INDUSTRIAL editado por la América Conference of

Governmental Industrial Hygienists, donde están todos los valores para casi

todas las formas de campanas. Algunas formas de campanas algo

complicadas pueden ser tomadas como dos o más entradas de tipo simple y

la perdida de orificio se coloca armando las perdidas de forma individual.

2.2.30.3 Perdidas por Fricción en Tramos de Ductos Rectos

Existen una gran cantidad de gráficos, curvas etc., para el cálculo de

las perdidas por fricción. Casi todas basadas en ductos nuevos con una

rugosidad moderada. En los gráficos se presenta la perdida por fricción en

pulgadas de agua por cien pies de dúcto o en mm. de agua por metro de

dúcto en función del diámetro del dúcto, la velocidad y caudal. Si se conocen

dos de estas variables las otras dos pueden ser determinadas con facilidad.

65

Cuando la rugosidad del dúcto difiere de una rugosidad moderada se

aplica un factor de corrección según la pared del dúcto, en la siguiente

Cuadro 5 se muestran algunos factores de corrección.

Pared de Dúcto Factor de Corrección

Tubería Lisa sin Uniones 0,9

Tubería de Hierro Galvanizada 0,9

Superficie de Concreto 1,5

Tubería Altamente Rugosa 2,0

Cuadro 5. Factores de Corrección Fuente: Manual de Ventilación Industrial

2.2.30.4 Perdidas en Codos y Ramificaciones

La manera más sencilla de expresar la resistencia de vida a los codos

y ramificaciones, es en longitud equivalente de dúcto recto del mismo

diámetro que tendrá la misma perdida que la unión.

Para simplificar los cálculos se determinan las longitudes equivalentes

y se añaden a los tramos de dúcto recto de igual diámetro

2.2.30.5 Perdidas por Reducciones y Expansiones Cuando el área de la sección transversal del dúcto por la cual el polvo

fluye es reducida, se origina una perdidas de presión. La magnitud de la

perdida dependerá del tamaño de la contracción. Cuando el área de la

sección transversal es aumentada una parte de la reducción de la perdida

dinámica puede ser convertida en presión estática.

66

El incremente o la reducción en la presión debido a una reducción o

una expansión en el dúcto, puede ser calculada utilizando los diagramas y

las formulas en las tablas.

2.2.31 Perdidas de Presión debido a los Equipos Colectores La perdida de presión a través de un equipo colector varia

ampliamente. Casi todos los fabricantes suministran información sobre la

caída de presión de sus equipos. Si no se dispone de esta información, las

perdidas pueden estimarse basándose en la caída de presión de equipos

similares conocidos.

El rango de la pérdida de presión en los equipos colectores esta dado

en el siguiente Cuadro 6:

Equipo Caída de Presión pulg.ca ó inca

Cámara de Sedimentación 0,1 – 0,5

Ciclón 1 – 5

Filtro para Polvo Atmosférico 0,1 – 0,75

Filtros de Mangas 3 – 6

Cámara de Lavado 2 – 5

Separador de Venturi 5 – 30

Torres de Relleno (0,20 – 0,40) por pie

Filtro Electrostático 0,1 – 0,75

Cuadro 6. Perdida de Presión en Colectores Fuente: Manual de Ventilación Industrial

67

2.2.32 Método de Calculo

El primer paso en el cálculo de un sistema de extracción, es

determinar el control de aire de cada campana o aspiración, de tal forma que

se pueda asegurar una colección completa del contaminante.

La velocidad de transporte requerida para el contaminante se

determina en base a su naturaleza, el Cuadro 7 muestra las velocidades

mínimas recomendadas para el transporte de contaminante.

Contaminantes Velocidad pie/min.

Gases, Vapores, Humos, Neblina y Polvos muy livianos 2000

Polvos secos de Densidad Media 3000

Polvos Industriales Promedio 4000

Polvos Pesados 5000

Cuadro 7. Velocidades mínimas recomendada en el Dúcto Fuente: Manual de Ventilación Industrial

Una vez determinado el caudal a extraer y seleccionar la velocidad de

transporte, se puede calcular el diámetro del ramal del dúcto, aplicando la

ecuación de continuidad, que es la siguiente:

Q = V * A Donde:

Q = Caudal (pie3 / min. ó m3 / seg.)

V = Velocidad (pie / min. ó m / seg.)

A = Área del Dúcto (pie2 ó m2)

68

Una vez determinada el área del dúcto, el diámetro se puede conocer

aplicando la formula del área de una circunferencia si el dúcto es de sección

circular ó la de un rectángulo si la sección es rectangular.

d = √4*A/π

Donde:

d = diámetro del Dúcto.

A = Área del Dúcto.

Cuando se calcula el diámetro de un dúcto y resulta un número no

entero menor, de tal forma de poder garantizar que la velocidad de transporte

en el ramal será mayor que la velocidad mínima recomendada. En la unión

de dos ramales la velocidad resultante es el dúcto principal debe ser igual o

ligeramente mayor que la de los ramales secundarios. Cuando se ha

complementado el esquema del sistema del dúcto, se puede computar las

longitudes de los ductos y sus respectivos diámetros así como el número y

las clases de piezas de transición, codos, uniones, reducciones, etc; y se

podrá calcular la pérdida de presión del sistema, las operaciones se pueden

facilitar utilizando el ducturador de la Trame, Carrier o similar.

2.2.33 Procedimiento para el Cálculo

Los cálculos para un sistema de ductos mediante el Método de

Compuertas se inician en el ramal de mayor resistencia seleccionando el

tamaño del dúcto que proporcione la velocidad recomendada para el caudal

requerido.

69

Las perdidas del sistema solo se calculan para este ramal y la línea

principal hasta el punto de descarga, la perdida de presión para el resto de

los ramales no se calculan execto cuando es difícil de seleccionar en el ramal

de mayor perdida.

2.2.33.1 Balance de Ductos Mediante Compuertas

En este sistema de balance de ductos el calculo se comienza en el

ramal que tenga mayor resistencia a veces se comienza en el ramal principal

y se escogen los ramales secundarios dimensionándolos basándose en la

velocidad mínima recomendada y el caudal necesario, los demás ramales se

dimensionan basándose en que mantengan la velocidad mínima

recomendada y el caudal necesario.

Un sistema de ductos diseñado por el Método de Balanceo es menor

flexible y más tedioso de calcular pero no tiene compuertas de regulación

que puedan retener depósitos de polvos ni el riesgo de que personas sin

autorización lo degraden. Los planos del recorrido de las instalaciones deben

ser precisos, con todos los detalles y la construcción debe realizarse

exactamente como fue realizado sin cambios de ninguna especie.

Cada ramal deberá de tener una puerta de regulación después de la

instalación las compuertas se gradúan con la finalidad de obtener el caudal

deseado en cada ramal.

Un sistema de dúcto calculado por el método de compuertas tiene

mucho más flexibilidad para cambios futuro es más fácil de calcular el caudal

puede ser ajustado en cierto rango y la instalación de los ductos no es tan

critica es su recorrido, pudiendo soportar ligeros cambios en el montaje.

70

Las compuertas a ser movidas accidentalmente pueden hacer que se

modifiquen el balanceo del sistema.

La presión estática se mide en base a la presión atmosférica y la

presión estática en la entrada del ventilador es negativa, con lo cual la

presión estática del ventilador queda:

PEv = PEv + PEe – PDe

2.2.34 Especificaciones sobre la construcción de Sistemas de

Ventilación Para conseguir un funcionamiento adecuado de cualquier sistema de

ventilación, es necesario además del correcto diseño, la instalación

adecuada tanto de los ductos metálicos como de las campanas.

La construcción del sistema deberá ejecutarse con los materiales

recomendados más adelante o instalarse con criterios técnicos. El interior de

los ductos será completamente liso y libre de obstrucciones. Las uniones

serán soldadas eléctricamente embutidas y soldadas.

2.2.35 Componentes del Colector de Polvos 2.2.35.1 Sección de Mangas: Esta sección es el corazón del equipo,

ya que es aquí donde todo el aire contaminado es filtrado para seguir el

camino al ambiente libre de impurezas.

Aquí también juega un papel importante el textil utilizado en la

confección de las mangas, el cual es seleccionado basándose en parámetros

71

como lo son el tamaño de las partículas, temperaturas, humedad, densidad,

etc. El aire sucio que entra por la parte interior del filtro atraviesa la sección

de mangas quedándose las partículas de polvo, mientras el aire limpio llega

ala cámara para hacer su camino al medio ambiente.

2.2.35.2 Sección Ventilador: Es el encargado de impulsar el aire a

través del filtro. El aire que llega a la cámara limpio se comunica con el

ventilador por medio de un dúcto y posteriormente es llevado al exterior. Es

importante señalar que esta sección cuenta con una compuerta manual

ajustable a la salida de la cámara limpia, para graduar el caudal requerido a

la presión de trabajo.

2.2.35.3 Sistema de Limpieza: Esta limpieza se realiza inyectando

aire a presión desde la parte inferior de las mangas para provocar el

desprendimiento de partículas de polvo que se puedan adherir a la misma, ya

que debido a la membrana de teflón la adhesión es muy pequeña. El aire

llega al pulmón de almacenamiento proveniente de sistema de aire

comprimido principal, de hay es distribuido a cada una de las mangas por

tubos de inyección dispuestos en la cámara de aire limpio. El aire

suministrado es en forma de pulso y esto se logra mediante un sistema de

válvulas de diafragma que se encuentran ubicados entre el pulmón y los

tubos de inyección las cuales reciben una señalas de las válvulas

Selenoides, colocadas debajo del pulmón. El tiempo de duración del pulso y

el intervalo entre cada uno están gobernados por una tarjeta electrónica

ubicada en el tablero de control.

2.2.35.4 Sistema de Evacuación de Partículas: Este sistema esta

ubicado en la parte inferior del colector y esta conformado por una válvula

dosificadora, un reductor y su motor. Las partículas de polvo que son filtradas

caen en la tolva deslizándose por sus paredes hasta la válvula donde esta

72

las desaloja aun sistema de recolección de polvo. La válvula dosificadora es

un dispositivo conformado por varias palas planas que giran a baja velocidad

accionada por conjunto moto – reductor.

2.2.35.5 Sistema Eléctrico y Control: Este sistema se encuentra

dentro de sistema cerrado herméticamente. Aquí se alojan los elementos de

potencia de control al igual que los interruptores de arranque y parada (Modo

Manual). Utilizando aire proveniente del pulmón. La cantidad de aire es

graduada por una válvula de paso coloca internamente en la parte superior

del tablero.

2.2.36 Filtros

Los filtros son los elementos mas utilizados para la limpieza de aire,

debido a su alta eficiencia de separación de polvo. En un filtro existen dos

características muy importantes las cuales son:

El periodo de vida útil del medio filtrante, respecto a la cantidad de

polvo filtrado contra la caída de presión.

La eficiencia de separación, que permita recolectar partículas de

pequeño tamaño (0,1 – 5 U).

2.2.37 Filtros de Mangas

El colector de bolsas (Filtros de Mangas) ó colector es seco, es una

estructura cerrada que contiene mangas (Bolsas) fabricada con un medio

filtrante que cuelga verticalmente dentro de la unidad. El aire encargado de

polvo es empujado ó aspirado a través de las mangas formando una capa de

polvo para separar las partículas de aire limpio. Las mangas filtrantes se

73

limpian por medio de mecanismos de sacudido ó con pulso de aire

comprimido dependiendo de la aplicación. Los filtros de mangas ó colectores

son extremadamente eficaces y típicamente se pueden limpiar sin necesidad

de pasar por el proceso de producción.

2.2.38 Colectores de Polvo

Los colectores de polvo están diseñados para separar polvo ó

contaminantes de aire ó de un flujo de gas. Existe en el mercado una gran

variedad de diseños con diversas aplicaciones que satisfacen los

requerimientos de l control de contaminación del medio ambiente.

Las características del caso en particular en cuanto al rendimiento de

separación, cantidad y propiedades del contaminante separados nos

indicaran los parámetros para poder seleccionar el equipo más apropiado

para esa aplicación. Los filtros de aire son proyectados para mover

concentraciones de polvo muy bajas, como las encontradas en el aire

exterior por esa razón se utilizan en ventilación general, sistemas de aire

acondicionado y calefacción donde las cargas de polvo nunca excedan de

4 grs./1000 pies3 de aire.

Los colectores e polvo se diseñas para cargas de polvo mucho

mayores como la de los procesos industriales, donde se requieren sistemas

de aspiración con cargas del orden de 0,1 a 20 grs./1000 pies3. Los filtros y

colectores de polvo utilizan una gran cantidad de principios para poder lograr

una amplia variedad de eficiencia de separación, la inversión inicial, costo de

operación y mantenimiento, espacio físico, instalación y construcción, son

aspectos que se deberán tener presentes a la hora de tener una selección.

74

2.2.39 Ventiladores

Un Ventilador es un equipo que se utiliza para mover el aire de un

punto otro. En un sistema de aspiración y recolección de polvo, los

ventiladores imparten un movimiento a la masa de aire contaminado,

trasladándola desde la fuente hasta el colector donde tiene lugar la

depuración del mismo y luego el aire purificado es descardo a la atmósfera.

Los ventiladores se clasifican según la forma de mover el aire.

2.2.39.1 Clasificación de los Ventiladores:

A. Helicoidales:

Paletas

Hélices

Turbo Axiales

B. Centrífugos:

Paletas Curvas hacia delante

Paletas Curvas hacia atrás

Paletas Rectas

La selección de un ventilador en sistema de aspiración y reducción de

polvo, es de primordial importancia para lograr una adecuada eficiencia en la

operación del sistema, para ello utilizan las tablas multiclasificacion, las

cuales cumplen al amplio rango de presiones y velocidades dentro de los

limites de construcción identificados de I al IV. Los límites de operación de

75

cada clase son establecidos en términos de la velocidad de salida y la

presión estática.

2.2.39.2 Información necesaria para la Selección de un Ventilador

La información necesaria para la selección de un ventilador es la

siguiente:

1. Caudal del aire a manejar.

2. Tipo de contaminante contenido en el aire.

3. Temperatura del aire.

4. Altitud a la cual trabajara el ventilador.

5. Presión Estática del sistema.

6. Tipo de Ventilador (Centrífugo o Axial).

7. Clase del rotor (Aerodinámicos, Palas, Radiales).

8. Clase del ventilador I, II, III ó IV.

9. Velocidad de rotación.

10. Arreglo de la Transmisión.

11. Posición de descarga.

12. Velocidad de salida.

13. Nivel de ruido.

14. Potencia del motor.

2.2.40 Ventilador Centrífugo Los ventiladores centrífugos se clasifican en tres tipos de acuerdo a la

posición de las palas en el rotor:

1) Pala curva hacia adelante.

76

El rotor de un ventilador centrífugo pala curva hacia adelante, esta

formado por un plato sólido y un aro entre los cuales se soportan las palas,

las cuales tienen forma cóncava en el sentido de rotación, el número de pala

varía según el tamaño del rotor entre 20 y 64. Este tipo de ventilador le

imparte una mayor velocidad al aire, razón por la cual se diseñan para

trabajar a menores velocidades que otros tipos.

Se aplican en sistemas de ventilación y aire acondicionado donde se

trabaja con aire limpio. No se recomienda su uso para sistemas que

involucren el manejo de materiales ya que tienden a desbalancear el rotor.

2) Pala curva hacia atrás

La característica fundamental de este tipo de ventilador, es que las

palas rectas o curvas están inclinadas hacia atrás respecto al sentido de

rotación del rotor.

3) Pala Radial

Este es el tipo de rotor que más se utiliza en sistemas de aspiración de

polvos, gases, humos y transporte neumático. Existen una serie de diseños

desarrollados para usos específicos, entre ellos los más comunes son:

77

CAPITULO III

3. MARCO METODOLOGICO

3.1 Tipo de Estudio

Con la finalidad de describir la metodología utilizada para la

elaboración del presente trabajo de grado, el mismo involucra las diferentes

formas de cómo se procesa la información y la siguiente esta basada en:

3.1.1 Según el Propósito

3.1.1.1 Investigación Aplicada:

“La investigación es aplicada por perseguir fines mas directos e

inmediatos” “Sabino 1986”. (Pág. 45)

Para este tipo de estudio la investigación es aplicada porque surge la

necesidad de realizar el Diseño de un Sistema Colector de Polvos en el Área

de Envarillado, de esta manera se contribuye con el mejoramiento del sitio de

trabajo y preservación del medio ambiente para así prevenir enfermedades

respiratorias en los trabajadores.

3.1.2 Según la Estrategia Empleada

3.1.2.1 Documental:

“La investigación cuya estrategia esta basada en el análisis de datos

obtenidos de diferentes fuentes de información” “Sabino 1986”. (Pág. 66)

78

Porque estará basada en la recopilación de información de diferentes

fuentes: manual de operación, textos, informes de investigación, manuales

de fabricantes, folletos, guías y otros materiales informativos (fotos, planos)

para apoyarse en la elaboración del trabajo.

3.1.2.2 Campo:

“Este tipo de investigación tiene como característica fundamental,

poner al investigador en contacto directo con el objetivo o sujeto investigado”

“Aranguren 1987”. (Pág. 113).

Se realizo una recopilación de información a través de investigación

directa y visualización de las actividades laborales en los Bunkers, en este

caso la información por contacto directo se obtuvo por parte del

Departamento Envarillado, de esta manera se recogieron las manifestaciones

y las necesidades existentes en la planta.

3.1.3 Instrumentos de Recolección de Datos

3.1.3.1 Entrevistas Informales “La entrevista, es una forma especifica social, que tiene por objeto

recolectar datos para una indagación” “Aranguren 1987”. (Pág. 125).

Se realizaron entrevistas a las personas que laboran en el Área de

Envarillado (Supervisores, Técnicos, Mecánicos y Personal Obrero), quienes

facilitaron la información y las respuestas obtenidas a través de las

entrevistas practicadas.

79

Con la aplicación de las entrevistas permitió recabar la mayor cantidad

de información precisa y detallada sobre las actividades y operaciones que

se realizan el los Bunkers.

Con dicha entrevistas los empleados pudieron explicar de como

ejecutan su trabajo y como perciben el proceso, destacando la fortaleza y

debilidad del mismo, lográndose así la participación activa de todo el

personal en el estudio.

3.1.3.2 Observación Directa

La observación directa es un procedimiento importante, por que a

través de ella se puede obtener información valiosa que no se encuentra en

una entrevista.

Este método facilita la observación detallada y la secuencia del

procesos y de los trabajos, lo que permite a partir de esa información

obtenida y con las orientaciones generales, la identificación de las

prioridades para dicho proyecto.

3.1.3.3 Visitas al Área

Las visitas que se realizaron al Área Envarillado específicamente el los

Bunkers de Baño y Cabo, fueron echas con la finalidad de observar de

manera mas detallada como se ejecutan y se llevan acabo las operaciones

de trabajo en los bunkers.

80

3.1.4 Paquetes Computarizados

El desarrollo, cálculos y análisis de los resultados e información se

realizó utilizando los Paquetes Computarizados de Microsoft Office 2000

(Word, Excel, Power Point, AutoCad 2004, Microsoft Project).

3.1.5 Materiales e Instrumentos

Cámara Fotográfica, Utilizada para la recolección de imágenes de

la ejecución del proceso en estudio.

Calculadora, utilizada para la ejecución de los cálculos necesarios.

Libros, Manuales, Catálogos, etc, donde se obtuvo el listado de

preguntas utilizables al aplicar el interrogatorio previsto en el

estudio y desarrollo del proyecto, principios, enfoques, o

estrategias elementales aplicables al analizar y criticar las

actividades que conforman el proceso. Y utilizados para la

obtención de la información necesaria sobre las técnicas a utilizar

para el diseño del colector de polvo.

Cinta Métrica, utilizada para tomar medidas necesarias en el

desarrollo del proyecto, especificaciones Cuadro 8.

Marca Stanley

Modelo Power Lock

Capacidad 5 mts

Apreciación 1 mm

Cuadro 8. Descripción de Cinta Métrica

81

Anemómetro, instrumento utilizado para tomar las medidas del

viento dentro y fuera de los Bunkers, especificación técnica del

instrumento Cuadro 9.

Marca Taylor

Modelo 3132

Capacidad 3:000 fpm

Numero de Relojes 3

Capacidad de los Relojes 10.000 Pie

Apreciación de Relojes 1 Pie

Cuadro 9. Descripción de Anemómetro

3.1.6 Cronograma de Trabajo

A continuación se presenta el Cronograma de Trabajo que se siguió

para la realización de este Proyecto.

82

Cronograma de Trabajo

83

CAPITULO IV

4. PRESENTACIÓN Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS

El siguiente capitulo muestra los resultados obtenidos, para el Diseño

del Colector de Polvo para el Control de las EMISIONES AL MEDIO

AMBIENTE en los Bunkers de Cabo y Baño del Área de Envarillado en CVG

VENALUM, los siguientes cálculos se realizaron utilizando el Programa

Excel, bajo el ambiente de este programa se Diseñaron una serie de Hojas

de Cálculos en las cuales se fueron almacenando todas y cada una de las

formulas y parámetros necesarios para los cálculos respectivos y requeridos

para el diseño de este sistema colector de polvo, de esta manera se logro

obtener dichos resultados que a continuación se presentan.

Con la instalación de este nuevo sistema colector se cumplirá con los

niveles permisibles de concentraciones ambientales establecidos por la

Norma Venezolana de Concentraciones Ambientales Permisibles en Lugares

de Trabajo (2253).

En el diseño se tomaron en cuenta las condiciones operativas de la

planta específicamente la de los Bunkers, temperatura, velocidad del viento

etc., a fin de estimar la cantidad de aire necesario que garantice la captura

eficiente del material en suspensión.

El polvo capturado es transportado a través de conductos hasta los

colectores de polvo o separadores de mangas del tipo pulse jet, los cuales

retienen los contaminantes sólidos contenidos en el aire.

84

Una vez colectada las partículas contaminantes en las mangas estas se

limpian periódicamente con un chorro de aire a alta presión que penetra en la

parte superior del filtro (en la zona de cámara limpia) a través de los venturis.

Como solo se limpia una pequeña parte del área filtrante en un momento

dado, se mantiene un flujo constante en el colector.

Estos equipos, tendrán en su interior un total de 16 mangas filtrantes

(para los bunkers 1 y 2) y 6 mangas filtrantes (para los bunkers 3 y 4) para un

total de 22 mangas filtrantes capaces de captura partículas hasta 0,01 micra,

con una eficiencia del orden de 99,5%.

Los mismos son de bajo mantenimiento y totalmente automáticos, con

un sistema de autolimpieza por diferencia de presión entre el compartimiento

limpio y el sucio, optimizando el tiempo de duración de las mangas.

4.1 Estructura del Programa.

El programa se compone de Cuatro Hojas de Cálculo:

1. Datos de Entrada: Donde se deben introducir los datos requeridos

para el diseño del sistema colector. Esta hoja está bloqueada con el objeto de

permitir al usuario que sólo acceda a las celdas donde se deben introducir los

datos.

2. Constantes: En esta se deben introducir las constantes que serán

empleadas en los cálculos del sistema. Al igual que la anterior, se encuentra

bloqueada y sólo se pueden cambiar los valores de las celdas permitidas.

85

3. Cálculos: En donde se encuentra detallado todo el cálculo realizado.

En esta hoja se encuentran ilustradas las ecuaciones empleadas y los resultados

parciales de los parámetros calculados.

4. Resumen de Datos: En esta hoja se muestran dos tablas que resumen

todos los datos de entrada introducidos en la primera hoja. Esta hoja sirve para

imprimir los datos de entrada o para exportar estos datos a Word u otro software

de preferencia. Esta hoja es llenada automáticamente con los datos ya

introducidos en la hoja “Datos de Entrada”.

Resumen de Resultados: En esta hoja se encuentran todos los resultados

obtenidos en la hoja “Cálculos”, y, al igual que la anterior, sirve para imprimir

estos resultados y/o exportarlos.

4.2 Modo de Operación. Al abrir el archivo de Excel que contiene el programa de cálculo del

Sistema Colector de Polvo, se debe activar la hoja de cálculo denominada “Datos

de Entrada” (Ver Figura 12).

86

Clic aquí para iniciar.

Figura 12. Hoja Principal del Programa.

Al activar esta hoja se observará que está subdividida en tres (3) partes

(Ver Figura 13):

87

1. Datos Principales:

Datos Principales

Sólo se pueden modificar las celdas

que contienen el dato requerido.

Figura 13. Datos de Entrada.

En ella se lee con claridad cuáles son los datos requeridos y dónde debe

ser introducido.

2. Dimensiones del Sistema de Ducto: De una forma ilustrativa se

observa más fácilmente cuál parte del sistema de ductos se desea dimensionar y

se introducen los datos correspondientes de diámetro del tramo y su longitud,

además se deben introducir los factores de pérdida de cada accesorio, así como

también la rugosidad de las paredes del ducto. El programa asume que todas las

campanas son iguales y que todo el sistema de ductos está construido de un

mismo material (Ver Figura 14).

88

Figura 14. Datos de Entrada (Dimensiones del Sistema de Ducto).

89

3. Datos de las Mangas del Filtro y Factor de Corrección del Ventilador:

Estos datos van a variar de acuerdo a los parámetros y datos de diseño

que se tengan del sistema los valores a introducir en cada casilla van hacer a

criterio del diseñador u operador del sistema (Ver Figura 15), todos los filtros y

colectores de polvos están diseñados para separar polvo o contaminantes del aire

o de un flujo de gas, Las características del caso en particular en cuanto a

rendimiento de separación, cantidad y propiedades del contaminante separado,

nos indicarán los parámetros para poder seleccionar el equipo mas apropiado

para esa aplicación.

Figura 15. Datos de las Mangas del Filtro y Factor de Corrección del Ventilador

90

Luego que todos los datos requeridos son introducidos en la hoja “Datos de

Entrada”, se debe cambiar a la hoja “Constantes” (Figura 16) e introducir los datos

reales de las constantes a emplear en el sistema.

Sólo se pueden modificar las

celdas que contienen el dato

Figura 16. Constantes.

Para observar el detalle del cálculo realizado se debe cambiar a la hoja

“Cálculos”, en ella se observarán las ecuaciones y los resultados obtenidos de

modo explícito. El contenido de esta hoja es como se muestra a continuación:

91

4. Cálculos del Sistema Colector de Polvos La selección del Colector se baso en el caudal de aire manejado, el

sistema de limpieza utilizado y la relación Aire – Tela.

El procedimiento para los cálculos es el siguiente:

Se calcula el diámetro del conducto, dividiendo el caudal de

aspiración entre la velocidad de transporte.

Se calcula la presión dinámica a partir de la velocidad de

transporte seleccionada.

Se calcula la presión estática de de la campana.

En los tramos de conductos rectos, se multiplica la longitud por el

factor de pérdida.

Se determinan el número y tipo de accesorio y se multiplican por

los factores de pérdida. Los factores para conductos rectos, codos,

uniones y otros accesorios fueron tomas del Manual de

Ventilación Industrial (Ver ANEXOS A, ANEXOS B, ANEXOS C,

ANEXOS D, ANEXOS E)

Se suman todas las pérdidas obtenidas.

Para el desarrollo de este proyecto y de los siguientes cálculos, se

tomaron como bases de diseño: las recomendaciones del Manual de

Ventilación Industrial, inspecciones visuales hecha a los bunkers, los planos

de las instalaciones existentes, las condiciones climáticas de la zona, la

densidad, granulometría y tipo de polvo a procesar.

Caudal de Material. (Qm):

Q mG m

γ al:=

92

Qm = 0,0303 m3/seg.

Qm = 109,0963 m3/Hr.

Velocidad del Gas Transportador. (Vgt)

V gt

msec

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅ 0.6 γ alkgf

m3⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅⋅

Vgt = 18,1562 m/seg.

Caudal de Aire Requerido. (Q)

Q Vgt A 1⋅:=

Q = 9,0781 m3/seg.

Q aire total = 36, 3124 m3/seg.

Requerido en el Ventilador

Área de Tela. (At)

A tQ

R at

At = 18, 1562 m2

93

Número de Mangas. (Nb)

Nb = 16 Mangas

Filas y Columnas de Mangas

Número de Filas: 4

Número de Columnas: 4

Número Real de Mangas: 16

Área Total de la Placa Portamangas. (ATPE)

ATPE = 578360 mm2

N bA t

D b π⋅ L b⋅( )

760,5 mm

760,5 mm

94

Velocidad del Aire en el interior del Ducto (V2)

V2 4Q

D2π⋅

⋅:=

Tramo V2

1 72, 24 m/seg. *

2 73, 72 m/seg.

3 72, 24 m/seg. *

4 73, 72 m/seg.

5 73, 72 m/seg.

6 73, 72 m/seg.

7 72, 24 m/seg.

8 72, 24 m/seg.

9 72, 24 m/seg.

10 72, 24 m/seg.

(*)Hay dos tramos idénticos

Pérdidas de Presión en Accesorios. (ΔP2)

ΔP 2 KrV2

2γ a⋅

2 g⋅⋅

95

Tramo ΔP 2 (Pa) ΔP2 (plg_agua)

Codo de 90º 1 782,82 3,15 (*)

Codo de 45º 2 391,41 1,57 (*)

Expansión (**) 3 -4279,41 -17,19 (*)

Codo de 90º 4 407,55 1,64

Codo de 45º 5 203,77 0,82

Expansión (**) 6 -2227,93 -8,95

Codo de 90º 7 391,41 1,57

Codo de 90º 8 391,41 1,57

Codo de 90º 9 391,41 1,57

Codo de 90º 10 391,41 1,57

(*) Hay dos tramos idénticos (**) Las Expansiones presentan ganancia de presión, por eso son

negativas

Caída de Presión Total por Accesorios = -12,68 plg_H2O

Factor de Carga de Material (CM)

C MQ m

Q:=

CM = 0, 003338

96

Velocidad Intersticial (Vins)

Vins = 0,0579 m/seg.

Número de Reynolds del flujo de gas. (Re)

ReV 2 D⋅ γ a⋅

μ a g⋅

Tramo Re

1 1313476,29

2 1876394,70

3 1313476,29

4 1876394,70

5 1876394,70

6 1876394,70

7 2626952,58

8 2626952,58

9 2626952,58

10 2626952,58

Coeficiente de fricción de la corriente de gas en el ducto (f)

keD

a 0.094k0.225⋅ 0.53k⋅+

b 88 k0.44⋅

c 1.62k0.134⋅

f a b Re c−⋅+

97

Tramo k a b c f

1 1,13E-04 0,01221 1,6106 0,4790 0,0141

2 8,04E-05 0,01131 1,3890 0,4579 0,0132

3 1,13E-04 0,01221 1,6106 0,4790 0,0141

4 8,04E-05 0,01131 1,3890 0,4579 0,0132

5 8,04E-05 0,01131 1,3890 0,4579 0,0132

6 8,04E-05 0,01131 1,3890 0,4579 0,0132

7 5,63E-05 0,01043 1,1872 0,4365 0,0123

8 5,63E-05 0,01043 1,1872 0,4365 0,0123

9 5,63E-05 0,01043 1,1872 0,4365 0,0123

5,63E-05 0,01043 1,1872 10 0,4365 0,0123

Caída de presión de los tramos de ductos. (ΔP1)

Tramo

ΔP 1 fLD

⋅V2

2

2 g⋅⋅ γ a⋅

ΔP 1 (Pa) ΔP 1 (plg_agua)

1 2023,51 8,13 (*)

2 191,70 0,77

3 533,47 2,14 (*)

4 335,48 1,35

5 127,80 0,51

6 95,85 0,39

7 0,00 0,00

8 160,45 0,64

9 0,00 0,00

10 160,45 0,64

(*) Hay dos tramos idénticos

98

Caída de Presión Total en Tramos = 14,58 plg_H2O

Parámetros del Filtro

Número de Froude para Vapf (FR')

F R´Vapf

D9 g⋅:=

FR' = 3, 5696

Número de Froude para la corriente de gas (FR)

F RVgt

D g⋅:=

FR = 6,4810

Factor de Solaridad. (S))

S4 w⋅

π ρ f⋅ D f⋅

S = 1,7644

99

Velocidad Relativa del flujo de gas respecto a la Partícula. (Vap)

V ap Vapf 0.170 0.0121Vgt⋅+( )⋅:=

Vap = 3,8969 m/seg.

Velocidad de la partícula. (Vp)

V p V gt V a−:= p

V p = 14,2593 m/seg.

Coeficiente de roce de la cantidad de material transportado. (λz)

λ z

2Vgt

Vp1−

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅

F R´ F R⋅:=

λz = 0,0236

Caídas de Presiones en el Filtro (ΔP3, ΔP4, ΔPi)

ΔP 3 C M

γ a

g⋅ V gt⋅ V p⋅:=

100

ΔP3 = 0,8642 Pa

ΔP3 = 0,003473 plg_H2O

Tramo

ΔP 4CM λ z⋅

fΔP 1⋅

ΔP 4 (Pa) ΔP 4 (plg_agua)

1 11,32 0,05 (*)

2 1,15 0,00

3 2,98 0,01 (*)

4 2,01 0,01

5 0,77 0,00

6 0,57 0,00

7 0,00 0,00

8 1,03 0,00

9 0,00 0,00

10 1,03 0,00

(*) Hay dos tramos idénticos

ΔP4 = 0,08 plg_H2O

ΔPi = 20,17 mm_H2O

ΔPi = 0,79 plg_H2O

101

Caída de Presión Total (ΔPt)

ΔPt = 2,78 plg_H2O

Ganancias de presiones por tramos verticales en descenso (ΔPL)

ΔPL = γ a (L8 + L10)

ΔPL = 78,4800

ΔPL = 0,315333 plg_H2O

Caída de presión Total Corregida (ΔPTc)

ΔP Tc ΔP T ΔP L−( ) F ct⋅:=

ΔPT c = 2,7604 plg_H2O

Esta es la Caída Total de Presión que debe vencer el Ventilador.

Una vez realizado el cálculo, si se desea imprimir los datos de entrada o

exportar estos datos a Word u otro software cualquiera, se debe cambiar a la hoja

“Resumen de Datos”, en la cual se encuentran dos(2) tablas con los datos de

entrada que fueron introducidos en la hoja principal. Esta hoja luce como se

muestra en la siguiente figura (Ver Figura 17):

102

Figura 17. Resumen de Datos

Finalmente, en la hoja “Resumen de Resultados”, se muestran en forma de

lista todos los resultados obtenidos del cálculo, con un aspecto idóneo para su

impresión o exportación hacia otro software. Esta hoja contiene la siguiente

información (Figura 18):

103

Resultados

Caudal de Material. ( Qm) 0,0303 m3/segVelocidad del Gas Transportador. ( Vgt) 18,1562 m/segCaudal de Aire Requerido. ( Q) 36,3124 m3/seg

130.724,59 m3/Hr 76.896,82 CFMÁrea de Tela. ( At) 18,1562 m2Número de Mangas. ( Nb) 16Filas y Columnas de Mangas

Número de Filas: 4Número de Columnas: 4Número Real de Mangas: 16

Área Total de la Placa portamangas. ( A TPE) 578360,3 mm2

Factor de Carga de Material. ( CM) 0,0033Velocidad I ntersticial. ( V ins) 0,0579 m/seg

Parámetros del Filtro

Número de Froude para V apf. ( FR') 3,5696Número de Froude para la corriente de gas. ( FR) 6,4810Factor de Solaridad. ( S) 1,7644Velocidad Relativa del flujo de gas respecto a la Párticula. ( V ap) 3,8969 m/segVelocidad de la partícula. ( Vp) 14,2593 m/segCoeficiente de roce de la cantidad de maetrial transportado. ( λz) 0,0236Caidas de presiones en el Filtro ( ΔP3, ΔP4, ΔPi)

ΔP3: 0,0035 plg de H2OΔP4: 0,0838 plg_H2OΔPi: 0,79 plg_H2O

Ganacias de presiones por tramos verticales en descenso ( ΔPL) 0,3153 plg de H2O

Resultados por Tramo de Ducto

Tramo Velocidades [m/s]Perdidas Menores

[plg de agua] Tipo de AccesorioNum. De Reynolds Fricción

Perdidas Mayores [plg

de agua]ΔP 4

[plg_agua]1 72,24 3,15 Codo de 90º 1313476,29 0,01410 8,13 0,052 73,72 1,57 Codo de 45º 1876394,70 0,01317 0,77 0,003 72,24 -17,19 Expansión (**) 1313476,29 0,01410 2,14 0,014 73,72 1,64 Codo de 90º 1876394,70 0,01317 1,35 0,015 73,72 0,82 Codo de 45º 1876394,70 0,01317 0,51 0,006 73,72 -8,95 Expansión (**) 1876394,70 0,01317 0,39 0,007 72,24 1,57 Codo de 90º 2626952,58 0,01230 0,00 0,008 72,24 1,57 Codo de 90º 2626952,58 0,01230 0,64 0,009 72,24 1,57 Codo de 90º 2626952,58 0,01230 0,00 0,0010 72,24 1,57 Codo de 90º 2626952,58 0,01230 0,64 0,00

Totales ………………… -12,68 14,58 0,08

Caida de presión Total Corregida ( ΔPTc)

ΔPT c = 2,76 plg_H2OEsta es la caida total de Presión que debe vencerel Ventilador.

Figura 18. Resumen de Resultados

104

4.3 Procedimiento de cálculo seguido para la ejecución del Software en Excel.

1. Se seleccionan los datos requeridos para el Diseño del Sistema

Colector de Polvos, estos datos son:

a. Flujo Másico de Material (Gm): [TM / Hr]

b. Peso Específico del Material Sólido (Υ al): [N/m3]

c. Relación Aire-Tela (Rat): [m3/s/m2]

d. Largo de la Campana (l): [m]

e. Ancho de la Campana (a): [m]

f. Diámetro Partículas de Mat. Sólido (Dp):[mm]

g. Diámetro de las Mangas (Db): [mm]

h. Longitud de las Mangas (Lb): [mm]

i. Diámetro de las Fibras de las Mangas (Df): [mm]

j. Peso por unidad de área de la fibra de las mangas.(w) [gr/m2]

k. Densidad de la Fibra.(ρ f): [gr/cm3]

l. Factor de Corrección de la presión por altitud y temperatura.(Fct)

m. Rugosidad de las paredes del ducto (e): [mm]

n. Coeficiente de pérdida de cada Accesorio (codos, campanas,

uniones, expansiones, etc.). [Kr]

o. Diámetro de cada tramo del Ducto. [D]

p. Longitud de cada Tramo de Ducto. [L]

2. Establecer las Constantes que rigen el procesos, estas son:

a. Peso Específico del Aire. (Υ a)

b. Viscosidad Dinámica del Aire.(�a)

c. Coeficiente de Roce (CD)

105

d. Aceleración de la Gravedad (g)

e. Velocidad Estática de Caída de Partículas. (Vapf)

3. Se calcula el área de la campana, mediante las dimensiones de

largo y ancho, dadas en los datos de entrada.

Área = Largo x Ancho. (1)

4. Se calcula el caudal o flujo de material (Qm), en unidad de

volumen por unidad de tiempo, a partir del Flujo másico de material (Gm) y

del peso específico del mismo (Υ al); mediante la siguiente expresión:

(2) Q m

G m

γ al:=

5. Se calcula la Velocidad del gas transportador del polvo, que en

este caso específico es aire, mediante la relación empírica dada en el texto

“Industrial Ventilation”, en la cual se emplea el peso específico del material a

transportar.

(3) V gt

msec

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅ 0.6 γ alkgf

m3⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅⋅

6. Se determina el caudal de aire requerido a partir de la velocidad

del gas transportador (Vgt) y del área de la campana (A1), mediante la

ecuación de continuidad; luego, por tratarse de cuatro(4) campanas, este

valor se multiplica por cuatro(4), esto es:

106

* 4 (4) Q Vgt A 1⋅:=

7. Se calculan los parámetros de la casa de mangas. En primer lugar

el área total de tela requerida en función de la relación Aire-Tela (Rat),

mediante la siguiente ecuación:

(5) A t

QR at

En segundo lugar, el número total de mangas a emplear es

determinado a través de las dimensiones de las mangas mediante la

siguiente expresión:

(6) N b

A t

D b π⋅ L b⋅( )

Donde: Db = Diámetro de la manga.

Lb = Longitud de la manga.

At = Área Total de tela requerida.

Seguidamente, se establece el número de filas y columnas de mangas

(el arreglo de las mangas dentro del filtro) buscando dos números que

multiplicados resulten el número de mangas obtenido en la ecuación 6.

Finalmente, suponiendo una separación entre mangas igual al

diámetro de la misma y ordenando según el número de filas y columnas

previamente determinado, se establecen las dimensiones de la placa porta-

mangas, y, por consiguiente su área (ATPE)

107

8. Aplicando la ecuación de continuidad, una vez más, se calculan las

velocidades del aire en el interior del ducto (V2), para cada tramo del ramal.

(7)

Donde:

D = Diámetro del tramo de ducto calculado.

9. Se calculan las pérdidas menores por accesorios (ΔP2) en los

ramales de cada tramo de la ductería, considerando que las expansiones por

presen

(8)

Donde: Kr = Coeficiente

V2 = Velocidad del flujo de aire.

0. Se calcula el factor de carga de material, como la relación entre el

caudal de material (Qm) y el caudal de aire requerido (Q).

(9)

Q = Caudal de aire requerido.

tar ganancia de presión son negativas y disminuirán la caída neta de

presión obtenida.

de pérdida del accesorio.

Υ a = Peso específico del aire.

g = aceleración de la gravedad.

1

CQ m

M Q:=

ΔP 2 KrV2

2γ a⋅

2 g⋅⋅

V 4Q

2D2

π⋅⋅:=

108

11. Se calcula el Número de Reynolds que rige al flujo de aire dentro

de cada ramal de la ductería.

(10)

Donde: Υ = V scosi

2. Alternativamente, a fin de no emplear la ecuación implícita de

Colebrook o el diagrama de Moody, se calcula el factor de fricción (f)

media

(11)

Donde: k = e/D = R

e = Rugosidad de las paredes del ducto.

ducto.

s

mayores).

a i el Aire dad Dinámica d

1

nte las ecuaciones aproximadas de Don J. Wood. “Wood D. (1966). An

Explicit Friction Factor Relationship. Pág. 61 y 62.”

ugosidad relativa.

D = Diámetro del ducto.

Re = Número de Reynolds.

El factor de fricción se debe calcular para cada tramo del

13. Se calculan las perdidas por tramo lineal del ducto (pérdida

keD

a 0.094k0.225⋅ 0.53k⋅+

b 88 k0.44⋅

c 1.62k0.134⋅

f a b Re c−⋅+

ReV 2 D⋅ γ a⋅

μ a g⋅

109

(12)

14. Se calcula Número de Froude para V ').

(13)

Donde: Vapf = Velocidad Est tica de Caída de Partículas.

D = iám del ducto a l filtro de

mangas.

15. Se calcul

16. Se calcula la Velocidad Relativa del flujo de gas respecto a la

Partícula. (Vap).

7. Se calcula la Velocidad de la partícula. (Vp).

(16)

apf. (FR

á

9 D etro la entrada de

a el Número de Froude para la corriente de gas. (FR).

(14)

(15)

1

V p V gt V ap−:=

V ap Vapf 0.170 0.0121Vgt⋅+( )⋅:=

F RD g⋅

Vgt:=

F R´D9 g⋅

Vapf:=

ΔP 1 fLD

⋅2

2 g⋅

V 2

⋅ γ a⋅

110

18. Se calcula el Coeficiente de roce de la cantidad de material

transportado (λz).

(17)

19. ΔP3, ΔP4, ΔPi).

(18)

(20)

20. Se calcula la Caída de Presión T

(21)

1. Se calcula la Ganancia de presión por tramos verticales en

descenso (ΔP ), sumando las longitudes de todos los tramos que impliquen

un descenso del flujo de aire. En este caso esos tramos son el 8 y el 10.

2. Finalmente, se obtiene la Caída de Presión Total Corregida

(ΔPTc ct).

Se calculan las Caídas de presiones en el Filtro (

(19)

otal. (ΔPt)

2

L

(22)

2), empleando el factor de corrección por altura y temperatura (F

ΔP 4CM λ z⋅

fΔP 1⋅

λ zp

2Vgt

V1−

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

F R´ F R⋅

⋅

:=

ΔP 3 C Ma

g

γ⋅ V gt⋅ V p⋅:=

ΔPL = γa (L8 + L10)

111

(23)

ión

total corregida, se procede a seleccionar el Ve ti do para el

sistema diseñado, de un Catalogo de Fabricante (Metalaire).

álculos que se

siguieron para llegar a un resultado óptimo y factible desde el punto de vista

de sel

Símbolo Descripción

ΔP Tc ΔP T ΔP L−( ) F ct⋅:=

23. Con la información del Caudal requerido y de la Caída de Pres

n lador adecua

A continuación se presenta un Diagrama de Flujo y un Esquema de

toda la secuencia lógica de cada uno de los pasos y c

ección de materiales, equipos y económico.

Simbología de un Diagrama de Flujo ver cuadro.

al del Diagrama

de Flujo.

Indica el inicio y el fin

Indica la Entrada y Salida de Datos.

e Proceso y nos indica la

y/o la ejecución de una operación

Símbolo d

asignación de un valor en la memoria

aritmética (Cálculos).

Indica la Salida de Información.

gina.

Representa la continuidad del

Diagrama en otra página.

Conector fuera de pá

Cuadro 10. Simbología de un Diagrama de Flujo

112

CONCLUSION

ediante la instalación de un Sistema Colector de Polvos eficiente en

los Bu contaminación al

que esta sometido el personal e s adyacente a ellos, esto

representa para la empresa un aumento de la productividad del personal y

menor

ha área y en base al cálculo del caudal se selecciono cada

parte del sistema.

de 400 mm = 15,75 pulg. a 800 mm. = 31,50 pulg. de

Diámetro, manteniendo una Velocidad de Transporte de 3500 fpm, el Equipo

Colect

ar el flujo de aire se utilizó una campana elevada. Se dispuso la

M

nkers de Envarillado, se puede disminuir el grado de

n esta área y la

es costos por concepto de atención medica y ausencia por reposo.

A demás, al mantener el área de trabajo limpia libre de de

acumulaciones de Polvillo de Baño y otros contaminantes se podrá hacer

mejor el trabajo.

Al definir el caudal de aire a ser manejado se logra la captura eficiente

de los contaminantes que aquí se encuentran por causa de las operaciones

de trabajo en dic

De ello resulto que la campana a utilizar es del tipo (Techo o

Suspendida), el sistema de ductos esta compuesto en su mayor parte por

tuberías circulares

or es de filtro de mangas con dimensiones de 117 mm. = 4,61 pulg. de

Diámetro y 3125 mm. = 10,25 pie de longitud, el Ventilador es del Tipo

Centrifugo, para los bunkers 1 y 2 deberá manejar 76.896,82 cfm a 3 pulg. de

C.A. y para los Bunkers 3 y 4 deberá manejar 68.171,47 cfm a 8 pulg. de

C.A.

Se tuvo que medir la velocidad del viento en la entrada del los

bunkers, para poder definir la velocidad de captura del contaminante, para

calcul

113

campana encima de donde se para el camión a cargar el material, porque se

observ

Permitirá una operación de trabajo más eficaz y mejorara el

ad al personal que labora en esta

área y de la misma forma CVG VENALUM estará cumpliendo con

a posibles

accidentes y exposición de los trabajadores a los gases existentes

ma, lo cual indican un buen desempeño de

los mismos.

cual salen ramales secundarios, a través de los cuales, se

o que normalmente el polvo se dispersa hacia la parte alta de este,

además así se logra que la distancia de control quede en dirección de la

fuente del contaminante. No se pudo confinar el punto de emisión de polvo o

contaminante, debido a que, la operación de descargue y cargado del

material requiere espacio abierto para el manejo del camión como del

payloder.

Por medio de la observación directa y el trabajo realizado, se lograron

establecer las siguientes conclusiones:

desempeño, aportara enseñanzas y conocimientos técnicos

generando así mayor segurid

las normas de seguridad vigentes, (Normas COVENIN).

Finalmente este sistema reducirá los niveles de contaminación

ambiental y a su vez evitara enfermedades respiratorias en los

trabajadores logrando con esto disminuir el de riesgos

en el área de trabajo.

Los ventiladores que fueron seleccionados de acuerdo a los

valores obtenidos pueden manejar el volumen de aire y la presión

necesaria por el siste

El sistema colector de polvo se inicia con un ducto principal, del

114

transporta el polvo atrapado por las campanas, hasta la casa de

mangas.

Una vez filtrado el aire, pasa por el ventilador que se encarga de

desplazarlo hasta la chimenea de descarga.

La limpiez

a de los elementos filtrantes o mangas es por medio de

la inyección instantánea de aire a presión (pulse jet) en sentido

a en la cámara limpia,

inflando la manga y desprendiendo el polvo adherido por la parte

e diafragma, que permiten el paso del aire de limpieza.

los bunke

contrario al flujo de aire contaminado. Este al pasar por el venturi

produce un arrastre del aire que se encuentr

exterior.

El sistema contara con paneles de control local para la operación

de la casa de mangas, que ajusta automáticamente y por

variaciones en la presión diferencial, los tiempos de disparos de las

válvulas d

Todo el sistema, para el control de la contaminación, será instalado en

rs del Área de Envarillado de CVG VENALUM.

115

RECOMENDACIONES

Realizar mantenimiento y revisión periódica a los elementos

fundamentales del Sistema de Extracción como lo son: el

Ventilador y el Colector.

Realizar un seguimiento al sistema y tomar mediciones

en uniones, empacaduras o perforaciones

entre otras.

, para

así de esta manera dar la velocidad y el caudal requerido en el

Revisar la Cámara de Filtración (Mangas, Sistema de Pulso,

Reemplazar los tramos de la Ductería que se encuentran averiados

alibrar las correas de los Ventiladores.

Notificar a todo el personal que labora en esta área, las

Compuerta de

periódicamente para estudiar y corregir las fallas presentes.

Verificar si existen fugas

Revisar que los Dampers estén en sus posiciones prefijadas

tramo.

Sistema de Descarga y Presión de Aire en el Sistema de

Limpieza).

por corrosión.

Cambiar y C

Chequear siempre el Balanceo y Alineación de los Ventiladores.

consecuencias que originaria, el mover una

116

Regulación en los ductos de extracción (Consecuencia

descalibración del Sistema)

ste sistema de ventilación

Establecer practicas operativas y de mantenimiento preventivo

para así garantizar la continuidad de los parámetros de operación

del colector de polvo

Realizar un seguimiento de los posibles cambios a realizar, durante

la aplicación de cualquier mantenimiento y de las posibles fallas

que pueda presentar e

Consultar para mayor información el Manual de Ventilación

Industrial.

117

BIBLIOGRAFIA

Baumister, T. y Wars, L. Manual del Ingeniero Mecánico (Tomo II). (2da Edición) Editorial Mc Gram Hill. México.

Baturin, V. (1972). Fundam tion. (7th Edition). Editorial Pergamon. New York.

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th

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mité Industrial de Ventilación. (1988). Indu

Hygienists. (20 Edition). Editorial Edwars Bhotrers. Cincinati USA.

C(Documento en Línea). Disponible en: www.Venalumi.com.ve.

ndez, Carlos E. (2001). Metodología de Investigación Mc Graw

da Mé

Hill, Interamericana, S.A., (2 ed.).

Ma ía del Curso. Puerto Ordaz. Venezuela.

Str Fluidos. (6 Edition). Editorial Mc Gram Hill. México.

xico.

ta, L (1998). Teoría y Calculo del Transporte Neumático. Gu

eeten. W. (1979). Mecánica de los th

Wood D. (1966). An Explicit Friction Factor Relationship.

(4th Edition). Editorial Mc Gram Hill. Mé

118

ANEXOS

119

ANEXO A Factores de Perdidas de Carga en las Campanas

120

ANEXO B Datos para el Diseños de Conductos

121

ANEXO C Datos para el Diseño de Conductos

122

ANEXO D Datos para el Diseño de Conductos

123

ANEXO E

Datos para el Diseño de Conductos

124

ANEXO F

Principios de Diseños de Conductos

125

ANEXO G

Principios de Diseño de Conductos y Codos

126

ANEXO H Principios de la Construcción de Conductos

127

ANE O I Principios de la Construcción de Conductos

X

128

ANEXO J Principios de Diseño de Conductos Uniones de

Conductos Laterales

129

130

ANEXO K. Fotos de los Bunkers donde se ejecutara el Proyecto

ANEXO [K1] MATERIAL ALMACENADO

131

ANEXO [K2] PARTE TRACERA DE LOS BUNKERS

132

133

ANEXOS L Documentos de Contratación para el Suministro, Fabricación y

Montaje del Sistema

ANEXO [L1] MEMORIA DESCRIPTIVA

145

Proyecto Nº:

Diseño del Sistema Colector de Polvo para el Control Ambiental en los Bunkers de Baño Electrolítico, Cabos Sucios, Desechos de Hornos de Inducción y Mezcla de Recubrimiento de

Ánodos del Área de Envarillado de CVG VENALUM

Hoja: 1 de 1

Política de la Calidad: "Calidad para CVG VENALUM significa producir y comercializar aluminio así como prestar servicios relacionados, que satisfagan los requisitos de los clientes, mediante la participación de su personal y sus proveedores en un sistema de gestión de la calidad que estimula el mejoramiento continuo de sus procesos y productos

GERENCIA DE PROYECTOS

MEMORIA DESCRIPTIVA

Rev. Fecha Unidad Objeto Elaborado Aprobado

Usuaria Nombre Firma Nombre Firma

0 09/06/2007. A. Bolivar J. Salazar

Cta. Nº:

Proyecto Nº:



Hoja: 2 de 2



MEMORIA DESCRIPTIVA

Elaborado por: Amérwil Bolívar (Pasante)

Ing. Responsable del Proyecto: Juan Ernesto Salazar

Unidad Usuaria: Superintendencia de Envarillado

Proyecto Nº:



Hoja: 3 de 3



CONTENIDO

Pág.

1. Antecedentes . . . . . . . . 3 – 4 2. Situación Actual . . . . . . . 4 – 5 3. Justificación . . . . . . . . 5 – 6 4. Objetivo Principal . . . . . . . 6 5. Alcance del Proyecto . . . . . . . 6 – 7 6. Lugar donde se desarrollara el Proyecto . . . . 7 7. Condiciones en el Lugar . . . . . . 7 – 8 8. Criterios y Normas Aplicables . . . . . 8 9. Bases Teóricas . . . . . . . . 8

9.1 Contaminación del Aire . . . . . . 8 – 9 10. Efectos de la Contaminación del Aire . . . . 9

10.1 Sobre las Propiedades Atmosféricas . . . 9 10.2 Sobre los Materiales . . . . . . 9 – 10 10.3 Sobre la Vegetación . . . . . . 10 10.4 Sobre la Salud Humana . . . . . 10 – 11

11. Enfermedades Producidas por Polvos . . . . 11 – 12 12. Evaluación Ambiental . . . . . . 12 – 13 13. Fuentes Contaminantes . . . . . . 13 14. Sistemas de Extracción Localizada . . . . 13 – 15

Proyecto Nº:



Hoja: 4 de 4



1. Antecedentes

Con la evaluación ambiental, realizada en los Bunkers de Almacenamiento de Baño

Electrolítico, Cabos Sucios, Desechos de Hornos de Inducción y Mezcla de

Recubrimiento de Ánodos, quedó demostrado que los límites de emisión superan los

valores permisibles para plantas de producción de aluminio, lo que influye

directamente en el incremento de las emisiones de polvo al ambiente.

Para el desarrollo de este proyecto, se tomaron como bases de diseño: las

recomendaciones del Manual de Ventilación Industrial, inspecciones visuales hecha

a la planta, los planos de las instalaciones existentes, las condiciones climáticas de

la zona, la densidad, granulometría y tipo de polvo a procesar.

En las diferentes áreas de CVG VENALUM, se han construido una serie de búnkeres

para resguardar materiales que se requieren durante procesos de la planta, o bien sea

para materiales desechados o residuos provenientes de estos mismos procesos.

En los procesos realizados en el área de envarillado, se obtiene desechos como los

son los antes mencionados y los cuales son almacenados en los búnkeres ubicados

frente al edificio de Envarillado, estos materiales están en constante movimiento, es

decir con un payloder están almacenado y sacando material, produciendo gran

cantidad de polución y contaminado el ambiente.

En el diseño del Sistema Colector se tomaran en cuenta las condiciones operativas de

los planta, temperatura, ubicación de los Bunkers, etc., a fin de estimar la cantidad de

aire necesario que garantice la captura eficiente del material en suspensión.

Proyecto Nº:



Hoja: 5 de 5



El polvo capturado, es transportara, a través de conductos, hasta los colectores de

polvo o separadores de mangas del tipo pulse jet, los cuales retienen los

contaminantes sólidos contenidos en el aire.

Una vez colectada las partículas contaminantes en las mangas, estas se limpian

periódicamente con un chorro de aire a alta presión que penetra en la parte superior

del filtro (en la zona de cámara limpia) a través de los venturis.

Como solo se limpia una pequeña parte del área filtrante en un momento dado, se

mantiene un flujo constante en el colector.

Estos equipos, normalmente tienen mangas filtrantes capaces de captura partículas

hasta 0,01 micra, con una eficiencia del orden de 99,5%.

Los mismos son de bajo mantenimiento y totalmente automático, con sistema de

autolimpieza por diferencia de presión entre el compartimiento limpio y el sucio,

optimizando el tiempo de duración de las mangas .

2. Situación Actual:

El constante movimiento del material almacenado en los búnkeres, ocasiona el

levantamiento de polvo, especialmente del material proveniente del Bunker de Baño

Electrolítico, contaminado el ambiente.

Al no poseer divisiones entre ellos ni un Sistema Colector de Polvo, el material tiende a

mezclarse, lo que no es conveniente.

Proyecto Nº:



Hoja: 6 de 6



Por estos motivos, se hace necesario el Diseño del Sistema Colector de Polvo y la

creación de Cerramientos Verticales Laterales para cada Búnker.

Ante esa realidad, y a los fines de cumplir con las normas ambientales venezolanas

aplicables a su actividad, CVG VENALUM actualmente ejecuta una Serie de

Adecuaciones Ambientales que le permite cumplir con los estándares de calidad

establecidos para sus emisiones atmosféricas.

3. Justificación

El proyecto busca poner bajo control las emisiones de partículas en los bunkers de

cabo y baño en Envarillado, originados actualmente producto del almacenamiento

abierto y manejo de estos materiales. La realización de este proyecto es de suma

importancia pues permitirá sentar precedentes en la empresa en relación a la

efectividad y beneficios obtenidos de la instalación de un sistema de este tipo,

satisfaciendo así las necesidades de un control ambiental que es uno de los

objetivos de la empresa actualmente y a su vez para dar cumplimiento con las

condiciones establecidas en la legislación vigente en concordancia con lo

establecido en el Decreto Ejecutivo Nº 638, que trata de las normas sobre la calidad

del aire y control de la contaminación atmosférica y con miras a la certificación ISO

14001 – 2004.

Esto en adición a los beneficios que puede proporcionar a la empresa la aplicación

de proyectos de este tipo en lo que refiere a mejora de la imagen y cumplimiento de

las normas, además de contribuir con la mejora de la calidad del aire, con el objeto

de evitar impactos en la salud de los trabajadores que al fin y al cabo son el mayor

capital de la empresa.

Proyecto Nº:



Hoja: 7 de 7



4. Objetivo Principal

Diseñar el los Colectores de Polvo para el Control Ambiental en los Bunkers de

Cabo y Baño de Envarillado en CVG VENALUM, con el fin de disminuir los niveles de

contaminación por polvo presente en esta área.

1. Desarrollar los cálculos para el nuevo Sistema Colector de Polvo. 2. Hacer los cálculos para las Dimensiones de la Ductería del Colector Principal. 3. Evaluar la capacidad del Colector de Polvo principal para procesar el polvo

generado en el área de envarillado.

5. Alcance del Proyecto

Informe de características del contaminante, daño a los trabajadores y al medio

ambiente y caracterización del polvo recogido por dichos equipos.

Desarrollo del diseño de equipos anticontaminantes para el control del aspecto

ambiental existente. Incluyendo planos de arreglo general de dichos diseños.

Levantamiento de informe técnico y de especificaciones técnicas de los equipos

a montar (Colector de Polvo, Ventilador, Mangas Filtrantes, etc.).

6. Lugar donde se desarrollara el Proyecto

En los Bunkers que están ubicados Frente al Edificio de Envarillado.

En la Sala de Envarillado se instalan varillas de aluminio y acero suave en bloques

de ánodos de carbón precocidos, enviados desde los hornos de cocción, y se

procesan los ánodos gastados (cabos de ánodos), provenientes de las celdas de

reducción, para recuperar el carbón, las varillas, y el hierro fundido utilizado para

Proyecto Nº:



Hoja: 8 de 8



adherir el bloque a la varilla, la limpieza de cabos se realiza en la Estación de

Limpieza y Trituración de Baño

7. Condiciones en el Lugar

Temperatura: 38°C.

Humedad relativa: 76 %.

Ruido: El que presenta el tráfico y maquinas que acceden al área.

Presencia de Gases y Polvos: Alta concentración de alumina proveniente del

proceso.

También cabe destacar que se consideraron las siguientes premisas para el diseño:

El aire es incompresible (Denso).

El aire es seco.

Se redistribuyen los caudales de aspiración, en función de las recomendaciones

del Manual de Ventilación Industrial.

8. Criterios y Normas Aplicables

El Diseño de todo el Sistema se hará bajo las especificaciones y recomendaciones

descritas en el Manual de Ventilación Industrial vigente para Venezuela y que rigen

para CVG VENALUM.

Proyecto Nº:



Hoja: 9 de 9



9. Bases Teóricas 9.1 Contaminación del Aire

Se produce por sustancias que, cuando están presentes en la atmósfera, afecta de

manera adversa la salud de los humanos, animales, plantas o vida microbiana;

dañan materiales, o interfieren con el disfrute de la vida y el uso de propiedades. La

contaminación del aire puede darse por la presencia de:

Polvos

Los polvos son partículas sólidas generadas por el manejo en las operaciones de los

materiales, este término se usa en la industria para describir las

partículas transportadas por el aire en tamaños que varían de 0,1 hasta 25 μm. Los

polvos se pueden clasificar de la siguiente manera:

Sedimentables: Se depositan rápidamente. Tamaño de la partícula mayor de

10μm.

Inhalable (Polvo Total): Penetra el sistema respiratorio. Tamaño de la partícula

menor de 10μm.

Respirable: Penetra el pulmón.

El comportamiento dinámico de las partículas dispersadas determina la profundidad

de penetración y el grado de retensión en el aparato respiratorio.

Proyecto Nº:



Hoja: 10 de 10



10. Efectos de la Contaminación del Aire 10.1 Sobre las propiedades Atmosféricas Los contaminantes del aire pueden afectar las propiedades atmosféricas de las

maneras siguientes:

Reducción de la visibilidad.

Formación y precipitación de Neblina

Reducción de la radiación solar.

Alteración de las temperaturas y de la distribución de los vientos.

10.2 Sobre los Materiales: Pueden afectar los materiales bien ensuciándolos o deteriorando su composición

química. Elevadas concentraciones de humos y de partículas están asociadas con el

ensuciamiento de la ropa y de las estructuras, y partículas ácidas o alcalinas, en

particular las que contienen azufre, corroen materiales como la pintura, las obras de

fábrica, los contactos eléctricos y los tejidos.

10.3 Sobre la Vegetación: Los contaminantes reconocidos como fitotóxicos (sustancias dañinas para la salud)

son el dióxido de azufre, nitrato peroxiacetilo y el etileno. En general, los

contaminantes gaseosos penetran en la planta por el estoma, junto con el aire

necesario, durante el proceso normal de respiración de la planta, destruyendo la

clorofila e interrumpiendo la fotosíntesis.

Proyecto Nº:



Hoja: 11 de 11



10.4 Sobre la Salud Humana:

Los contaminantes penetran el cuerpo humano a través del sistema respiratorio, el

cual se divide en Superior (integrado por la cavidad nasal y la tráquea) y el Inferior

(integrado por los tubos bronquiales y los pulmones). A la entrada de lo pulmones, la

tráquea se divide en dos árboles bronquiales formados por una serie de

ramificaciones de diámetro cada vez más reducido. En las extremidades de los

bronquios se encuentra una gran numero de diminutas cavidades llamadas alvéolos,

los cuales difunden el oxigeno del aire hasta los pulmones. La mayoría de las

partículas de tamaño superior a 5μm son eficazmente eliminadas por el sistema

respiratorio superior, las partículas de radio inferior a unos micrómetro atraviesan

generalmente el sistema respiratorio superior y nos son retenidos, de entre estas

alguna de las partículas mayores (alrededor de 1μm de diámetro) se depositan en

las paredes de los bronquios inmediatamente después de las bifurcaciones del árbol

bronquial. Partículas de estos tamaños pueden penetrar profundamente el pulmón.

11. Enfermedades Producidas por Polvos:

Son enfermedades producidas por contaminantes en forma de polvo y denominadas

como “Nosoconiosis”. Según el órgano afectado reciben nombres específicos:

Neumoconiosis: Afecta los pulmones.

Dermaconiosis: Afecta la piel.

Osteoconiosis: Afecta los huesos.

Oftaconiosis: Afecta los ojos.

Proyecto Nº:



Hoja: 12 de 12



Neumoconiosis: El término neumoconiosis, Neuma = Aire y Conios = Polvo,

permite definir la neumoconiosis como enfermedades casi siempre profesionales,

producidas por la inhalación y depósito de polvo en los pulmones. Según su

naturaleza, los polvos pueden ser orgánicos o inorgánicos. Entre los factores que intervienen en las neumoconiosis se encuentran:

Naturaleza química del polvo (silicosis, antracosis, etc.)

Tamaño de las partículas (las partículas comprendidas entre 0.5 y 5 μm son las

que con preferencia quedan retenidas en los alvéolos pulmonares).

Concentración del contaminante.

Tiempo de exposición.

Sensibilidad individual.

Según el tipo de polvo, se pueden clasificar las neumoconiosis en inorgánicas y

orgánicas.

Las neumoconiosis inorgánicas, pueden clasificarse a su vez en neumoconiosis

“malignas” (silicosis, berilosis, aluminosis, neumoconiosis metálica-metal duro o

wida, etc.) y neumoconiosis “benignas” (antracosis, siderosis, baritosis, grafitosis,

calicosis, entre otras).

12. Evaluación Ambiental:

Es un proyecto que se realiza en un área determinada para identificar la situación

ambiental en que se encuentra, abarcando la identificación de las fuentes

contaminantes, tipos de contaminación y niveles de contaminación.

Proyecto Nº:



Hoja: 13 de 13



Para la realización de una evaluación ambiental es recomendable plantearse

algunas interrogantes, entre ellas:

¿Qué se produce?

¿Que materias primas se usan?

¿Que materiales se incorporan durante el proceso?

¿Que equipos se utilizan?

¿Que procesos operacionales se emplean?

¿Que se hace con respecto al control del polvo?

¿Son adecuados los sistemas de ventilación y extracción?, entre otras.

13. Fuentes Contaminantes:

Son cualquier proceso, maquinaria y/o equipo, que por condiciones de trabajo

generan niveles de contaminación que ameriten de algún sistema o equipo de

control para el cumplimiento de los requisitos ambientales establecidos.

14. Sistemas de Extracción Localizada:

Los sistemas de extracción localizada se utilizan para el control de las emisiones

sólidas al ambiente. Están basados en el principio de capturar el contaminante en, o

muy cerca de, su origen; siendo el método más utilizado por ser él de mayor

eficiencia y de menor costo inicial.

Proyecto Nº:



Hoja: 14 de 14



Los sistemas de extracción localizada se componen de Cuatro Elementos Básicos: 1. Las Campanas o Elementos de Captación: son el punto de entrada al sistema

de extracción y tienen como objetivo el de captar o capturar el contaminante

creando una corriente de aire.

2. Los Conductos: incluyendo la chimenea, son los encargados de transportar el

aire contaminado hasta el equipo depurador. Normalmente, los conductos son de

sección transversal circular, debido a que la distribución de las velocidades es

más homogénea, evitando la deposición de material y debido a que una sección

circular soporta mayor presión estática que una sección rectangular de igual

magnitud.

3. El Separador de Polvo o Depurador: también llamado colector de polvo, el cual

filtra el aire separando el polvo de la corriente, en el caso de ser una casa de

mangas, esta es una estructura cerrada que contiene filtros de tela en forma de

bolsa. Las casas de mangas se pueden dividir, de acuerdo a la forma de limpieza

de las mangas, en:

A. Limpieza Mecánica: Cuando se utiliza un mecanismo mecánico que produce

una vibración que desprende el polvo de las mangas.

B. Limpieza por Aire Reverso: Un ventilador inyecta aire limpio en el sentido

contrario al flujo del gas contaminado.

C. Limpieza con Aire Comprimido: Puede ser plenum pulse, cuando se inyecta

un volumen de aire a presión en una cámara con varias mangas, o pulse jet,

cuando se inyecta un volumen aire a presión sobre en los venturis apostados

sobre una hilera de mangas.

Proyecto Nº:



Hoja: 15 de 15



Los separadores electrostáticos, son equipos que mantienen un campo eléctrico de

alto voltaje entre dos electrodos de polaridades opuestas. A un potencial crítico, las

moléculas del gas se descompone en iones positivos y negativos y son atraídas por

los respectivos electrodos.

Los depuradores húmedos, usan como elemento separador el agua y su eficiencia

depende de la energía utilizada para conseguir el contacto aire - agua.

4. El Ventilador: es el equipo que se encarga de aportar la energía necesaria para

vencer todas las pérdidas debidas al rozamiento, entradas en las campanas y

uniones de conductos y generar el caudal de aire requerido por el sistema de

extracción localizada. Los ventiladores se pueden clasificar en tres grandes grupos:

axiales, centrífugos y especiales. Como regla general, los ventiladores axiales se

utilizan cuando se requieren grandes volúmenes de aire con poca pérdida de carga,

y los centrífugos para caudales de aire menores con pérdidas de carga elevada. Los

especiales son una combinación de los dos anteriores.

La selección de un ventilador implica no solo elegir un equipo que cumpla con los

requisitos de caudal y presión exigidos por el sistema de extracción localizada, sino

debe satisfacer todos los demás aspectos de la instalación, incluyendo la

temperatura de operación, las corrientes de aire, disposición de la transmisión,

limitaciones de montaje y el ruido a ser generado.

ANEXO [L2] ESPECIFICACIONES TECNICAS

161

Proyecto Nº:



Hoja: 1 de 36



ESPECIFICACIONES TÉCNICAS




Cta. Nº:

Proyecto Nº:



Hoja: 2 de 36



ESPECIFICACIONES TÉCNICAS MECANICAS



Unidad Usuaria: Superintendencia de Envarillado

Proyecto Nº:



Hoja: 3 de 36



CONTENIDO

Pág. 1. Suministro . . . . . . . . 4 1.1 CVG VENALUM . . . . . . . 4 – 5 1.2 EL CONTRATISTA . . . . . . . 5 – 6 2. Especificaciones Técnicas de Construcción . . . 6 – 8 2.1 Especificaciones Técnicas de Construcción Civil . . 8 – 9 2.1.1 Materiales . . . . . . . 9

2.1.2 Fabricación y Montaje . . . . . 10 2.1.3 Fabricación de Trabajos en Metal Ferroso . . 10 – 11 2.1 4 Soldaduras . . . . . . . 11 – 12 2.1.5 Inspección de las Soldaduras . . . . 12 – 13 2.1.6 Ensamblaje en Taller . . . . . 13 2.1.7 Montaje de las Estructuras Metálicas . . . 13 – 14 2.1.8 Materiales usados durante el montaje de las Estructuras Metálicas . . . . . 15 2.1.9 Tolerancias Dimensionales . . . . 15 2.1.10 Fabricación de Trabajos en Metal Ferroso . . 15 – 16 2.1.11 Pintura . . . . . . . 16 – 17 2.1.12 Materiales de Pinturas . . . . . 17 – 18 2.1.13 Taller de Pintura . . . . . . 18 2.1.14 Limpieza y Preparación de Superficie . . . 18 – 19 2.1.15 Preparación de Superficie y Aplicación de Fondo Anticorrosivo en Estructuras Metálicas . . 19 2.1.16 Esmalte en Estructuras Metálicas . . . 20 2.1.17 Aplicación de la Pintura . . . . . 20 – 21

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2.1.18 Remates . . . . . . . 21 3. Especificaciones Técnicas de Construcción Mecánica . 22 3.1 Fabricación y Montaje de Conductos, Campanas y Chimenea . . . . . . . . 22 – 23 3.2 Suministro e Instalación de Mangas y Canastillos . . 23

3.3 Colector de Polvo Nuevo . . . . . . 23 3.4 Suministro y Montaje de Ventiladores Centrífugos . . 24 – 25 3.5 Prueba y Puesta en Marcha . . . . . 26 3.6 Balanceo del Sistema . . . . . . 27 3.7 Elaboración y entrega de Manuales de Operación y Mantenimiento . . . . . . . 27 – 28

4. Materiales y Equipos para la Ejecución de la Obra . . 28 5. Documentación Técnica de la Obra . . . . 29 5.1 Planos emitidos para la Construcción . . . 29 5.2 Listado de Planos para Ejecución de Obra . . . 29 – 30 6. Responsabilidades de EL CONTRATISTA . . . 30 6.1 Currículum de LA EMPRESA CONTRATISTA . . 30 6.2 Ingeniero Residente . . . . . . 30 6.3 Limpieza del Área de Trabajo . . . . . 31 6.4 Implementos de Seguridad . . . . . 31 6.5 Pases de Entrada . . . . . . . 31 – 32 7. Programa para la Ejecución de los Trabajos . . . 32 – 33 8. Tiempo para la Ejecución de la Obra . . . . 33 9. Aceptación de la Obra . . . . . . . 33 – 34 10. Periodo de Garantía . . . . . . . 34 11. Evaluación Técnica de Ofertas . . . . . 34 12. Cómputos Métricos . . . . . . . 35 11. Condiciones Finales . . . . . . . 35 – 36

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1. Suministros 1.1 CVG VENALUM CVG VENALUM suministrará los servicios de electricidad y agua industrial y

facilitará un espacio en la planta para que EL CONTRATISTA coloque un depósito

con las herramientas e implementos de seguridad requeridos para la ejecución de

la obra.

También, suministrará todos los planos necesarios para la ejecución de la obra.

1.2 EL CONTRATISTA EL CONTRATISTA suministrará:

El Colector de Polvo, Ventilador, compartimientos limpios, mangas, canastillos,

controlador de limpieza y la luminaria, de acuerdo a las especificaciones que se

describen en los planos.

El almacenamiento y transporte de los equipos hasta CVG VENALUM.

El material para la fabricación de los Ductos, Campanas, Chimenea y

Estructuras Soportes.

Tornillos, tuercas, arandelas, planchas, vigas, ángulos, pintura y cualquier otro

material, herramientas y equipos necesarios para la ejecución de la obra.

Cuerpos de andamios. Los manuales de operación y mantenimiento de los equipos a instalar.

Grúa telescópica con capacidad suficiente para ejecutar la obra.

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Herramientas de mano, equipos de corte y soldadura, todos en buen estado de

funcionamiento.

Consumibles (electrodos, gas, oxigeno, disco de esmeril, lija, solvente, pintura,

brochas, etc).

Implementos de seguridad para los trabajadores: Bragas, cascos, botas,

monolentes, nariceras, guantes, arnés; con las características exigidas para el

área de trabajo. Además, la mano de obra idónea y con experiencia

comprobada en este tipo de trabajos. En esta mano de obra debe incluir

personal especializado en la prueba, puesta en marcha, balanceo y medición

de polvos de sistema de control de la contaminación. Los curriculum del

personal especializado serán revisados por el Jefe de Proyecto de CVG

VENALUM para su aprobación.

EL CONTRATISTA dotará a su personal con bragas mangas largas,

sobrelentes, casco, botas, y cualquier otro implemento para el resguardo de la

salud y seguridad del trabajador, que sea exigido por CVG VENALUM.

2. Especificaciones Técnicas de Construcción

Estas especificaciones establecen los requerimientos de orden técnico que rigen el

diseño y construcción del proyecto Diseño del Sistema Colector de Polvo para el Control Ambiental en los Bunkers de Baño Electrolítico, Cabos Sucios, Desechos de Hornos de Inducción y Mezcla de Recubrimiento de Ánodos del Área de Envarillado de CVG VENALUM, las cuales deberán cumplir con las

siguientes condiciones.

CVG VENALUM no aceptará como excusa para justificar trabajos rechazados, el

reconocimiento e ignorancia de las normas y procedimientos señalados en esta

Especificación. Se deberá contar con un equipo que permita lograr sus objetivos

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con la máxima precisión y seguridad que exigen las normas y especificaciones, en

el tiempo pautado y aceptado por el usuario.

El personal, tanto obrero como técnico, acatará todas las disposiciones de

seguridad industrial que determine CVG VENALUM.

Los materiales, equipos, herramientas suministrados, deben ser de excelente

calidad y de diseño adecuado para el trabajo requerido, de modo que se eviten

interrupciones innecesarias una vez iniciado los trabajos.

Así mismo, el personal que interviene en la ejecución de los trabajos, deberá tener

suficiente conocimiento, práctica y responsabilidad en el trabajo a desarrollar. La

persona u operador que según el criterio de CVG VENALUM que no reúna las

condiciones necesarias, que requiera la labor a ejecutar, deberá ser reemplazado

de su cargo.

CVG VENALUM tendrá derecho a inspeccionar en cualquier fase, tiempo o

frecuencia, los trabajos, para asegurarse que los mismos se desarrollan de

acuerdo con las Especificaciones aquí mencionadas.

Se usarán las dimensiones dadas, con preferencia a las resultantes de las

mediciones a escala hechas sobre los planos. Todas las dimensiones deberán

verificarse en campo. La localización de los equipos y las instalaciones de las

nuevas estructuras, equipos y accesorios, deberán seguir los trazados indicados

en los planos.

Los materiales utilizados en la Obra, además de ser nuevos, deberán estar en

acuerdo con lo especificado y sujetos a la aprobación de la Inspección antes de

ser instalados.

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Ningún material o equipo podrá ser instalado o usado, sin la previa autorización de

la Inspección.

Al terminarse el Trabajo en el área, se procederá a la limpieza correspondiente,

dejando todas las partes expuestas de la instalación libre de polvo, grasa o

cualquier otro material que traiga suciedad en las instalaciones.

Cualquier cambio en el sistema o cualquier otro detalle que pueda repercutir en la

instalación se notificarán por escrito a la Inspección, será autorizado por Ingeniería

de Proyectos, y se solicitará modificación de los planos.

Se deberá dejar las áreas de Trabajo limpias una vez terminada su Jornada y sin

ningún obstáculo para el paso de los montacargas o cualquier otro vehículo.

Se deberá evitar el uso de Guayas, eslingas, cadenas, etc. que se encuentren

defectuosas.

2.1 Especificaciones Técnicas de Construcción Civil

Es necesario para la obtención de una buena calidad de los trabajos tratados, que

se cumpla con todas y cada una de las especificaciones indicadas. La mala

ejecución de los trabajos, traerá como consecuencia vida útil corta para los

sectores reparados.

Por ello, el Inspector deberá hacer cumplir con lo indicado de manera tal que

estará en la obligación de exigirle a la empresa a la remover todo trabajo mal

ejecutado, sin que ello traiga consigo gasto alguno adicional para CVG VENALUM.

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Los materiales de acero laminado serán de fabricación nacional preferentemente y

deberán cumplir con los requerimientos de las especificaciones COVENIN. En

caso de no disponibilidad de perfiles de fabricación en el país, podrá usarse acero

estructural que cumpla los requerimientos de la norma ASTM A-36 y cuyo límite de

proporcionalidad supere los 2500 Kg./cm2. En ningún caso se permitirá el uso de

más de dos tipos de acero en el diseño de la estructura salvo lo especificado en

los planos.

Para los efectos de tolerancias dimensionales, se aplicarán preferiblemente las

normas COVENIN 1036-78, 1037-78 y 1149-78.

2.1.1 Materiales

Todos los materiales suministrados, deberán ser de fabricación reciente, sin uso,

libres de defecto e imperfecciones, cumpliendo con la calidad y los requerimientos

indicados en estas especificaciones.

Requerimiento para los materiales: Los materiales suministrado,

correspondiente a esta sección deberán cumplir con las siguientes

especificaciones:

1. Acero estructural: Tal y como se indica en los planos (N°: VEN – 001, VEN – 002, VEN – 003) se utilizarán:

a) Suministro transporte y colocación de perfiles estructurales de acero UPN 100,

HEA 220, calidad Covenin ASTM-A-36.

b) Suministro, transporte y colocación de perfiles estructurales de acero, calidad

Covenin 1036-86 ASTM-A-36.

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2.1.2 Fabricación y Montaje

Los trabajos serán efectuados en los talleres de CVG VENALUM, y deberán ser

realizados siguiendo los mejores procedimientos de fabricación. Todo trabajo

deberá ser desarrollado por personal experto en las especialidades relacionadas

con la obra, con el mayor esmero profesional y deberá ser avalado por un estricto

control de calidad.

El diseño de fabricación, los montajes de los trabajos en acero deberán estar

conformes, aplicables de disposición de las normas COVENIN 16.18-82, basadas

en las normas AISC A1.1 “la especificación para el plan, fabricación y erección de

acero estructural para los edificios” y el C.2.1” código de practica norma para los

edificios de acero y puentes.”

Cuando por motivos de fabricación, transporte, montaje etc., se produzcan

deformaciones que ameriten ser corregidos se utilizaran procedimientos que no

afecten la resistencia al final de los elementos separados. Siempre la aprobación

final corresponderá al inspector de CVG VENALUM.

2.1.3 Fabricación de Trabajos en Metal Ferroso

Generalidades: Las planchas de acero para los ángulos y otros elementos

formados por láminas, deberán ser cortadas o manufacturadas de manera que la

dirección de laminación sea paralela a la dirección de los esfuerzos principales de

tensión y/o compresión, a menos que se indique de otra manera en los planos.

Los miembros fabricados deberán estar libres de torceduras, dobleces y juntas

abiertas.

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Cizallamiento y Corte: El cizallamiento, burilado y corte se deberán hacer

nítidamente y con exactitud. Los acabados de las caras, bordes y esquinas de

los miembros deberán estar lisos. No se permitirá corte para soldar o corte de

huecos mediante soplete manual. Los bordes serán cortados con cizalla o con

equipos de corte guiado mecánicamente y con esmeril, donde se requieran.

Estructuras y Piezas Soldadas: Las soldaduras deberán cumplir con lo indicado

en el ítem 2.1.4 Soldadura.

2.1.4 Soldadura

Generalidades: Las soldaduras en todos los trabajos de metal deberán cumplir

con la Norma D1.1 de la AWS, última edición, Secciones 1 a 8, y con los artículos

aplicables de las Normas AASHTO "Standard Specifications for Highway Bridges"

División II, Sección 10, y AISC "Specification for the Desing, Fabrication and

Erection of Structural Steel for Buildings", Sección 1.17. Las soldaduras

temporales o permanentes, no indicadas en los Planos, no serán permitidas, si

las mismas no están aprobadas por CVG VENALUM.

Preparación para Soldadura: Los miembros o perfiles que vayan a ser unidos con

soldadura deberán ser cortados exactamente a su tamaño, y deberán tener los

bordes acabados por corte en frío o con una máquina, para ser adaptados al tipo

de soldadura y permitir una penetración adecuada. Las superficies de las

planchas a ser soldadas a lo largo de los bordes preparados para la soldadura

deberán estar libres de óxido, grasa u otras materias indeseables. Las superficies

cortadas deberán estar libres de todo defecto perjudicial. Las partes del alma de

los miembros principales a ser unidas con soldadura, se llevarán a un contacto

tan estrecho como sea posible y en ningún caso estarán separadas más de 9,5

mm.

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Soldadura: La técnica de soldadura empleada, la apariencia y la calidad de las

soldaduras efectuadas y los métodos usados para corregir trabajos defectuosos

deberán cumplir con la última edición de la Norma D1.1 de la AWS, "Structural

Welding Code". No deberá ser usada la soldadura a gas (oxi-acetileno). Las

soldaduras se deberán ajustar a los tamaños y detalles indicados en los Planos.

Soldaduras excesivamente gruesas serán causa de rechazo. Donde se indique o

se ordene el esmerilado, éste deberá ser ejecutado en la dirección del esfuerzo

principal, perpendicular al eje de soldadura. No se permitirá en soldaduras el uso

de material de relleno adicional al electrodo. Todas las soldaduras deberán ser

ejecutadas por soldadura de arco sumergido, a menos que se indique de otro

modo en los Planos. Todas las soldaduras deberán ser ejecutadas por

soldadores calificados según el Código AWS D1.1, Sección 5

2.1.5 Inspección de las Soldaduras

Generalidades: La inspección de las soldaduras se realizará a juicio de CVG

VENALUM, con líquido penetrante tan pronto las mismas hayan sido

completadas. Adicionalmente a la inspección requerida, todas las soldaduras se

deberán examinar visualmente, según la Norma D1.1 de la AWS. Todos los

procedimientos, técnicas y normas de aceptación deberán estar de acuerdo con

la Norma D1.1 de la AWS, última edición. EL CONTRATISTA deberá suministrar

toda la mano de obra, el equipo y los materiales requeridos para los exámenes.

CVG VENALUM presenciará la ejecución de las pruebas, examinará e

interpretará las mismas, así como el informe de los técnicos, aprobará las

soldaduras satisfactorias, desaprobará o rechazará aquellas soldaduras que no

sean satisfactorias, aprobará los métodos satisfactorios propuestos por EL

CONTRATISTA para reparar las soldaduras rechazadas, e inspeccionará la

reparación de las soldaduras no aprobadas. CVG VENALUM mantendrá un

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registro con los resultados de las pruebas, junto con la descripción de cada una

de las reparaciones llevadas a cabo.

2.1.6 Ensamblaje en Taller

Generalidades: Las conexiones de los miembros principales deberán ser

preensambladas en el taller. El método de ensamblaje deberá ser sometido a la

aprobación de CVG VENALUM. Las superficies de contacto del metal deberán

ser limpiadas antes del ensamblaje.

Marcaje y Envío: Las partes preensambladas en el taller, con el propósito de las

conexiones que se harán en el campo, deberán tener marcas de coincidencia.

Un diagrama que muestre dichas marcas deberá ser suministrado a CVG

VENALUM. Antes de proceder con el desarmado de los miembros para el

transporte, cada pieza de la estructura deberá ser contramarcada para facilitar su

montaje en el campo. EL CONTRATISTA deberá suministrar a CVG VENALUM

todas las copias de órdenes, envíos y diagramas de montaje necesarios. Los

pesos individuales de cada miembro deberán estar indicados en las órdenes de

envío. Los miembros estructurales deberán ser montados en camiones, de tal

modo que puedan ser transportados y descargados en su destino, sin someterlos

a esfuerzos y deformaciones excesivas o dañarlos de alguna manera

2.1.7 Montaje de las Estructuras Metálicas

Generalidades: Se deberá ejecutar todos los trabajos requeridos para instalar las

estructuras y elementos metálicos, removerá las construcciones temporales y

procederá a la limpieza del Sitio, de acuerdo con los Planos, estas

especificaciones y las instrucciones de CVG VENALUM.

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Métodos y Equipos: Se deberá proveer todos los equipos y herramientas,

apuntalamientos, grúas y equipos de movilización para la ejecución de los

trabajos de instalación. Todos los materiales utilizados en la instalación, pero no

indicados en los Planos, tales como los requeridos para la soldadura de campo y

todos los anclajes, arriostramiento temporales, piezas de amarre, planchas de

relleno, abrazaderas, orejeras para levantamiento, cuñas, carteles temporales,

pasadores, soportes temporales y otros materiales misceláneos, requeridos para

colocar los trabajos en metal en posición y sostenerlos en su propio alineamiento

durante la colocación, deberán ser diseñados y suministrados por la empresa.

No se ejecutará ningún trabajo hasta que CVG VENALUM apruebe los métodos y

los equipos de instalación, incluyendo los planos de los dispositivos de fijación

Ajustes: Ajustes menores, incluyendo una pequeña cantidad de ensanches,

cortes y esmerilado, se considerarán como parte normal de la instalación. Sin

embargo, cualquier error en la fabricación o en la instalación, que necesite

modificaciones apreciables de los detalles de empate de alas, o que impida la

adecuada coincidencia de piezas, deberá ser inmediatamente reportado a CVG

VENALUM, cuya aprobación será requerida para su corrección.

Ensamblaje: Las piezas deberán ser ensambladas de acuerdo con los Planos

siguiendo cuidadosamente las marcas de referencia indicadas. El material será

manejado cuidadosamente para que no se doble o se dañe de otra manera. El

enderezamiento de piezas durante la instalación, cuando sea necesario, será

hecho bajo rígido control. Se requerirá la aprobación de CVG VENALUM en

cada caso individual y se deberá hacer de acuerdo con lo especificado.

(Enderezamiento).

Elementos de Anclaje: Los apoyos para las estructuras y elementos metálicos

deberán ser colocados y nivelados en su posición correcta, de acuerdo con los

Planos, las instrucciones del fabricante y las de CVG VENALUM.

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2.1.8 Materiales usados durante el montaje de las Estructuras Metálicas

Se deberá suministrar todos los electrodos requeridos para la soldadura de campo y

todos los anclajes, arriostramientos temporales, piezas de amarre, planchas de

relleno, abrazaderas, pernos de montaje, y otros materiales misceláneos requeridos

para colocar los trabajos en metal en posición y sostenerlos en su propio

alineamiento, durante su montaje o la colocación del concreto.

2.1.9 Tolerancias Dimensionales

Los límites de tolerancia dimensional para la estructura metálica serán aplicados a

cada miembro montado, pero sin carga, y deberán estar conformes con las mejores

prácticas de obras ya ejecutadas, de naturaleza similar.

Después de la erección, todos los rasguños, raspones superficies sin pintar,

pernos, tornillos, soldaduras, etc. deberán ser retocadas por EL CONTRATISTA

antes de dar la mano final de pintura de acabado. Cualquier elemento o superficie,

no tratado en taller o zonas dañadas por la soldadura, deberán recibir la

preparación de la superficie y las manos de fondo anticorrosivo y pintura de

acabado según lo indicado en estas Especificaciones.

2.1.10 Fabricación de Trabajos en Metal Ferroso

Cizallamiento y Corte: El cizallamiento, burilado y corte se deberán hacer

nítidamente y con exactitud. Los acabados de las caras, bordes y esquinas de

los miembros deberán estar lisos. No se permitirá corte para soldar o corte de

huecos mediante soplete manual. Los bordes serán cortados con cizalla o con

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equipos de corte guiado mecánicamente y con esmeril, donde se requieran. Los

bordes cizallados en planchas de más de 16 mm de espesor y que lleven

esfuerzos calculados, deberán ser maquinados hasta una profundidad de 6mm.

Agujeros para Pernos: Todos los agujeros podrán ser punzonados o taladrados,

según se indique en los Planos y cumplirán con las partes aplicables de la Norma

AASHTO "Standar Specifications for Highway Bridges", División II, Sección 10.

Las perforaciones deberán ser cilíndricas, perpendiculares a la superficie y

espaciadas con exactitud. Todas las perforaciones deberán ser hechas con tal

precisión que, después del ensamblaje y antes de que se haga algún ensanche,

un pasador con un diámetro menor en 3,2mm que el tamaño nominal de la

perforación, deberá entrar perpendicularmente a la cara del miembro, sin

desviarse, en por lo menos 75% de las perforaciones existentes en la misma

conexión, en el mismo plano. Las perforaciones de una conexión que no

cumplan con estos requisitos serán rechazadas. Después de ensanchados, 85%

de los agujeros de una conexión no deberán mostrar desplazamientos mayores

de 0,8mm. El incumplimiento de este requisito será motivo de rechazo por parte

de EL INGENIERO INSPECTOR.

2.1.11 Pintura

CVG VENALUM, deberá suministrar y aplicar toda la pintura en las estructuras y

elementos metálicos, según se muestre en los planos y/o se especifica. Las

superficies por pintarse deberán recibir la preparación ó tratamiento previo y el

número de manos que se indique.

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La norma aplicable es “Steel Structures Painting Council Manual”, publicado por el

“Steel Structures Painting Council” (SSPC).

Pintura: El término "Pintura" comprende emulsiones, esmaltes, pinturas, tintes,

barnices, pinturas selladoras y capas orgánicas protectoras, incluyendo todos los

tipos de capa base, intermedios y de acabado.

Pintura en Fábrica ó Taller: El término "Pintura en Fábrica ó Taller" se refiere a las

capas o manos de pintura por aplicarse en la fábrica ó taller a los materiales, equipos

u otros accesorios, antes de su envió a La Obra.

Pintura en Sitio: El término "Pintura en Sitio" se refiere a las manos de pintura que se

aplicarán en La Obra. La pintura en sitio se hará normalmente después de la

instalación del elemento o equipo correspondiente, excepto en las superficies que

vayan a quedar inaccesibles, las cuales deberán pintarse con anterioridad y

manipularse con el cuidado adecuado a fin de evitar daños de la pintura durante la

instalación.

Retoque de Pintura: El término "Retoque de Pintura" se refiere a la aplicación de

pintura sobre pequeñas áreas averiadas de superficies pintadas, en la zona de

soldadura hechas en La Obra, para reparación de manchas, raspaduras, rasguños y

para restaurar las capas de pintura hasta obtener la apariencia original. La pintura de

retoque deberá ser igual a la pintura original en cuanto a la preparación de la

superficie, número, tipo de capas y color final de la pintura.

2.1.12 Materiales de Pintura

Los materiales de pintura deben cumplir con las Normas correspondientes del SSPC.

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Todos los materiales y artículos de pintura suministrados por la empresa deberán ser

productos estándar, manufacturados por compañías de reputación reconocida y

aprobada por EL INGENIERO INSPECTOR.

A su juicio el INGENIERO INSPECTOR solicitará garantías especificas de los

materiales propuestos ó podrá requerir muestras para hacer análisis de las pinturas,

aceites o pigmentos según sean suministrados ó aplicados, y si los tales análisis

indican que las muestras no llenan los requisitos de esta especificación, la pintura

podrá ser rechazada y el costo del análisis será por la cuenta de LA CONTRATISTA.

2.1.13 Taller de Pintura

CVG VENALUM asignará un espacio o local que le sirva para mezclar y depositar los

materiales y deberá proteger el piso en esa zona en forma efectiva y aprobada.

Todos los materiales de pintura serán depositados en recipientes metálicos, como

protección contra incendios y se deberá tener en el sitio todos los implementos de

seguridad para el personal que labore en ese taller.

2.1.14 Limpieza y Preparación de Superficies

Generalidades: Todas las superficies que vayan a ser pintadas deberán limpiarse

antes de la aplicación del pretratamiento superficial. El tipo de limpieza y el

pretratamiento de lavado deberán estar de acuerdo con esta especificación y con

las normas e instrucciones del fabricante de la pintura. La limpieza y la pintura

deberán programarse de manera que el polvo o la rociada resultante de la

limpieza no caigan sobre superficies húmedas recién pintadas. Donde se

requiera, las imperfecciones y cavidades que presenten las superficies y las

juntas abiertas entre superficies contiguas deberán rellenarse o corregirse

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mediante métodos aprobados. Todos los materiales y métodos usados para

cubrir y calafatear deberán ser aprobados por CVG VENALUM. Cuando se

empleen andamios o soportes, que necesariamente tengan que estar en contacto

con las superficies pintadas, se deberán tomar las previsiones necesarias para no

dañar dichas superficies.

Limpieza con Disolventes: La limpieza con disolventes se deberá hacer de

acuerdo con los requisitos de la Norma SSPC-SP2 "Solvent Cleaning". Esta

misma limpieza deberá aplicarse también en todas las áreas contaminadas por

aceite, grasa, suciedad y residuos de fundentes de soldadura, antes de proceder

con los demás tipos de limpieza especificados a continuación.

Superficies que hayan sido Pintadas en Fábrica y que Requieran ser Retocadas:

Las superficies que hayan sido pintadas en fábrica y que requieran ser retocadas

deberán limpiarse previamente de la misma manera requerida por la pintura

original. Antes de aplicar la nueva pintura se deberá remover la pintura agrietada

o desprendida, rebajar todos los rebordes de pintura y limpiar completamente los

puntos de óxido.

2.1.15 Reparación de Superficie y Aplicación de Fondo Anticorrosivo en Estructuras Metálicas

Las superficies de las estructuras metálicas formadas con perfiles nuevos

suministrados por EL CONTRATISTA, se limpiarán y posteriormente se le aplicará

fondo alquidico anticorrosivo de primera calidad a base de cromato de zinc,

mediante dos (2) capas de dos (2) mils de espesor seco cada una, para un espesor

final de la película seca de cuatro (4) mils.

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2.1.16 Esmalte en Estructuras Metálicas

Todas las superficies de acero que queden a la vista una vez concluida La Obra

deberán recibir dos manos de esmalte sintético de primera calidad a base de resina

alquídica, mediante dos (2) capas de dos (2) mils de espesor seco cada una, para un

espesor final de la película seca de cuatro (4) mils.

Después de la erección, todos los rasguños, raspones superficies sin pintar, pernos,

tornillos, soldaduras, etc. deberán ser retocadas por EL CONTRATISTA antes de dar

la mano final de pintura de acabado. Cualquier elemento o superficie, no tratado en

taller o zonas dañadas por la soldadura, deberán recibir la preparación de la

superficie y las manos de fondo anticorrosivo y pintura de acabado según lo indicado

en estas Especificaciones.

2.1.17 Aplicación de la Pintura

La aplicación de la pintura deberá estar de acuerdo con las recomendaciones del

fabricante de la misma. Las instrucciones del fabricante para la aplicación de la

pintura deberán ser sometidas a la revisión y aprobación de CVG VENALUM antes

de comenzar a pintar y deberán contener la siguiente información:

Adelgazadores apropiados y concentraciones permisibles en la pintura.

Disolvente apropiado a ser usado para limpiar las superficies después de la

limpieza a chorro, con el objeto de remover materias adheridas y posibles

depósitos de grasa provenientes de las tuberías de aire. Esta limpieza es

obligatoria antes de comenzar a pintar.

La utilización de pretratamientos en caso de ser requeridos.

Tiempo de curado entre aplicaciones de capas.

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Protección contra lluvia y polvo que se requiera para cada capa, así como el

tiempo de curado para la capa final.

Espesores mínimos y máximo de cada capa después de seca.

Procedimiento para retoque de áreas que hayan sido dañadas.

A juicio EL INGENIERO INSPECTOR podrá hacer análisis de pinturas, aceites o

pigmentos, según sean suministrados o aplicados, y si estos análisis indican que las

mezclas no llenan los requisitos de estas especificaciones, la pintura será rechazada.

Todo el trabajo deberá efectuarse de manera que las superficies terminadas queden

libres. Todas las capas deberán aplicarse de forma tal que se obtenga una capa lisa

de espesor uniforme que cubra completamente todas las esquinas y hendiduras.

Todo el trabajo de pintura deberá ser ejecutado por pintores experimentados.

Cuando se aplique pintura con pistola, deberá tenerse cuidado especial en mantener

la boquilla suficientemente cerca de la superficie que se esté pintando, a fin de evitar

la evaporación excesiva de los volátiles constituyentes, pérdidas de material en el

aire o acumulación de pintura sobre hendiduras y esquinas. El equipo para pintura a

pistola deberá incluir agitadores mecánicos, manómetros y regulador de presión. Las

boquillas deberán ser de tamaño apropiado, acordes con lo requerido por el

fabricante del sistema de recubrimiento. Los compresores de aire deberán estar

equipados con trampas de agua y aceite, a fin de evitar la contaminación del sustrato

o sistema de pintura durante la preparación de superficie o aplicación de la misma.

2.1.18 Remates

Se deberá ejecutar, antes de entregar La Obra, todos los remates de pintura que por

acción de otros trabajos demanden su reparación o remate.

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3. Especificaciones Técnicas de Construcción Mecánicas

3.1 Fabricación y Montaje de Conductos, Campanas y Chimenea

Previo a la fabricación de los Conductos, Campanas y Chimenea, EL

CONTRATISTA deberá revisar los planos de detalles y compararlas con las

dimensiones reales en el sitio.

Los planos son indicativos de las longitudes y recorrido de los conductos. EL

CONTRATISTA antes de fabricar deberá constatar en sitio.

Los conductos deberán adaptarse a los equipos que definitivamente se instalaran

previa autorización del Inspector de CVG VENALUM. LA FABRICACIÓN ES RESPONSABILIDAD DE EL CONTRATISTA.

Una vez que el Jefe del Proyecto revise y aprueba cualquier cambio hecho a los

planos de detalles, EL CONTRATISTA fabricará en su taller las Campanas y

Conductos de acuerdo a los planos (N°: VEN – 001 y VEN – 003). En caso de que EL CONTRATISTA no detecte ninguna desviación en los planos

antes de comenzar a fabricar y luego durante el montaje se presentan fallas, la

responsabilidad será total de EL CONTRATISTA y procederá a resolver el

problema sin costo adicional para CVG VENALUM.

Una vez culminada la fabricación y antes de comenzar el montaje, EL

CONTRATISTA limpiará las superficies metálicas de forma manual, utilizando

esmeril con cepillo de alambre. Inmediatamente, aplicará el Fondo Epóxico –

Poliamida II H.B. de (SHERWIN WILLIAMS), o su equivalente en otra marca

comercial.

Proyecto Nº:



Hoja: 23 de 36



Posteriormente, aplicará Esmalte Epóxico – Poliamida GRIS MIOX Línea

B72 de (SHERWIN WILLIAMS) o su equivalente en otra marca, siguiendo

estrictamente las indicaciones del fabricante del esmalte.

Una vez culminado el proceso de pintura, EL CONTRATISTA trasladará a CVG

VENALUM solo las piezas que instalará en un día, de modo de tener el espacio

disponible para las maniobras de montaje.

Luego, procederá a montar los conductos y campanas de acuerdo a lo indicado en

los planos (N°: VEN – 001 y VEN – 003). 3.2 Suministro e Instalación de Mangas y Canastillos

Previo al suministro, EL CONTRATISTA verificará las características técnicas de

las mangas y los canastillos. Luego, suministrará e instalará las mangas filtrantes

con sistema de fijación.

3.3 Colector de Polvo Nuevo

Con estas especificaciones se responsabiliza a EL CONTRATISTA a: Suministrar e

instalar dos (02) colectores de polvo tipo pulse jet, los ductos de succión y descarga,

ventilador centrífugo, válvula de descarga, (incluye tanque de almacenamiento y

accesorios), manuales de operación y mantenimiento, planos como construido,

puesta en marcha y balanceo del sistema descrito en este documento.

EL CONTRATISTA deberá estar en capacidad de interpretar la información

contenida en los planos proporcionados por CVG VENALUM y cumplir con todas las

especificaciones y calidad de los materiales y equipos.

Proyecto Nº:



Hoja: 24 de 36



3.4 Suministro y Montaje de Ventiladores Centrífugos

EL CONTRATISTA deberá suministrar dos (02) Ventiladores Centrífugos, con las

siguientes características mínimas:

Para los Bunkers 1 y 2:

Fabricante Metalaire o similar

Tipo Centrifugo

Diseño 10

Tamaño 66 SE

Diámetro Rotor 1806 mm

Caudal 81800 CFM

Presión Estática 3 Plg de CA

Rpm Rotor 566 RPM

En caso contrario también puede ser usado el siguiente Ventilador: Fabricante Metalaire

Tipo Centrifugo

Diseño DH

Tamaño 854 DH

Diámetro Rotor 49"


Proyecto Nº:



Hoja: 25 de 36



Para los Bunkers 3 y 4:

Fabricante Metalaire o similar

Tipo Centrifugo

Diseño DH

Tamaño 784 DH

Diámetro Rotor 45"

Caudal 68819 CFM


Rpm Rotor 607 RPM

demás, tendrá la responsabilidad de la carga, transporte y montaje de los

l montaje de estos ventiladores debe realizarse de acuerdo a los planos y a las

L CONTRATISTA, deberá notificar al Jefe de Proyecto de CVG VENALUM,

A

ventiladores de manera que no se ocasione daño a sus componentes, personas e

instalaciones, adoptando todas las medidas de seguridad necesarias para llevar a

buen fin esta labor.

E

especificaciones generales aplicables, utilizando los elementos y herramientas

adecuadas para garantizar un buen trabajo.

E

cualquier daño o defecto detectado por él, en el equipo en caso de que CVG

VENALUM lo compre, a fin de proceder a repararlo antes de realizarse el montaje.

Proyecto Nº:



Hoja: 26 de 36



.5 Pruebas y Puesta en Marcha

L CONTRATISTA, deberá garantizar y demostrar en presencia del Jefe de

L CONTRATISTA, deberá corregir cualquier defecto o desajuste que señalen las

sí mismo, se dejará el equipo en perfectas condiciones de operación a plena

L CONTRATISTA, deberá suplir toda la mano de obra, operadores y personal

L CONTRATISTA deberá disponer al momento de las pruebas de los siguientes

Manómetro de calibración con escala de presiones adecuadas a los servicios del

ponden a las dimensiones de los conductos.

ntes de proceder a la ejecución de la instalación EL CONTRATISTA someterá a la

3

E

Proyecto de CVG VENALUM que el equipo posee la capacidad especificada sin

producir sobrecarga en el motor del ventilador.

E

pruebas y repetirlas hasta obtener las condiciones garantizadas

A

satisfacción de CVG VENALUM.

E

necesario para la realización de la prueba.

E

equipos mínimos:

ventilador o su equivalente digital.

Tubos estáticos de Pitot, que corres

Termómetros de Mercurio.

A

aprobación del Ingeniero asignado por CVG VENALUM, un diagrama completo de

control de todos los sistemas con indicación precisa de sus secuencias operativas.

Proyecto Nº:



Hoja: 27 de 36



. 6 Balanceo del Sistema

ara la aceptación provisional del proyecto, EL CONTRATISTA deberá realizar el

stos serán los valores de referencia para la comprobación de la operación eficiente

stas mediciones deben ser realizadas por una persona especialista en la materia,

.7 Elaboración y Entrega de Manuales de Operación y Mantenimiento

L CONTRATISTA deberá elaborar un manual, en original y dos copias, de

Manuales de los fabricantes de los equipos (colector de polvo, ventilador,

Pas a los equipos.

ro de parte y nombre,

dirección y teléfonos del fabricante.

3 P

balanceo dinámico del sistema, de modo de garantizar que los caudales sean

distribuidos tal y como se indica.

E

y efectiva del sistema de operación.

E

por lo que EL CONTRATISTA deberá presentar un CURRICULUM del especialista al

Jefe de Proyecto de CVG VENALUM, el cual aprobará o desaprobará la persona

seleccionada.

3 E

operación y mantenimiento de todo el sistema, donde incluirá como mínimo:

controlador de limpieza, mangas filtrantes, cajas de comando local, motores

eléctricos y cualquier otro elemento de potencia o control)

lanos con las modificaciones, en caso de que se hicieran.

Tabla con los resultados del balanceo y las pruebas realizad

Resultados de las mediciones de polvo en la chimenea.

Listados de repuestos recomendados, con su núme

Proyecto Nº:



Hoja: 28 de 36



C los equipos en las fabricas.

para la Ejecución de la Obra

vos de primera calidad y

ncontrarse en perfecto estado, libres de defectos, bien sea de diseño, transporte

VENALUM, se reserva el derecho de inspeccionar los materiales y/o

equipos a ser suministrados en la obra, antes y durante la ejecución de la

b) s, herramientas, insumos y mano de obra que se

c) n daños, los equipos y materiales que van

d)

Guías de inspección para la programación del mantenimiento.

ertificados de las pruebas hechas a

Lógica de operación.

4. Materiales y Equipos

Los materiales suplidos por la compañía deben ser nue

e

o del mismo material. La empresa mantendrá a la inspección de CVG VENALUM,

todos los comprobantes de calidad de los materiales a utilizar, a tal efecto se

deberá exigir al los proveedores los respectivos certificados de los materiales a

utilizar.

a) CVG

misma. En el caso de encontrarse algún equipo y/o material con las normas

mínimas de calidad y/o seguridad exigidas para la cabal ejecución del proyecto,

EL CONTRATISTA estará en la obligación de reponerlo, sin recargo alguno

para CVG VENALUM.

A excepción de los equipos y materiales indicados en el listado de suministro

de materiales, equipo

consideren necesarios para la cabal ejecución de los trabajos, serán

suministrados por CVG VENALUM.

Es responsabilidad de del INGENIERO INSPECTOR, transportar y almacenar

con seguridad, a fin de que no sufra

a ser suministrados y utilizados.

Los materiales afectados por la falta de protección serán reemplazados por

cuenta CVG VENALUM.

Proyecto Nº:



Hoja: 29 de 36



ejecución de la obra, se entrega a EL

ONTRATISTA junto con estas especificaciones, copia de los planos y/o detalles

s "EMITIDO PARA CONSTRUCCION"

nstrucción y las especificaciones

cnicas particulares, EL CONTRATISTA recibirá un listado de planos y/o detalles

io en obra, EL CONTRATISTA deberá reflejar estos cambios

n Planos como Construidos.

jecución de Obra

s que EL CONTRATISTA deberá

eguir para realizar la ejecución de la obra:

5. Documentación Técnica de la Obra

A fin de garantizar la cabal y correcta

C

que definen el alcance del presente proyecto. EL CONTRATISTA está en la

obligación de seguir a cabalidad la información dada en los planos y no podrá

realizar ningún cambio o modificación de lo que se señale en los mismos al menos

que sea autorizado por escrito por parte de la inspección de CVG VENALUM. (Ver

Anexos).

5.1 Plano

Junto con estas especificaciones técnicas de co

té

los cuales deberá seguir a plenitud para lograr la correcta ejecución del presente

proyecto. El referido listado de planos y/o detalles debe considerarse como “Emitido

para Construcción”.

De surgir algún camb

e

5.2 Listado de Planos para E

A continuación se indican los planos y/o detalle

s

Proyecto Nº:



Hoja: 30 de 36



N° de Plano Rev. Título del Plano

001 0 Sistema Colector de kers 1,2,3 y 4 Polvo Ductos BunPlanta General

002 0 Sistema Colector de Polvo Casa de Mangas Tipo Pulse Jet para los Bunkers 1,2,3 y 4

003 0 Sistema Colector de Polvo Ductos Bunkers 1,2,3 y 4 Planta General

004 Sistema Colector de Polvo Ductos Bunkers 1,2,3 y 4 Planta General (Vista en 3D)

. Responsabilidades de EL CONTRATISTA

lum de LA EMPRESA CONTRATISTA

L CONTRATISTA al momento de presentar su oferta hará entrega del Curriculum

.2 Ingeniero Residente

L CONTRATISTA deberá proporcionar un INGENIERO RESIDENTE, debidamente

ejecución de la obra.

6 6.1 Currícu E

de la Empresa, mostrando la experiencia específica de trabajos anteriores

relacionados con los aquí descritos, lista de herramientas, equipos, transporte y

mano de obra que servirán como base en la ejecución de los trabajos, resaltando

claramente los más importantes. Igualmente se entregará el Curriculum del personal

técnico calificado que empleará en la ejecución de la obra, así como los protocolos

de pruebas, prácticas y recomendaciones de la empresa, utilizadas en estas

labores.

6 E

colegiado, solvente con el C.I.V. y con experiencia en trabajos similares, el cual

deberá permanecer en el sitio de la obra y dirigir los trabajos. Este será el

responsable en representación de EL CONTRATISTA, durante el tiempo de

Proyecto Nº:



Hoja: 31 de 36



IERO INSPECTOR mantener toda el área de

abajo en perfecto estado de limpieza e higiene, libre de cualquier escombro o

sobrantes, que a juicio de EL

GENIERO INSPECTOR de CVG VENALUM, no sean aptos para ser utilizados

es, de todos los equipos para desempeñar sus

bores conforme a las normas de seguridad de CVG VENALUM, y las del

erá entregar:

o, cédula de identidad y clasificación, de todas

las personas que integran el equipo de trabajo, a fin de tramitar los pases de

erán identificados con sus respectivos seriales y los

6.3 Limpieza del Área de Trabajo

Será responsabilidad de EL INGEN

tr

residuo, durante el tiempo de ejecución de la obra.

Todos aquellos materiales, escombros y chatarras

IN

en la obra, serán cargados y transportados hasta los sitios que le indique EL

INGENIERO INSPECTOR de CVG VENALUM.

6.4 Implementos de Seguridad

Se deberá dotar a los trabajador

la

Ministerio del Trabajo, las cuales EL CONTRATISTA declara conocer.

6.5 Pases de Entrada

EL CONTRATISTA deb

Un listado, con el nombre complet

ingreso al área industrial.

Un listado de todos los materiales y equipos que suministrará para la ejecución

de la obra. Los equipos s

equipos menores que no posean serial, deberán ser debidamente identificados a

fin de facilitar su reconocimiento.

Proyecto Nº:



Hoja: 32 de 36



erá venir acompañado de una fotocopia de la

able del proyecto por CVG VENALUM.

Un el

epartamento de Relaciones Laborales y Protección de Planta en donde entregará

s para abarcar todo el trabajo, se

resentará una semana antes de la firma del Acta de Inicio. Las actividades

o el método del camino crítico y ser

resentada en forma de diagrama de precedencia, la duración de las actividades

Un listado de todos los vehículos y equipos móviles necesarios para la

realización de la obra, el cual deb

póliza de seguros y responsabilidad civil vigente o en su defecto, fotocopia y

original del último comprobante de pago de dicha póliza, para así poder expedir

pases de vehículos al área industrial.

Los tres listados mencionados deberán ser sometidos a la revisión por parte de

EL INGENIERO INSPECTOR respons

a vez aprobados deberán ser procesados por EL CONTRATISTA a través d

D

las planillas correspondientes y cumplirá con los demás requisitos necesarios para

obtener los respectivos “Pases de Acceso a Planta”.

7. Programa para Ejecución de los Trabajos

Se deberá preparar un Programa de Actividade

p

deberán ser descritas con suficiente detalle de forma de que el progreso realizado

con la terminación de una actividad pueda ser fácilmente reconocido e

interpretado. Dicho Programa de Trabajo será discutido conjuntamente, el

INGENIERO INSPECTOR de CVG VENALUM y el Planificador de la Gerencia de

Proyectos. El Plan de Trabajo definitivo será conformado por las tres (2) partes,

posteriormente se realizará el Acta de Inicio.

La Red de Trabajo debe ser preparada usand

p

deber ser expresada en semanas, el Programa de Trabajo deberá ser revisado y

aceptado por la Inspección del usuario.

Proyecto Nº:



Hoja: 33 de 36



lecer las condiciones de Trabajo.

ección

el usuario para hacer la coordinación necesaria de las Tareas y objetivos.

determinado por la división de planificación

nto con el departamento de estimación de costo y este tendrá vigencia a partir de

erá considerada OBRA CONCLUIDA, una vez que EL

GENIERO INSPECTOR de CVG VENALUM, emita su aprobación escrita

e esto suceda, se deberá haber cubierto los siguientes requerimientos:

las pruebas exigidas por estas especificaciones.

orte y descarga desde el sitio de la obra hasta el depósito se harán

según los procedimientos internos de CVG VENALUM.

Previa y semanalmente se establecerá un Plan de Trabajo con el personal de

Operaciones y Mantenimiento para estab

Diariamente se efectuaran reuniones con, Producción, Mantenimiento e Insp

d

8. Tiempo para ejecución de la Obra

El tiempo de ejecución de la obra será

ju

la fecha de la firma del “Acta de inicio de la obra”

9. Aceptación de la Obra

La aceptación de la obra s

IN

definitiva.

Antes de qu

a) Completar satisfactoriamente la lista de puntos pendientes de la obra, así como

b) Devolver todos los materiales sobrantes que hayan sido suministrados por CVG

VENALUM.

c) Colocar los materiales sobrantes en los almacenes de CVG VENALUM. La

carga, transp

Proyecto Nº:



Hoja: 34 de 36



a por EL INGENIERO

10

a empresa es la única responsable de la buena ejecución de LA OBRA, y, por

como Lapso de Garantía necesario para comprobar si la

bra no presenta defectos y si sus instalaciones, equipos y servicios funcionan

a Gerencia de Proyectos, Coordinación Proyectos de Ingeniería aplicará a las

sas Oferentes, una Matriz de Evaluación

écnica cuyo resultado será consolidado con el de la Evaluación desde el Punto

d) Entregar los documentos técnicos con emisión "COMO CONSTRUIDO". Se

hará entrega de toda LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA involucrada con el

proyecto, debidamente actualizada, sellada y firmad

RESIDENTE DE LA OBRA, si tuviera modificaciones.

. Periodo de Garantía

L

consiguiente se establece

o

correctamente, el establecido en el Documento Principal del Contrato contado éste

a partir de la fecha de firma del "Acta de Terminación de la Obra". El Período de

Garantía se establece, tomando en consideración el nivel de envergadura del

proyecto. Si durante el lapso de garantía se encontrase, que alguna parte de LA

OBRA ha sido ejecutada defectuosamente o no ha sido ejecutada de acuerdo con

lo establecido en las presentes.

11. Evaluación Técnica de Ofertas

L

ofertas presentadas por las Empre

T

de Vista Comercial, para posteriormente proceder a la Adjudicación de la Orden

de Pedido.

Proyecto Nº:



Hoja: 35 de 36



2. Cómputos Métricos

L CONTRATISTA encontrará el respectivo listado titulado “Cómputos Métricos”

al de toda la documentación requerida para la correcta

jecución del presente proyecto y de esta manera lograr la culminación de la obra

El trabajo se efectuará de forma continua, según programa elaborado por EL

rá revisado y discutido con CVG VENALUM.

EL CONTRATISTA atenderá el progreso del trabajo por medio de un

expedida

EL CONTRATISTA repondrá con materiales

la licitación es un requisito obligatorio, por lo que la empresa

que no acuda a la misma queda excluida del proceso.

1 E

el cual forma parte integr

e

a satisfacción de la inspección de CVG VENALUM. EL CONTRATISTA está en la

obligación de ofertar todas y cada una de las actividades y/o partidas de la obra

que allí se indican.

13. Condiciones Finales

CONTRATISTA, que se

representante calificado, aceptado por CVG VENALUM. Cualquier orden, dada a

dicho representante, será considerada como si hubiera sido

directamente al EL CONTRATISTA.

EL CONTRATISTA será responsable por cualquier daño que ocasione a los

elementos estructurales y tuberías adyacentes, etc., al momento de ejecutar la

obra. En caso de ocasionar daños,

de la misma calidad a los deteriorados sin costo alguno para CVG VENALUM.

Sin excepción, todos los equipos y materiales que EL CONTRATISTA vaya a

introducir al área industrial, lo hará mediante solicitudes de pase por parte de EL

CONTRATISTA.

Protección de Planta otorgará la autorización respectiva, previa conformación de

los listados de equipos y materiales por parte del Inspector del Trabajo.

La visita antes de

Proyecto Nº:



Hoja: 36 de 36



uanto a

disponible en el sitio de

EL CONTRATISTA deberá mantener limpio el sitio de trabajo, observar

estrictamente todas las normas internas de CVG VENALUM en c

Seguridad e Higiene Industrial, especialmente durante los trabajos de

demoliciones, por lo tanto deberá mantener siempre

trabajo un camión para retirar inmediatamente todos los escombros que se

produzcan.

ANEXO [L3] COMPUTOS METRICOS

198

Proyecto Nº:



Hoja: 1 de 5



CÓMPUTOS MÉTRICOS




Cta. Nº:

Proyecto Nº:



Hoja: 2 de 5



CÓMPUTOS MÉTRICOS



Unidad Usuaria: Superintendencia de envarillado

Proyecto Nº:



Hoja: 3 de 5



Renglón Descripción / Especificación Nº de servicio Unidad Cantidad

1

Fabricación, Suministro y Montaje de la Ductería metálica y todos sus componentes en acero los cuales incluyen (Campanas, Ductos, Tramos Rectos, Expansiones, Codos de 90º y 45º)

Kg. 127,1

2 Filtro de Manga tipo Pulse-Jet. Mangas f 117mm x 3,165m. 16 Mangas, Relación de filtración 0,5.

Unid. 1


Unid. 1

4

Ventilador Centrífugo. Metalaire 10 – 66 SE, Motor 566 rpm.

Unid. 1

5

Ventilador Centrífugo. Metalaire 784 DH, Motor 607 rpm. Unid. 1

Proyecto Nº:



Hoja: 4 de 5


ESQUEMA:

1

2

3

4

5

6 7

8

9

10

11

12

13

1415

16

17

1819

20

Ítem

Descripción / Especificación

1 Campanas de Succión 1 m x 0,5 m

2 Codos a 90º, Radio Largo, sección circular diámetro 400 mm.

3 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 400 mm (4 de 11 m)



Proyecto Nº:



Hoja: 5 de 5



5 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 400 mm (4 de 2,9 m)

6 Expansiones de 400 a 560 mm, long. 1 m.

7 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 560 mm.

8 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 560 mm. (2 de 2 m)

9 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 560 mm.

10 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 560 mm. (2 de 1,5 m)

11 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 560 mm. (2 de 5,25 m)

12 Expansiones de 560 a 800 mm, long. 1 m.



15 Tramo Recto Dúcto Circular Diámetro 800 mm. (4 de 4 m)




19

Ventilador Centrífugo. Metalaire 10 – 66 SE, Motor 566 rpm.

20

Ventilador Centrífugo. Metalaire 784 DH, Motor 607 rpm.

ANEXOS M Planos de Diseño para la Construcción del Sistema

(VER PLANOS DE CONSTRUCCION)

204

Sistema Colector de Polvo Para El Control Ambiental.txt

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