UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
TESIS
PRESENTADO POR EL BACHILLER:
FREDDY ALVARO CHAVEZ DEL AGUILA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO MECÁNICO
HUANCAYO – PERÚ
2016
DISEÑO DE PROCEDIMIENTO PARA COMISIONAMIENTO
DE EQUIPOS ROTATIVOS DEL PROYECTO INMACULADA
–
ii ASESOR
iii
DEDICATORIA
A Dios por la oportunidad de despertar cada día y dar lo mejor de mí.
A mis padres por el apoyo incondicional y fortaleza.
A mi hija que es mi mayor inspiración para seguir mejorando.
iv CONTENIDO Página Asesor ii Dedicatoria iii Indice iv
Indice de figuras viii
Indice de tablas x
Resumen xi
Abstract xiii
Introducción xv
CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 1.1 Planteamiento del Problema 17
v
1.3 Objetivo de la investigación 18
1.4 Justificación 18
1.5 Limitaciones del estudio 19
CAPITULO II MARCO TEORICO 2.1 Antecedentes de la investigación 20 2.2 Bases teóricas 23 2.2.1 Procedimiento 23 2.2.1.1 Registro 24 2.2.2 Comisionamiento 25 2.2.2.1 Completamiento Mecánico 26 2.2.2.2 Sistema 26
2.2.3 Etapas del Comisionamiento 27
2.2.3.1 Precomisionado 27
2.2.3.2 Comisionado 28
2.2.3.3 Puesta en Marcha (Star-up) 29
2.2.4 Equipo Rotativo 30
2.2.5 Comisionamiento de Equipos Rotativos 32
2.2.5.1 Alineamiento 32
2.2.5.2 Lubricación 34
2.2.5.3 Vibración 36
2.2.5.4 Temperatura 41
vi 2.3.1 Definiciones Conceptuales 42 2.3.2 Definiciones Operacionales 43 2.4 Formulación de hipótesis 45 CAPITULO III METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 Información general de la muestra 46
3.2 Tipo y Nivel de Investigación 49
3.3 Diseño de la Investigación 49
3.4 Operacionalización de las variables 50
3.5 Objeto de Investigación 51
3.6 Técnicas de recolección de datos 51
3.4.1 Descripción de los instrumentos. 51
3.7 Técnicas de procesamiento y análisis de datos. 52
CAPITULO IV
PROCEDIMIENTO PARA COMISIONAMIENTO DE EQUIPOS ROTATIVOS
4.1 Desarrollo del comisionamiento 56
4.1.1 Designación de autoridades 56
4.1.2 Preparación técnica 56
4.1.3 Tareas en locación 58
4.1.3.1 Verificaciones de conformidad 58
4.1.3.2 Pruebas sin energía 61
vii
4.1.5 Seguimiento y control 62
4.1.6 Cierre del precomisionado 64
4.1.7 Pruebas con energía 64
4.1.8 Cierre del comisionado 64
4.2 Metodología para elaboración del procedimiento 65
4.2.1 Dsarrollo del procedimiento 65
4.2.2 Desarrollo del registro 67
4.3 Desarrollo del comisionamiento en equipos rotativos 69
4.3.1 Pruebas de precomisionado 69
4.3.2 Pruebas de comisionado 76
CAPÍTULO V
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
5.1 Discución de los resultados 79
5.2 Interpretación de los resultados 90
Conclusiones 91
Recomendaciones 93
Referencias bibliográficas 94
viii
INDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 Requisitos de la documentación del Sistema de Gestión de la Calidad en los cuatro niveles de la documentación básicos. 24 Figuara 2.2 Secuencia de actividades de puesta a punto para entrega y cierre de un Proyecto. 30
Figura 2.3 Desalineamiento paralelo 33
Figura 2.4 Desalineamiento angular 34
Figura 2.5 Desalineamiento combinado 34
Figura 2.6 Desalineación de máquinas 37
Figura 2.7 Holgura en la base de máquinas 39
Figura 2.8 Vibrómetro 40
Figura 2.9 Pirómetro 42
Figura 3.1 Plano de Ubicación del Proyecto Inmaculada. 48 Figura 3.2 Plano de Ubicación del Proyecto Inmaculada. 48 Figura 3.3 Secuencia para el desarrollo del procedimiento. 50 Figura 3.4 Manual de fabricante – Bomba Centrifuga 53
Figura 3.5 Rangos de alineamiento para poleas 54
Figura 3.6 Rangos de vibración para motores. 55
Figura 4.1 Formato de listado de pendientes 60
Figura 4.2 Registro de precomisionado – Inspección y verificación 71 Figura 4.3 Registro de Precomisionado – Lubricación 73
ix
Figura 4.4 Registro de precomisionado – Alineamiento de poleas 74 Figura 4.5 Registro de precomisionado – Alineamiento de acoplamiento 75
Figura 4.6 Registro de comisionado – Check list. 77
Figura 4.7 Registro de comisionado – Vibración y temperatura. 78 Figura 5.1 Procedimiento de precomisionado de equipos rotativos. 80
x
INDICE DE TABLAS
Tabla 3.1 Operacionalización de la variable Independiente. 50 51 Tabla 3.2 Operacionalización de la variable Dependiente.
Tabla 4.1 Planilla electrónica para seguimiento de registros de Comisionamiento – Mecánica. 63 Tabla 5.1 Valores de vibración y alineamiento para bombas centrífugas. 90
xi RESUMEN
El Comisionado y puesta en marcha, es un tema que no se ha definido como una ciencia exacta, siempre nos detenemos en el momento que debemos comisionar y arrancar una planta o facilidades de producción. Comisionamiento no es solo apretar el boton verde una vez cuminada la construcción.
Se podría mencionar que comisionamiento es el uso de una metodología disciplinada, sistemática, lógica aplicada en la construcción y operación de una planta de procesos, convirtiéndola en una unidad totalmente integrada, operativa, eficiente y segura, donde lo ideal es que su operación sea completamente confiable y fiable desde su arranque hasta el periodo de vida útil al que fue diseñado.
En el comisionamiento es fundamentalmente una serie de pre-chequeos, chequeos y re-chequeo que se realizan para confirmar que un equipo, planta o una facilidad de producción cumple los fines por los cuales fue diseñada y construida.
xii
En el presente trabajo realizado en el Proyecto Inmaculada, se desarrolla los pasos a seguir a traves de los procedimientos para realizar el comisionamiento de lo equipos rotativos. En la inventigación se pudo ver la falta de conocimiento del personal tecnico e ingenieros respecto al campo del comisionamiento y al desarrollo de procedimientos y registros para aplicación en los equipos. Por ello se popone una metodología para elaborar los procedimientos y realizar una correcta aplicación de los mismos en los equipos rotativos.
El tipo de investigación que se utilizó es tecnológico, debido a que se elaboró el procedimiento y registros mediante técnicas de comisionamiento específicos, para evaluar equipos rotativos, cumpliendo las expectativas del cliente. Esta investigación es a nivel descriptivo, porque se tomó información de la muestra para elaborar el procedimiento y registros para aplicar en los equipos rotativos.
Como resultado se obtuvo los procedimientos aprobados por el cliente, y se realizaron las pruebas de campo obteniendo los registros con los valores dentro de las tolerancias del fabricante, los cuales fueron validados por la supervisión.
xiii ABSTRAC
The Commissioner and start up, is an issue that has not been defined as an exact science, we always stop when we commission and start a plant or production facilities. Commissioning is not just press the green button after completion of construction.
One could mention that commissioning is the use of a disciplined, systematic, logical methodology applied in the construction and operation of a process plant, making it a fully integrated operating unit, efficient and safe, where the ideal is that its operation is completely reliable and dependable from its inception through the period of life when it was designed.
In commissioning it is essentially a series of pre-checks, checks and re-checks that are performed to confirm that equipment, plant or production facility meets the purposes for which it was designed and constructed.
In the present work in the Inmaculada Project, it develops steps follow through procedures for commissioning of the rotary equipment. In the inventigación could see the lack of knowledge of the technical staff and engineers on the field of commissioning and development of procedures and records for use in the equipment. Therefore proposes a methodology to develop the procedure and records to implement in rotating equipment.
xiv
The research that was used is technology, because the procedure and records prepared by commissioning specific techniques to evaluate rotating equipment, meeting customer expectations. This research is a descriptive level, because information from the sample was taken to develop the procedure and records that allowed the development of commissioning work on rotating equipment.
As a result the procedures approved by the customer was obtained, and field tests obtaining records with values within manufacturing tolerances, which were validated by monitoring were performed.
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INTRODUCCIÓN
La presente tesis titulada “DISEÑO DE PROCEDIMIENTO PARA COMISIONAMIENTO DE EQUIPOS ROTATIVOS DEL PROYECTO INMACULDA – COMPAÑÍA MINERA ARES” pretende ampliar los conocimientos en el campo del comisionamiento y dar a conocer la metología para elaborar los procedimientos que permitieron evaluar los equipos rotativos de proyecto de forma ordenada y organizada, de modo que los equipos esten listos para su funcionamiento dentro del sistema.
El presente trabajo se concreta en 5 capítulos que se consideran importantes y necesarios que se detallan a continuación:
En el capítulo I, se menciona el planteamiento del estudio sobre aplicación del procedimiento para realizar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos del Proyecto Inmaculada. Así mismo, se mencionan los temas a solucionar en el planteamiento del problema, los objetivos a alcanzar y la justificación por la cual se realiza el presente trabajo de investigación.
En el capitulo II, se menciona el marco teórico siendo el sustento básico y necesario sobre los principios del Comisionamiento.
En el Capítulo III, se mencionan la metodología que se realiza para el desarrollo de la tesis, el tipo y nivel de la investigación, también se mencionan como objeto
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de investigación a los equipos rotativos menores del Proyecto Inmaculada, las técnicas e instrumentos que se usaron para obtener los datos.
En el Capítulo IV, se desarrolla la metodología para elaboración de procedimiento de comisionaiento y la aplicación de estos en los equipos.
En el Capítulo V, se menciona el análisis e interpretación de los resultados mediante gráficos (registros y procedimientos aprobados) y cuadros comparativos. Por último definimos nuestras conclusiones y recomendaciones respectivas.
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Durante el tiempo laboral como supervisor de campo en el Proyecto Inmaculada - Compañía minera Ares de Hochschild Mining; se ha identificado la falta de conocimiento y la incorrecta elaboración de procedimientos para realizar los trabajos de Comisionamiento.
Los trabajos realizados en el Proyecto requieren necesariamente de un procedimiento el cual es un soporte y una guía para realizar los trabajos con seguridad y que se complementa con los manuales e información de los fabricantes, que nos permiten evaluar de forma correcta los equipos.
El Comisionamiento significa verificar el completamiento mecánico, realizar el precomisionado y comisionado de equipos antes de su puesta en marcha dentro del sistema; por tanto esta etapa es de suma importancia porque asegura que todo equipo rotativo que pasen las pruebas y acepte el
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comisionamiento funcione como el proyecto espera. Para realizar el comisionamiento se requiere contar con equipamiento de medición debidamente calibrada, personal capacitado y un procedimiento con registros elaborados para cada equipo de manera específica, los cuales previamente tienen que ser aprobados por el cliente.
Esta investigación propone ampliar los conocimientos en el área de comsionamiento y una metodología para elaborar el procedimiento y sus registros para que se puedan aplicar en los equipos rotativos. Sin embargo, estructurar estos procedimientos y sus registros requiere de experiencia y conocimiento en el planeamiento de actividades para que el comisionamiento sea de calidad.
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo diseñar el procedimiento para desarrollar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos del Proyecto Inmaculada – Compañía Minera Ares?
1.3 OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN
Diseñar el procedimiento para desarrollar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos del Proyecto Inmaculada – Compañía Minera Ares.
1.4 JUSTIFICACIÓN
Todo trabajo que se realiza en la industria tiene que tener un procedimiento previamente aprobado para poder ejecutarse en campo y especialmente en minería, no contar con ello implica retrasos y malas prácticas, la finalidad es facilitar los trabajos mediante procedimientos estructurados con sus respectivos registros que permitan tomar correctamente los datos de los equipos al momento de realizar las pruebas de funcionamiento.
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En el ámbito nacional, cuando una empresa inicia actividades en el campo del comisionamiento no cuenta con una metodología para desarrollar los trabajos, los cuales generan retrasos y pérdidas para la empresa debido a que se elabora un procedimiento incorrecto y mal estructurado.
La experiencia laboral me indica que empresas del ámbito internacional son las que hacen la documentación para el comisionamiento con el caso de empresas transnacionales como: ODEBRECHT, TECNA, TECHINT, pero se da el caso que empresas nacionales representativas como: GyM, COSAPI, no realizan directamente el comisionamiento y para ello subcontratan esta actividad a terceros.
1.5 LIMITACIONES DEL ESTUDIO
Las Limitaciones que se presentaron en la investigación son las siguientes:
El comisionamiento es la última etapa del proyecto, debido a ello se tiene que ajustar el cronograma y ejecutar el comisionamiento en un tiempo limitado; se tiene poco tiempo para elaborar los procedimientos y muchas veces se trabajan sin estos y generan desorden y retraso al momento de realizar las pruebas a los equipos y elaborar la documentación para la entrega al cliente.
No contar con la información actualizada de planos, listas, documentos del proyecto, por parte de la empresa que ejecuta la Construcción.
No contar con la información ordenada y completa de los mauales de equipos, por parte del cliente.
20 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Aucancela, J. y Saquicuya, H. (2013). Los procesos de comisionamiento no solo deben estar involucradas con las pruebas y/o ensayos de funcionamiento de los equipos; va más allá de todo eso ya que con los respectivos procedimientos los futuros operadores de la Central Alazán van recopilando la información técnica necesaria desde la etapa de montaje hasta la operación comercial con el fin de elaborar los manuales de operación y mantenimiento que reducirá las paradas y fallas posibles de los equipos, que se traducirá en ahorro y eficiencia de recursos de CELEP EP HidroAzogues.
Los protocolos para el registro de pruebas permiten poseer un historial de todos los equipos siendo fundamental para el control del cumplimiento de los requisitos técnicos y funcionales establecidos.
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Quintero, J. (2009). Con este proyecto conoceremos las actividades de los líderes de Proyectos en la empresa ECOPETROL S.A., además conoceremos las actividades necesarias que un ingeniero mecánico deberá saber para el desarrollo de la documentación en las fases de un proyecto. La metodología que se utilizará en esta investigación será la obtención de información de la base de datos de la empresa para la actualización de la documentación que se realiza en la Gerencia de Desarrollo de Refinación, como también la búsqueda de información en páginas Web necesarias, para obtener un procedimiento fácil de conocer y entender para los estudiantes que estén interesados en conocer actividades de un líder de proyecto como también de las actividades de la Gerencia de Desarrollo de Refinación.
Guzmán, M. (2013). En agosto del año 2012 los equipos de la línea de Evalax, los cuales son Dosificadora de Polvo MC1, Tapadora Wetscapper y el Sellador por Inducción Enercon, se reubican en una nueva sala donde se requiere comprobar que la integridad, funcionalidad, operación de los equipos cumplan con los lineamientos de las Buenas Prácticas de Ingeniería y Buenas prácticas de Manufactura exigidos por la ley en las empresas farmacéuticas en Gaceta oficial N° 38009. Debido a esto se procedió a actualizar el protocolo de Comisionamiento ejecutado en el año 2010 a los nuevos estándares de exigencia en laboratorios Farma. Se revisó la documentación técnica de los equipos, así mismo, se inspeccionó visualmente la línea en sitio y se editaron los 3 protocolos considerando todos los componentes y operaciones requeridas en cada equipo, para luego ejecutar las pruebas de verificación especificadas en dichos protocolos. Los resultados reflejan el buen funcionamiento de los 3 equipos y reporta toda “No conformidad” detectada durante el desarrollo de estas verificaciones con la finalidad de solventarlas. En el área de proyectos de mejora continua se propone la automatización del sistema para la recirculación de producto en tanque reactor ubicado en el área de líquidos, empleando una válvula de
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accionamiento neumático y todos los accesorios requeridos para la conexión cumpliendo así con los requerimientos de usuarios exigidos por el supervisor del área y garantizando la seguridad del proceso.
Velásquez, J. (2007). Este documento presenta una definición más amplia de lo que se conoce como comisionamiento, ampliando el rango conocido en nuestro medio, que es solo el proceso de pruebas y puesta en servicio de un sistema. Se debe entender por comisionamiento el proceso sistemático para garantizar que los sistemas que conforman una nueva construcción ó proyecto, interactúen entre sí de acuerdo con la documentación originada en los procesos de planeación, diseño y construcción, la normatividad vigente y las necesidades operativas de los dueños del proyecto; por lo tanto el proceso de comisionamiento debe iniciarse parejo con la planeación de los proyectos y continuar en las etapas posteriores de diseño, construcción y post-construcción.
Las centrales hidroeléctricas poseen, sistemas de control e instrumentación cuyas características van cambiando a medida que las tecnologías van avanzando, con PLC´s e instrumentación inteligente de última generación con control distribuido; evidenciándose la necesidad de estructurar procesos normalizados y sistemas de información que apoyen todo el proceso constructivo de todos los sistemas constitutivos de una central hidroeléctrica.
El adecuado manejo de la información resultante del proceso debe proveer una adecuada base de datos de fácil acceso y que sirva de apoyo para la capacitación del personal designado para las labores de operación y mantenimiento así como base de estudios de planeación de las futuras centrales de generación que se construyan.
23 2.2 BASES TEÓRICAS
2.2.1 Procedimiento
(ISO 9000 , 2005). Forma especificada para llevar a cabo una actividad o un proceso.
Un procedimiento, en este sentido, consiste en seguir ciertos pasos predefinidos para desarrollar una labor de manera eficaz. Su objetivo debería ser único y de fácil identificación, aunque es posible que existan diversos procedimientos que persigan el mismo fin, cada uno con estructuras y etapas diferentes, y que ofrezcan más o menos eficiencia.
(Arranz, 2014). Inevitablemente habrá de haber una gran cantidad de procedimientos a desarrollar y cumplir, muchos son específicos para el Proyecto, otros son genéricos de la organización pero necesitan ser modificadas para su adaptación al proyecto. Elaborados por los expertos en la actividad, deben ser consensuados con el resto de organizaciones que intervienen en dicha actividad.
Según la norma ISO 9001(2008), la estructura documental relacionada con el Sistema de Gestión de Calidad suele presentarse en cuatro niveles, los procedimientos ocupan el segundo nivel.
24
Figura 2.1 Requisitos de la documentación del Sistema de Gestión de
la Calidad en los cuatro niveles de la documentación básicos.
Fuente: Gómez F, Tejero M, Vilar J. Cómo hacer el Manual de la
Calidad según la nueva ISO 9001:2000. 5a. ed. Madrid: FC.
2.2.1.1 Registro
(ISO 9000 , 2005). Documento que presenta resultados obtenidos o proporciona evidencia de actividades desempeñadas. Los registros pueden utilizarse, por ejemplo, para documentar la trazabilidad y para proporcionar evidencia de verificaciones, acciones preventivas y acciones correctivas. Los registros también son denominados protocolos que son usados en las diferentes etapas de los Proyectos, los cuales reportan los resultados obtenidos de las pruebas en campo.
25 2.2.2 Comisionamiento
(Beytia, 2012). El concepto central del Comisionamiento, en su sentido más amplio, consiste en ejecutar de un modo estructurado, eficaz y documentado el conjunto de acciones que se requieren para lograr un arranque efectivo y sin problemas de cualquier planta, a fin de acelerar su entrada en producción con eficiencia y con seguridad, tanto en lo que hace a la integridad de los equipos, como hacia las personas y la producción.
Se ejecuta en la práctica una vez que el Grupo de Construcción ha concluido el completamiento mecánico de las instalaciones de acuerdo a lo estipulado en los planos y especificaciones. El precomisionado y comisionado se llevan a cabo a través de una serie de actividades y procedimientos ordenados sistema por sistema. Estas acciones tienen por objeto traspasar formalmente la Planta al personal encargado de la producción, garantizando su operatividad en los términos de seguridad, confiablilidad y performance requeridos para lograr la recepción del Proyecto por parte del Cliente, asegurando asimismo, la disponibilidad de la información para su uso futuro y la traceabilidad de todo lo obrado .
Para lograrlo es fundamental trabajar desde las etapas iniciales de la Ingeniería básica y de detalle, la procura y la construcción, para planificar los recursos y las acciones que permitan acelerar y anticipar el proceso de comisionamiento, a fin de lograr una Puesta en Marcha sin problemas y en el menor plazo posible, asegurando el cumplimiento de la fecha de entrada en producción. Todas estas labores deberán ser previamente aprobadas y supervisadas por El Ingeniero o representante del Cliente, y ejecutadas con total adhesión a las normas de Seguridad, Salud, Protección del Medio Ambiente y Operación aplicables.
26 2.2.2.1 Completamiento Mecánico
(Beytia, 2012). El completamiento mecánico confirma a través de un certificado extendido por el Cliente o su ingeniero, que los equipos y sistemas que componen la planta estén completos y hayan sido construidos e instalados de acuerdo a la información y especificaciones finales de diseño, las recomendaciones de los fabricantes y respetando la norma y regulaciones cuya aplicación es exigible contractualmente para el proyecto, o que son parte de las buenas prácticas de Ingeniería utilizables. Con este certificado la Planta o un sistema en particular están listos para comenzar las siguientes actividades de comisionamiento.
2.2.2.2 Sistema
(TEPSI ANDINA, 2014). En el comisionamiento se define como un conjunto de tuberías, recipientes, equipos mecánicos, instrumentos, equipos eléctricos, cables, estructuras metálicas, edificios, etc., definidos bajo una condición de proceso y que guardan cierta vinculación de interconexión.
- Subsistema
(TEPSI ANDINA, 2014). Parte de un Sistema que se subdivide para un mejor ordenamiento de las tareas. La suma de los Subsistemas debe ser la totalidad del Sistema.
27 2.2.3 Etapas del Comisionamiento
2.2.3.1 Precomisionado
(Pimentel, Alfonso, & Rey, 2007). Precomisionamiento son las actividades que se llevan a cabo antes de la realización de las pruebas de funcionamiento, las cuales certifican que se han ejecutado satisfactoriamente todos los chequeos, pruebas y calibraciones requeridas asegurando que los subsistemas están cumpliendo con los requerimientos especificados por la Compañía.
La fase de Precomisionamiento Comprende las siguientes actividades de campo:
Chequeos de conformidad realizados en cada componente de un subsistema o equipo tales como: manómetros, motores, cables, para verificar visualmente la condición del equipo, la calidad de las instalaciones y el cumplimiento con los planos y especificaciones del proyecto, instrucciones del fabricante, códigos, normas y las buenas prácticas de ingeniería
Ensayos estáticos a los equipos o subsistemas desenergizados para verificar la calidad de sus componentes críticos. Estas pruebas en frío aplican a todas las disciplinas Ej. Calibración de instrumentos, alineamientos de maquinaria, seteo de válvulas de seguridad, pruebas de presión de tuberías, continuidad y meggeo de cables etc.
Limpieza y flushing con agua o aire de tuberías y recipientes.
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El Completamiento de las actividades de Precomisionamiento indica el final de construcción de un subsistema.
2.2.3.2 Comisionado
(Pimentel, Alfonso, & Rey, 2007). Esta fase generalmente es ejecutada por el cliente o por una tercera parte a nombre del cliente.
- Actividades de pruebas de funcionalidad: Son las comprendidas en el alcance del equipo de Comisionamiento para el Proyecto. Se orientan a verificar la funcionalidad de los sistemas para asegurar que se preserva en operación la integridad técnica de los mismos. Algunas requieren de energización y/o introducción de fluidos de operación en los sistemas. Para este último caso se contará con la colaboración del grupo de operaciones para operar las válvulas que permiten la entrada de los fluidos de operación al sistema.
La fase de Comisionamiento comprende las siguientes actividades:
Verificaciones dinámicas para chequear el correcto desempeño de los elementos o funciones eléctricas e instrumentación & Control de los equipos (sistemas y subsistemas) que hacen parte de una planta. Ejemplos típicos de tales pruebas son: corridas de motores, corrida de bombas o compresores en reciclo, pruebas de lazos de instrumentos, operación de breaker eléctricos.
La preparación mecánica y la corrida de equipos y pruebas en línea por un periodo de tiempo suficiente de los sistemas utilitarios de la facilidad, Ej. Agua industrial,
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aire industrial, agua potable, aire de instrumentos, sistema contra incendio.
Todas las actividades relacionadas con la preparación de las líneas o equipos para la introducción de gas o hidrocarburos, tales como: secado, leak-test, inertización, limpieza química o la carga de químicos.
Una vez terminadas las actividades de Comisionamiento la planta alcanza el estado “LISTO PARA ARRANCAR” (Star-up)
2.2.3.3 Puesta en Marcha (Star-up)
(Pimentel, Alfonso, & Rey, 2007). Comprende la operación de introducción inicial de hidrocarburos o cargas a la planta o sistema, ajustando las condiciones para alcanzar los objetivos de cantidad y calidad especificados por los diseños, Esta operación debe ceñirse estrictamente a las instrucciones del Manual de Operación de la planta y a los manuales de fabricantes de equipos especializados o Unidades Paquetes. Estos manuales deben ser escritos por el Ingeniero de Procesos de la Planta en conjunto con El Ingeniero de Proceso del grupo de Ingeniería.
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Figura 2.2 Secuencia de actividades de puesta a punto para entrega
y cierre de un Proyecto.
Fuente: Piciccioti, L. Plan de gestión de precomisionamiento,
comisionamiento y puesta en marcha.
2.2.4 Equipo Rotativo
(Albarracin, 2009). Un tema que ha de enfocarse con cuidado al recopilarse los registros de planta, es la determinación de lo que constituye un equipo rotativo. Estos equipos rotativos ó la mayoría de ellos pueden estar interconectados entre sí de alguna manera, por ejemplo, el caso de los equipos rotativos de una Refinería de petróleo ó de un submarino nuclear. Por otra parte, si se toma de ejemplo un típico taller de metalmecánica, los equipos rotativos (tornos, taladros, prensas, etc.) raramente están interconectados. La identificación ó TAG de un equipo rotativo no identifica un equipo rotativo, éste identifica una función de proceso, y están dados en los diagramas de tubería e instrumentación, P&IDs (Piping and Instruments Diagrams), durante el diseño, selección de equipos rotativos, compra e instalación ó montaje.
31 Definición de componentes
(Albarracin, 2009). La definición de equipo rotativo es específica a una función operacional mientras que la de componente está relacionada con el equipo rotativo. Por ejemplo, cuando se habla de reemplazar la bomba Byron Jackson, el código del equipo rotativo no cambia si no que permanece igual y se le aplica la nueva bomba. El código relacionado con el componente, permanece con el equipo rotativo y viaja con él. La nueva bomba para el ejemplo planteado, tendrá un nuevo número de componente. Desafortunadamente, pocas compañías usan códigos de componentes ó códigos WIN, en su gran mayoría solo usan el número TAG y no para todo. Esto no sería problema para un equipo estacionario como recipientes, pero si para equipos rotativos reemplazables como motores eléctricos y bombas centrífugas. Por lo anterior, el componente se puede definir como una pieza individual y normalmente sustituible de un equipo rotativo y cuyos campos de información estarían relacionados con los datos específicos de diseño. Si estos componentes son excepcionalmente grandes ó complejos, se pueden considerar como equipos rotativos.
Estructura de equipos rotativos y componentes de una planta
(Albarracin, 2009). La definición de equipo rotativo es importante porque es muy difícil analizar las posibilidades y las consecuencias de las fallas si el equipo rotativo en cuestión es muy grande ó complejo, haciendo igualmente difícil de determinar los requerimientos de mantenimiento. Para estos casos, es mejor dividir los equipos rotativos en unidades lógicas precisando en la mayoría de los casos un enfoque estructurado ó jerárquico de equipos rotativos ó componentes. En la práctica, tal estructura es esencial no sólo para la elaboración de los programas de mantenimiento, sino que simplifica otros aspectos, tales
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como la planeación de tareas cíclicas y no cíclicas, fijación de costos y la preparación de información de gestión empresarial.
Factores que inciden en la estructura ó jerarquía de una planta:
Grado de interdependencia de los equipos rotativos de la planta.
Tamaño de la planta, si la planta es pequeña, la estructura puede ser sencilla.
Mezcla entre los elementos estáticos, móviles y transportables. Para los elementos móviles y transportables
2.2.5 Comisionamiento de Equipos Rotativos.
Establecer los lineamientos generales y requisitos que deben ser considerados para la ejecución de las pruebas mecánicas de precomisionado para Equipos rotativos, asegurando que todos los equipos y sistemas mecánicos estén en funcionamiento de acuerdo a las normas aplicables y tolerancias del fabricante de equipos, garantizando la calidad, seguridad, salud y el medio ambiente en las tareas a desarrollar, para su funcionalidad en la siguiente etapa de Comisionado.
Dentro de las verificaciones a realizar en la etapa del precomisionado el alineamiento y lubricación son verificaciones fundamentales.
2.2.5.1 Alineamiento
El alineamiento es el proceso por el cual garantizaremos que tanto el eje motor y eje impulsor estén alineados de tal forma que al conectarlos no surjan problemas por desfase.
33 Alineación de ejes
(Céspedes, 2008). El desalineamiento de ejes es la causa principal de las fallas de los equipos rotativos. La alineación de maquinaria inicia desde el posicionamiento de las bases del equipo, en el cual se debe considerar adecuadamente los niveles y planitud.
La alineación de ejes es hacer que dos ejes queden en posición coaxial, es decir, en un eje común. Idealmente, la línea centro de un eje debe coincidir con la línea centro del otro. En la realidad, este tipo de perfección es raramente alcanzado, debido a influencias térmicas, tolerancias de fabricación, holguras de ensamble, runouts y diferentes cargas de operación. Una alineación se considera aceptable cuando cumple con las tolerancias admisibles del acoplamiento. Existen 3 tipos elementales de desalineamiento: paralelo (offset), angular y combinado.
El desalineamiento en offset o paralelo, es aquel en el cual la línea centro de los dos ejes se encuentran perfectamente paralelas.
Figura 2.3 Desalineamiento paralelo
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El tipo de desalineamiento angular es cuando la línea centro de un eje interseca o forma un ángulo con la línea centro del otro eje.
Figura 2.4 Desalineamiento angular
Fuente: Céspedes, F. Alineación de maquinaria rotativa.
El tercer tipo de desalineamiento de ejes es el que combina el offset y el angular.
Figura 2.5 Desalineamiento combinado
Fuente: Céspedes, F. Alineación de maquinaria rotativa. 2.2.5.2 Lubricación
Los lubricantes se interponen entre las dos superficies en movimiento. De esta manera, forman una película separadora que evita el contacto directo entre ellas y el consiguiente desgaste.
Es conveniente señalar que el lubricante no elimina totalmente el rozamiento, aunque si lo disminuye
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notablemente. Esta disminución del rozamiento es la definición de lubricación. El rozamiento por contacto directo entre las superficies es sustituido por otro rozamiento interno mucho menor, entre las moléculas del lubricante. Este rozamiento interno es lo que llamamos
viscosidad, sobre la cual se tratará extensamente en otros
capítulos del Manual. (Fuente:
http://www.gulfoil.com.ar/faq/manual_tecnico.pdf)
La selección correcta de un aceite industrial
(Farías & Martínez , 2012). La correcta lubricación de los mecanismos de un equipo permite que estos alcancen su vida de diseño y que garanticen permanentemente la disponibilidad del equipo, reduciendo al máximo los costos de lubricación, de mantenimiento y las pérdidas por activo cesante. Es muy importante, por lo tanto que el personal encargado de la lubricación de los equipos y quienes están a cargo de la administración y actualización de los programas de lubricación estén en capacidad de seleccionar correctamente el aceite o grasa, partiendo de las recomendaciones del fabricante del equipo, o si no se conoces, calcular el lubricante correcto partiendo de los parámetros de diseño del mecanismo como cargas, velocidades, temperatura, medio ambiente en el cual trabaja el equipo, etc.
Catálogo del fabricante del equipo.
(Farías & Martínez , 2012). El fabricante del equipo en su catálogo de mantenimiento especifica las características del
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aceite que se debe utilizar, para que los mecanismos del equipo trabajen sin problema alguno hasta alcanzar su vida de diseño. Es muy importante que el fabricante sea claro al especificar el aceite, de lo contrario, el usuario del equipo se debe poner en contacto con él para que le aclare las dudas que pueda tener.
Dentro de las verificaciones a realizar en la etapa del Comisionado la vibración y temperatura son las verificaciones fundamentales.
2.2.5.3 Vibración
(Mejía, 2009). Las vibraciones son oscilaciones y las oscilaciones son movimientos. Entonces podemos decir, que las vibraciones son oscilaciones de un cuerpo cualquiera con respecto a un punto de referencia.
Vibración debido a la falta de alineamiento
(Mejía, 2009). Debido a que los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Los motores eléctricos se suelen acoplar a otras máquinas que tienen un determinado funcionamiento, como una bomba de agua, una lavadora, etcétera. La principal fuente de vibración debido a la falta de alineamiento ocurre cuando el eje del motor eléctrico no está alineado con el eje de la máquina acoplada, aunque también suele suceder entre rodamientos o en un par de ruedas dentadas. Este acoplamiento se realiza a través de un elemento rígido o flexible. La falta de alineación puede ser
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vertical u horizontal. La figura N° 6 muestra la falta de alineamiento de dos máquinas.
Figura 2.6 Desalineación de máquinas
Fuente: Mejía, J. Análisis de vibraciones en motores
eléctricos asíncronos trifásicos.
Algunas consecuencias a la falta de alineación son:
• Mayor consumo de energía • Fallos en rodamientos • Rotura de ejes
• Problemas en acoplamientos
• Incremento en la temperatura de carcasa • Fugas de aceite u otros fluidos
• Daños o aflojamiento en tornillos de sujeción
• Incremento en la vibración axial y radial en la máquina
La correcta alineación ayudará a la disminución en costos de repuestos y pérdida de producción.
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Vibración debido a rodantes defectuosos
(Mejía, 2009). En todas las máquinas rotativas se utilizan cojinetes para apoyar los extremos del eje, y debido a que todas las vibraciones se transmiten directamente a los cojinetes y que estas están en continua fricción, es de suma importancia determinar su estado con un análisis de vibraciones. Los cojinetes se pueden clasificar en dos grupos: de elementos rodantes (rodamientos) y de camisa (casquillos). Los cojinetes de rodamientos utilizan elementos rodantes para eliminar la fricción y los cojinetes de casquillos o de fricción están basados en el deslizamiento entre piezas. Los rodamientos pueden ser de bolas o de rodillos, los cuales se utilizan para altas velocidades.
Las principales características de los cojinetes de rodamientos son:
• Lubricación sencilla y sin mantenimiento • Menor espacio axial
• Capacidad de absorber cargas axiales y radiales
• Pueden trabajar a temperaturas mayores a las de fricción
Las principales características de los cojines de casquillos son:
• Son mejores a altas velocidades • Menor peso
• Instalación sencilla • Menos ruidosos
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Vibración debido a partes flojas
(Mejía, 2009). La soltura mecánica es debido al deterioro de la condición de ensamblaje de los elementos mecánicos que se han excedido en las tolerancias permitidas o simplemente se han aflojado debido a movimiento del motor. Pueden aparecer holguras en la base de la máquina y en los cojinetes afectando el alineamiento del eje. Las holguras pueden crear señales de vibración. La vibración que caracteriza a la soltura de partes la produce las fuerzas de excitación generadas por problemas como el desbalance o falta de alineamiento.
En la figura se muestran holguras en las bases de máquinas, así como algunas soluciones a estos problemas.
Figura 2.7 Holgura en la base de máquinas Fuente: Mejía, J. Análisis de vibraciones en motores
eléctricos asíncronos trifásicos.
Instrumento para medida de vibraciones en equipos rotativos.
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- Vibrómetro
(Universidad Pública de Navarra, 2014). Para hacer mediciones de vibraciones pueden usarse diferentes aparatos portátiles llamados vibrómetros. Este instrumento, básico para un programa de mantenimiento predictivo basado en vibraciones, es un pequeño microprocesador diseñado específicamente para recoger, acondicionar y almacenar datos de vibración tanto en el dominio del tiempo como de la frecuencia.
Figura 2.8 Vibrómetro
Fuente: Universidad Pública de Navarra. Vibraciones en
máquinas - Mantenimiento Predictivo.
Esta unidad se usa para comprobar la condición mecánica de las máquinas a intervalos periódicos e incluye un microprocesador con memoria que permite registrar la totalidad de niveles de vibración de las máquinas de planta seleccionadas. En una pantalla LCD aparecen puntualmente mensajes programados que guían al operador a los puntos correctos de medición. Se puede introducir información adicional usando el teclado frontal. Las mediciones pueden hacerse fácil y rápidamente; por
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ejemplo, sólo es necesario que el operador coloque el transductor contra el punto a medir y accione la tecla “store” para registrar el nivel de vibración total.
2.2.5.4 Temperatura
(Universidad de Antioquía, 2013). El control de la temperatura es importante para los procesos de separación y reacción de sustancias, donde generalmente la temperatura debe mantenerse dentro de unos límites que garanticen la seguridad y el funcionamiento de los equipos del proceso.
La temperatura es una variable difícil de cuantificar con exactitud y su medición siempre se hace en forma indirecta, es decir, se miden otras variables asociadas a ella, como p.ej. La expansión volumétrica, Generación de una fuerza electromotriz, cambio en la resistencia de un conductor o semiconductor, cuantificación de la radiación emitida (o pico de frecuencia de onda emitida), entre otras.
Instrumento para medición de temperatura en equipos rotativos.
- Pirómetro
Un pirómetro, dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. El rango de temperatura de un pirómetro se encuentra entre -50 grados celsius hasta +4000 grados
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celsius. Una aplicación típica es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de
acero o fundiciones. (Fuente:
https://es.wikipedia.org/wiki/Pirómetro)
Figura 2.9 Pirómetro Fuente: www.fluke.com
2.3 DEFINICIONES CONCEPTUALES Y OPERACIONALES
El presente trabajo de investigación se compone de una variable independiente “Diseño de procedimiento” y la variable dependiente “Comisionamiento de equipos rotativos”.
2.3.1 DEFINICIONES CONCEPTUALES VI: Diseño de Procedimiento
Es una metodología para realizar un procedimiento el cual servirá de guía para desarrollar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos.
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Significa verificar el completamiento mecánico, realizar las pruebas de precomisionado y comisionado.
2.3.2 DEFINICIONES OPERACIONALES VI: Diseño de Procedimiento
Establecer los lineamientos y la metodología necesaria para desarrollar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos, tomando como indicadores los procedimientos y registros en físico aprobados (firmados).
VD: Comisionamiento de equipos rotativos.
Verificar que cada equipo se encuentre probado y quede listo para su funcionamiento dentro del sistema tomando como indicadores las pruebas mecánicas de precomisionado (check list, lubricación y alineamiento) y las pruebas mecánicas de comisionado (vibración y temperatura), las que se detallan a continuación.
Inspección y verificación (Check List)
Tomar lectura de las características técnicas del equipo y verificar que éstos sean los requeridos por los planos y/o especificaciones del proyecto.
Verificar la correcta identificación, que cuente con el TAG correspondiente de acuerdo a la ingeniería del proyecto.
Verificar la limpieza de la unidad.
Verificar las condiciones mecánicas (anclaje, soporte, protecciones, etc.).
Verificar que las conexiones estén debidamente terminadas de acuerdo a los planos del proyecto y/o catálogo del fabricante.
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Verificar el ajuste de conexiones eléctricas empernadas accesibles utilizando un torquímetro de acuerdo a los datos publicados por el fabricante y según calidad de los pernos.
Verificación de alineamiento y lubricación
Verificar que ya se realizó la prueba de sentido de giro del motor y se tiene instalado la alimentación eléctrica y esta no va a ser cambiada.
Verificar que tanto el equipo como la base de montaje del motor o el motor estén niveladas, de no estar niveladas por medio de cuñas y/o láminas conseguir el nivel.
Ajustar los pernos de la base del motor, motor y equipo en forma diagonal hasta conseguir el ajuste apropiado.
Verificar el alineamiento entre los ejes del motor y el equipo, para esto previamente retirar la funda de protección, de no estar alineado los ejes, alinear según como lo indique el fabricante; para esta alineación el especialista considerara con que instrumentos y/o herramientas deberá contar para hacer dicha prueba.
Una vez alineado los ejes colocar el sello mecánico, verificar las conexiones para su lubricación de ser necesario y el ajuste del mismo.
En algunos casos solo se coloca un empaque entre el eje de equipo y motor, de ser este el caso verificar la instalación y el ajuste del mismo.
Completar el registro que esta adjunto al procedimiento que fue previamente aprobado para la toma de datos y su respectiva validación.
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Verificación de vibración y temperatura
Antes del inicio de las pruebas los equipos deberán contar con los registros de verificación apta para comisionado.
Se deberá remover todas las herramientas manuales, escombros y cualquier tipo de componente que pueda causar daño al momento de poner en marcha el equipo.
Informar al personal que participa de las actividades de comisionado, sobre las tareas a realizar.
Verificar que las guardas estén correctamente instaladas; para proteger al personal de posible lesiones.
Para la etapa de comisionado (toma de vibraciones) se debe contar con los valores y tiempos de aceptación dados por el vendor y/o en los manuales de instalación.
Para la toma de vibraciones y temperatura se realizara con un vibrómetro y pirómetro y con el equipo desacoplado (sin carga), de esta forma se registraran los parámetros iniciales y finales que estén dentro del rango de tolerancia.
Para la toma de vibraciones con carga se deberá corroborar que los parámetros obtenidos en la toma de vibraciones en vacío haya sido aprobada.
Del mismo modo la prueba se realizará con el equipo acoplado.
2.4 FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
Si diseñamos el procedimiento en función de los alcances del Proyecto, mediante técnicas específicas del precomisionado y comisionado; entonces se logrará desarrollar los trabajos de comisionamiento en los Equipos rotativos del Proyecto Inmaculada – Compañía Ares.
46 CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 INFORMACION GENERAL DE LA MUESTRA
El proyecto y la propiedad minera Inmaculada se encuentran localizados en la Sierra Sur del Perú, en el límite sureste del departamento de Ayacucho muy próximo al límite con el departamento del Cusco. Sus coordenadas geográficas aproximadas son 14°57’ de latitud sur y 73°15’ de longitud oeste. La altitud aproximada en la que está ubicado el proyecto es de 4720 msnm.
El proyecto es una mina subterránea que cuenta con proceso de chancado primado, planta de procesamiento, tratamiento de relaves; edificios complementarios tales como oficinas administrativas, almacenes, edificios de mantenimiento, etc. La planta de procesamiento comprende área de chancado, molienda, lixiviación, decantación en contra corriente (CCD), Merrill Crowe y planta Doré, así como instalaciones de almacenamiento de reactivos, combustible y servicios de planta.
47 Ubicación del Proyecto
Políticamente el proyecto se encuentra ubicado en: Departamento : Ayacucho
Provincia : Paucar del Sara Sara Distrito : Oyolo
El acceso al Proyecto desde la ciudad de Arequipa por la carretera PE34A (Arequipa – La Repartición), carretera nacional PE 1S (La Repartición – Majes – Camaná) y carretera 105. La ciudad más cercana al proyecto es Cotahuasi, un pequeño pueblo de aproximadamente 1500 habitantes ubicado a 110 km al sureste de la mina. El recorrido es de 250 km de ruta pavimentada y de 250 km de ruta afirmada y en algunos tramos asfaltada. La distancia aproximada al proyecto siguiendo ésta ruta es de 500 km.
Una alternativa para acceder al Proyecto es desde la ciudad del Cusco por la carretera nacional PE 3S (Cusco – Abancay) y PE30A. La ciudad más cercana al proyecto es Chalhuanca, un pueblo de alrededor de 2000 habitantes ubicado a 180 km de la mina. El recorrido es de 370 km de ruta pavimentada y de 180 km de ruta afirmada. La distancia aproximada al proyecto siguiendo ésta ruta es de 550 km.
El proyecto minero se encuentra colindante con el departamento de Arequipa y Apurímac como se observa la zona achurada en el presente mapa de ubicación.
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Figura 3.1 Plano de Ubicación del Proyecto Inmaculada. Fuente: Criterios de Diseño Civil – Graña y Montero Ingenieros
Figura 3.2 Arreglo General de la Planta de Procesos.
Fuente: Proyecto Inmaculada, Descripción del Proceso - Ausenco
49 3. 2 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN
Esta investigación es del tipo tecnológica, debido a que se elaboró el procedimiento y registros mediante técnicas de comisionamiento específicos, para evaluar equipos rotativos, cumpliendo las expectativas del cliente. Esta investigación es a nivel descriptivo, porque se tomó información de la muestra para elaborar el procedimiento y registros que permitió desarrollar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos.
3.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El diseño de investigación a utilizar es el descriptivo, se entiende por descriptivo porque se ha registrado información para el comisionamiento sin realizar cambios a los equipos porque se afectaría a la garantía.
Diagrama: M → O Dónde:
M: Muestra que se refiere al Proyecto Inmaculada – Compañía Minera Ares O: Observación a la muestra para aplicar el comisionamiento.
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NO
SI
Figura 3.3 Secuencia para el desarrollo del procedimiento. Fuente: Elaboración Propia.
3.4 OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
Tabla 3.1 Operacionalización de la variable Independiente
Variable Independiente: Diseño de Procedimiento.
Definición conceptual Dimensión Indicador
Es una metodología para realizar un procedimiento para desarrollar los trabajos de comisionamiento en los equipos rotativos.
Comisionamiento Procedimiento aprobado en físico (firmado)
Registros aprobado en físico (firmado)
Fuente: elaboración propia.
INICIO TRABAJOS DE COMISIONAMIENTO EN EL PROYECTO
SOLICITUD DE INFORMACION DE EQUIPOS ROTATIVOS (planos, manuales, dossier de construcción, etc.)
VISITA A CAMPO EN ETAPA CONSTRUCTIVA
CONSULTA A EXPERTOS: Supervisores de Comisionamiento Interno (Contratista) y Supervisores Ingenieros representantes del Cliente.
ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTO Y REGISTROS
REVISIÓN INTERNA DE PROCEDIMIENTO Y REGISTROS
PROCEDIMIENTO Y REGISTROS PARA APROBACION DEL CLIENTE
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Tabla 3.2 Operacionalización de la variable Dependiente
Variable dependiente: Comisionamiento de equipos rotativos.
Definición conceptual Dimensión Indicador
Significa verificar el completamiento
mecánico, realizar las pruebas de precomisionado y comisionado.
Precomisionado Registro de lubricación (gr, lt) Registro de alineamiento (mm) Comisionado Registro de temperatura (°C)
Registro de vibración (mm/s) Fuente: elaboración propia.
3.5 OBJETO DE INVESTIGACIÓN
Se tuvo como objeto de investigación a los equipos rotativos menores del Proyecto EPC PLANTA MINERA INMACULADA de la Compañía Minera Ares - Unidad Inmaculada. Cuadro de equipos rotativos menores (Anexo 2).
3.6 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Se utilizó la técnica documental por estar sujeto a la consulta de documentos bibliográficos, manuales de los equipos, data sheet, especificaciones, procedimientos así como alcances del proyecto, planos y dossier de construcción.
3.4.1 Descripción de los instrumentos.
Observación directa: Se utilizó para recolectar información de los
equipos en estudio directamente en el área de operación y verificar sus condiciones. Los documentos utilizados para esta técnica son los registros o protocolos de precomisionado y comisionado que nos permiten tomar los datos en campo del equipo y las pruebas realizadas en estas, tales como: registro de inspección, verificación y montaje, registro de lubricación, registro de alineamiento, registro de
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vibración y temperatura, con los cuales se puede avaluar la parte mecánica de los equipos.
Entrevista: La información aportada por los fabricantes o vendor de
los equipos y de los especialistas en comisionamiento, permitió conocer y corroborar información de los equipos en estudio. Estos datos se obtienen a través de los manuales de instalación y mantenimiento de los equipos, los que son comparados con los datos obtenidos al momento de realizar las pruebas.
3.7 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS
Se utilizó un procedimiento de contraste de datos obtenidos en las pruebas de precomisionado y comisionado con los parámetros establecidos por los fabricantes o vendor, que se encuentran en los manuales de instalación y mantenimiento. Los datos obtenidos fueron colocados en los registros específicos elaborados usando la metodología propuesta, los que finalmente se analizan y de ser aprobados son firmados por la supervisión.
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Figura 3.4 Manual de fabricante – Bomba Centrifuga Fuente: Compañía Minera Ares.
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Figura 3.5 Rangos de alineamiento para poleas
Fuente: Manual de Instalación, operación y mantenimiento – Vulco Perú
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Figura 3.6 Rangos de vibración para motores.
Fuente: Manual de Instalación, operación y mantenimiento – Vulco Perú
56 CAPÍTULO IV
PROCEDIMIENTO PARA COMISIONAMIENTO DE EQUIPOS ROTATIVOS 4.1 DESARROLLO DEL COMISIONAMIENTO
A efectos de comprender mejor la secuencia de ejecución del sistema de Comisionamiento para los equipos del proyecto se divide a éste en diferentes etapas.
4.1.1 Designación de autoridades
En primera instancia se designan las autoridades correspondientes con el objetivo de implementar y aprobar el sistema de gestión necesario para llevar a cabo todas las actividades de precomisionado, comisionado y PEM; es decir, el Coordinador de comisionamiento, supervisores e inspectores de Campo de las disciplinas intervinientes.
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Con el fin de facilitar y organizar las tareas de precomisionado, comisionado y PEM que se llevan a cabo en la locación, previamente es necesario contar con la documentación que permita analizar el proceso de la PEM.
Esto garantiza que las tareas de precomisionado y comisionado en locación sean conducidas en una secuencia lógica y organizada, con el objetivo de que el arranque de los equipos dentro del sistema se realice en el menor tiempo posible, y bajo condiciones seguras de operación.
Para dicho análisis se requieren los siguientes documentos, pudiéndose incluir otros, en función de las características del proyecto. Los documentos a revisar deben estar aprobados para construcción.
Diagramas de bloques o unidades del proyecto (PFD)
Diagramas de Ingeniería (P&ID).
Lay Outs de instalaciones.
Lista de equipos, incluyendo equipos eléctricos.
Lista de Líneas.
Lista de Instrumentos.
Lista de Cables.
Manuales de Operación y mantenimiento de equipos mecánicos y eléctricos.
Recomendaciones de proveedores.
Procedimientos, Instructivos, Registros y/o protocolos de chequeo de instalaciones ya definidos en el proyecto.
Cronograma de ejecución de la obra, sobre el que la Empresa podrá sugerir modificaciones.
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La documentación, las tareas de precomisionado y comisionado se definen en sistemas y subsistemas, así como por disciplina interviniente.
De acuerdo a las características de este proyecto en particular, se subdividieron los sistemas en las siguientes disciplinas para facilitar las actividades de comisionamiento que se llevaron a cabo en locación. Procesos. Mecánica. Tuberías. Electricidad. Instrumentación y control. 4.1.3 Tareas en Locación
Culminadas las tareas correspondientes a construcción y montaje de un sistema dado y contando con la documentación generada a partir de la preparación técnica, se inician las actividades de precomisionado en locación, que comprenden todas las tareas relacionadas con pruebas, chequeos y ensayos a realizarse previo a la etapa de Comisionado.
4.1.3.1 Verificaciones de Conformidad
En primera instancia se coteja visualmente contra P&ID’s, especificaciones técnicas, etc. la correcta instalación de las diferentes partes que conforman cada sistema: equipos, tuberías, motores, cables, instrumentos, etc., completando las correspondientes listas de comprobación emitidas durante la etapa de preparación técnica. Estas comprobaciones estan a
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cargo de los supervisores de campo por cada disciplina, y en los casos correspondientes se genera una lista de pendientes clasificando cada una de las tareas faltantes en A, B o C. Esta lista de pendientes acompaña a los procesos de precomisionado, comisionado y PEM y se mantiene actualizado en función del completamiento que se vaya ejecutando. La lista de pendientes es el primer paso a realizar antes de la ejecución del precomisinado, se convoca a una caminata general por sistemas donde participan todos los encargados del área de construcción, calidad, comisionamiento y la supervisión del cliente, para verificar la finalización de la etapta constructiva del sistema o parte de ella para iniciar el precomisionado, lo mismo sucede cuando se concluye las actividades de precomisionado, se realiza la caminata para verificar la culminación y dar pase a la siguiente etapa de comisionado. A continuación se adjunta el formato de lista de pendiente (punch list).
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Figura 4.1 Formato de listado de pendientes
61 4.1.3.2 Pruebas sin energía
Dependiendo de las características de cada sistema en particular y de las disciplinas que intervienen en el mismo se efectuan, si corresponden, diferentes pruebas a fin de garantizar integridad de los equipos e instalaciones.
Estas pruebas se realizan con las instalaciones sin energía y sin la incorporación fluidos de proceso, las pruebas en la disciplina mecánica son las siguientes: Inspección general del equipo (check list), verificación de montaje, lubricación y alineamiento.
4.1.4 Ejecución de la documentación
La documentación de precomisionado se organizará en carpetas por sub sistemas. En cada carpeta se incluirá:
Certificado de mechanical completion: “MC”
Registros y/o protocolos de los procedimientos de pruebas organizados por disciplina.
Una vez que se completa toda la documentación correspondiente a las verificaciones, pruebas, chequeos y lista de pendientes de los subsistemas que conforman un sistema, se emitirá el Certificado de ready for commissioning “RFC” de dicho Sistema (Anexo 3).
La documentación de comisionado se organizará en carpetas por sistemas manteniendo la estructura utilizada en la etapa del precomisionado. En cada carpeta se incluirá:
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Registros y/o protocolos de los procedimientos de pruebas organizados por disciplina.
Una vez que se completa toda la documentación correspondiente a las verificaciones, pruebas, chequeos y lista de pendientes de los sistemas, se emitirá el certificate ready for start up “RFSU” de dicho sistema (Anexo 3). Toda esta documentación se adjunta en los dossiers de precomisionado y comisionado los que deben ser armados junto con la realización de las pruebas para así colocar los registros que se realicen en las carpetas correspondientes. (Anexo 4)
4.1.5 Seguimiento y control
A fin de facilitar el seguimiento y el control de estas actividades, se elaborar y aplica una planilla de seguimiento en formato electrónico, donde se indica el avance estimado para cada disciplina. Esta planilla contará con información discriminada por sistema y subsistema.
En todas las fases de precomisionado se controlará el estado de los ítems pendientes a fin de mantener una base de datos actualizada.
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Tabla 4.2 Planilla electrónica para seguimiento de registros de Comisionamiento - Mecánica
64 4.1.6 Cierre del Precomisionado
Cuando todas las actividades del precomisionado hayan sido llevadas a cabo para todos los sistemas, el Cliente debe firmar el certificado listo para comisionado “RFC”. Este certificado debe ir acompañado por las listas de pendientes, donde no deben existir ítems pendientes del tipo impeditivo para el inicio del comisionado.
4.1.7 Pruebas con Energía
Dependiendo de las características de cada sistema en particular y de las disciplinas que intervienen en el mismo se efectuan, si corresponden, diferentes pruebas a fin de garantizar la integridad de las instalaciones.
En la disciplina de mecánica se realizó las pruebas y se verificó la vibración y temperatura. Se debe trabajar en equipo con los especialistas de equipos mecánicos y los técnicos del sistema de control.
- Pruebas en vacío de equipos: Se realiza la prueba sin el motor
acoplado al equipo o al reductor, esta prueba en vacío se realiza para verificar el sentido de giro y el estado del motor.
- Pruebas con carga de equipos: se realiza con el motor acoplado al
equipo o al reductor, el tiempo de prueba se toma del manual o de la recomendación del fabricante.
4.1.8 Cierre del Comisionado
Cuando todas las actividades del comisionado hayan sido llevadas a cabo para todos los sistemas, el Cliente debe firmar el certificate
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ready for start up “RFSU”. Este certificado debe ir acompañado por las listas de pendientes, donde no deben existir ítems pendientes del tipo impeditivo para el inicio de la Puesta en Marcha (Start Up).
4.2 METODOLOGÍA PARA ELABORACIÓN DEL PROCEDIMIENTO 4.2.1 Desarrollo del procedimiento
Los procedimientos son parte del sistema de gestión de una empresa,
quienes ya tienen formatos elaborados para los diferentes trabajos y etapas del desarrollo de un proyecto, pero los procedimientos de comisionamiento no son muy conocidas y utilizados. Para el caso de empresas nuevas que aún no tienen definidos la estructura de un procedimiento y sus registros para el comisionamiento, se detalla los puntos a tener en cuenta para elaborarlos. En el campo del comisionamiento se deben considerar algunos ítems para poder elaborar un procedimiento y estructurar los registros.
Tipo de equipo rotativo: Los equipos rotativos más comunes del
proyecto Inamcaulada (Planta concentradora) son las bombas de los diferentes servicios, otros equipos menores que son accionados por los motores eléctricos están extractores de polvo, inyectores de aire. Dependiendo de ello se detallan los pasos para realizar las verificaciones y pruebas.
Tipo de prueba a realizar (precomisionado o comisionado):
Dependiendo del tipo de prueba en el procedimiento se deben colocar algunas definiciones, responsabilidades y pasos a desarrollar, aspectos de seguridad tales como pruebas sin energía y con energía.
