Mantenimiento Planta Cementos Pacasmayo (1)

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO ”

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

“

MANTENIMIENTO CORRECTIVO EN PLANTA DE CEMENTOS PACASMAYO ”

DATOS INFORMATIVOS: 

Facultad

: Ingeniería

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Curso

: Ingeniería de Mantenimiento

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Área

: Ciencias de la Ingeniería



Carácter del curso

: Obligatorio

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Ciclo de estudios

: IX

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Código del curso

: 160048

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Semestre Académico

: 2017-I

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Docente responsable

: Ing. Ramiro Carranza

DATOS DEL ALUMNO: 

Nombres y Apellidos

: Henry, Baudat Hernandez Jerson, Carranza Ortiz Yosmer, Carrillo Moreno Roland, Chauca Doroteo Derian, Diaz Rodríguez Nvo. Chimbote, 6 de Junio 2017

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Tabla de contenido

Diagrama de la línea principal de producción ...........................................................................3 Equipos Principales....................................................................................................................4 Equipos Auxiliares.....................................................................................................................4 Diagrama de Flujo productivo de la empresa ............................................................................5 ORGANIGRAMA DE MANTENIMIENTO ............................................................................ 8 CARGA DE TRABAJO POR MAQUINA O TIEMPO ......................................................... 12 IDENTIFICACION DE MAQUINAS O EQUIPOS EN ESTADO CRITICO ...................... 13 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 16

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Diagrama de la línea principal de producción

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Equipos Principales -Maquinaria pesada. -Grupos electrógenos. -Sistemas de transporte (fajas y tolvas) -Trituradoras -Ciclos de dosificación -Molinos verticales, y horizontales de bolas. -Cilos de homogenización -Horno rotativo -Enfriadores -Cilos y molino de Clinker -Envasadora

Equipos Auxiliares -Tecles -Dosificadores -Filtros -Tolvas de almacén de materia secundaria -Ventiladores -Bombas -Precalentador de horno

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Diagrama de Flujo productivo de la empresa El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales: extracción y molienda de la materia prima, homogeneización de la materia prima, producción del Clinker Pasos de la fabricación 1. Explotación de materia prima: De las canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a través de barrenación y detonación con explosivos. 2. Transporte de materia prima: Una vez que las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas. 3. Trituración:  El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presión son reducidos a un tamaño máximo de una o media pulgada. 4. Pre Homogeneización: Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera. 5. Almacenamiento de materia prima:  Cada uno de las materias primas es transportado por separado a silos en donde son dosificados para la producción de diferentes tipos de cemento. 6. Molienda de materia prima: Se realiza por medio de un molino vertical de acero, que muele el material mediante la presión que ejercen tres rodillos cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan también para esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero 7. Homogeneización de harina cruda:  Se realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homogénea del material. 8. Calcinación: Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo interior a 1,400 °C la harina cruda se transforma en

Clinker ,

que son pequeños módulos gris obscuro

de 3 a 4 cm. 9. Molienda de cemento: El Clinker  es molido a través de bolas de acero de diferentes tamaños a su paso por las dos cámaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento. 10.Envase y embarque del cemento: El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumáticos o mecánicos, siendo transportado a donde será envasado en sacos de papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en camiones, tolvas de ferrocarril o barcos.

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Explotación de materia prima (extracción de caliza y arcilla)

1

Ingreso a la planta en camiones o bandas ÁREA DE TRITURACIÓN 2

Trituración de materia prima recibidos en tolvas

Pre homogenización del material

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Silos de concreto

4

Separación en silos según el tipo de cemento

5

Realizado en un molino vertical

MOLIENDA DE MATERIA PRIMA

Silos de materia prima son conducidos a la HOMOGENIZACIÓN DE HARINA Uniformización de la mezcla

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Transportada al Área de los Hornos ÁREA DE LOS HORNOS 7

Transformación de la harina cruda a Clinker

Silos de concreto almacenados al aire libre

6

MOLIENDA DE CEMENTO

Molienda del Clinker

8

Silos de cemento

ÁREA DE ENVASADO

DESPACHO

9

10

7

Envasado en sacos de papel o granel

Despacho en camiones o tolvas ferrocarril

ORGANIGRAMA DE MANTENIMIENTO 1. Extracción a. Maquinaria pesada i. Se debe realizar mantenimiento preventivo ya que es un equipo grande y sería peligroso sufrir fallos durante operaciones. ii.  No es un equipo crítico, ya que se cuentan con varias unidades. iii. El mantenimiento preventivo está a cargo del departamento de extracción. iv. En caso de sufrir averías graves, el mantenimiento pasaría al departamento de mantenimiento para el mantenimiento correctivo.  b. Grupos Electrógenos i. Se recomienda mantenimiento correctivo, en caso de fallo se debe reportar al departamento de mantenimiento para su cambio. ii. El equipo del departamento de mantenimiento deberá sustituirlo en corto plazo y llevar el equipo para corregirlo. iii. Se cuentan con 2 unidades por campamento, así que no es un equipo crítico. c. Tanques de Combustible i. El almacenamiento de combustible para la maquinaria y los grupos electrógenos debe ser revisado cada vez que se recargue, para prevenir fugas y pérdidas, en caso de encontrar fallos, reportar el equipo de mantenimiento del campamento, los cuales deberán corregirlo. ii. En caso de sufrir fallos en el sistema de entrega de combustible, reportar al equipo de mantenimiento general, para que realicen el cambio. d. Servicios del campamento i. Las instalaciones del campamento solo recibirán mantenimiento correctivo, los equipos que sufran fallos, serán reemplazados. 2. Área de Trituración a. Trituradora i. Se cuenta con una trituradora por línea de producción, es un equipo crítico, ya que fallos en ella hará que el proceso en la línea se detenga. ii. Se debe realizar un mantenimiento preventivo para evitar fallos no deseados. Lo realiza el departamento de mantenimiento del área de trituración. iii. En caso de falla, se debe enviar todo a otra línea de producción, se informa a Mantenimiento general, los cuáles realizarán las correcciones necesarias.  b. Sistema de recogida de polvo i. El sistema de recogida de polvo es común, y está conectado a cada triturados, mas es un equipo crítico y no esencial, ya que su fallo no afectaría directamente al proceso. ii. En caso de fallo de deberá informar al departamento de mantenimiento del área de trituración. 8

3. Molienda de Materia Prima a. Molinos de Crudo i. La molienda es un equipo crítico cuyo fallo puede detener la  producción. ii. Se recomienda mantenimiento preventivo de parte del departamento de mantenimiento del área de molienda. iii. En caso de fallo se detiene la trituradora de la línea y se envía todo a otra línea de producción. iv. Se informa a mantenimiento general para el mantenimiento correctivo. 4. Homogenización de Harina a. Balsas de homogenización i. El mantenimiento preventivo está a cargo del departamento de mantenimiento del área de homogenización. ii. El mantenimiento correctivo a cargo del departamento de mantenimiento general. iii. Equipo crítico que puede detener la producción.  b. Bombas i. Equipos auxiliares, se cuenta con varias bombas. ii. El mantenimiento está a cargo del departamento de mantenimiento de área. 5. Área de los Hornos a. Horno rotativo i. Equipo crítico ii. Mantenimiento correctivo y preventivo a cargo del departamento de mantenimiento del área de hornos.  b. Pre calentador i. Mantenimiento correctivo y preventivo a cargo del departamento de mantenimiento del área de hornos. ii. Equipo crítico. c. Enfriador rotativo i. Mantenimiento correctivo y preventivo a cargo del departamento de mantenimiento del área de hornos. ii. Equipo crítico. 6. Molienda de Cemento a. Molienda de Cemento i. Equipo crítico ii. Mantenimiento preventivo a cargo del área de molienda. iii. Mantenimiento correctivo a cargo del área de mantenimiento general.  b. Accesorios i. Mantenimiento a cargo del área del mantenimiento de molienda. 7. Área de Envasado a. Almacén i. Mantenimiento preventivo a cargo de los operarios. ii. Mantenimiento correctivo a cargo del departamento de mantenimiento general.  b. Envasadora 9

i. Equipo crítico, parte final de la línea de producción. ii. Mantenimiento a cargo del departamento de mantenimiento general. 8. Despacho a. Camiones i. Mantenimiento de flota a cargo del departamento de mantenimiento general. Mantenimiento general: Equipo altamente calificado para realizar mantenimiento correctivo en cualquier área, y preventivo donde se requiera. La hora hombre es 100% de la hora hombre del departamento de mantenimiento del área de hornos. Mantenimiento de área: Equipo calificado para realizar mantenimiento preventivo e inspecciones en sus respectivas áreas. La hora hombre es 75% de la hora hombre del departamento de mantenimiento del área de hornos. Operarios: Deberán realizar inspecciones visuales en todos los casos y reportar los fallos. La hora hombre es de acuerdo al área en la que se encuentren. Mantenimiento del área de hornos: Personal altamente capacitado para resolver cualquier  problema que se presenta en el área de hornos, no deberán ser requeridos para otras áreas. La hora hombre será: -

Mecánicos: S/.30 Técnicos: S/. 30 Ingenieros: S/.70 Electricistas: S/.30 Supervisores: S/.50

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Organigrama funcional

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CARGA DE TRABAJO POR MAQUINA O TIEMPO

Máquinas y equipos

Tipo de trabajo Intermitente

Un turno

Maquina pesada Grupos electrógenos Trituradora Sistema de recojo de polvo Molinos de crudo Balsas de homologación Bombas Horno rotativo Pre calentador Enfriador rotatorio Molinos de cemento Envasadora Camiones Prensas de rodillo Chancadoras Almacén (silo de homogenización) Torre intercambiadora de calor

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Dos turnos

Tres turnos

IDENTIFICACION DE MAQUINAS O EQUIPOS EN ESTADO CRITICO Las fábricas de cemento, como otras plantas de procesamiento de minerales, deben afrontar condiciones difíciles provocadas por las aplicaciones de triturado, transporte, vibración y rectificado. Las fábricas de cemento también deben soportar el calor extremo de los hornos rotatorios y los refrigeradores. El mantenimiento de una serie de ventiladores, compresores y bombas auxiliares también resulta clave. El alto coste energético y las cada vez más numerosas normativas medioambientales plantean desafíos de productividad todavía mayores. Es por ello que en la empresa PACASMAYO, se han identificado las siguientes maquinas en estado crítico: HORNOS: Siendo las estructuras giratorias más grandes del mundo, los hornos rotatorios son quizás los que se enfrentan a los mayores desafíos de funcionamiento. Los clínkers de cemento y las pellas de mineral de hierro producidas por los hornos son esenciales para la producción. Aun así, el mantenimiento se suele basar en intervalos de tiempo, de modo que los componentes más castigados deben aguantar hasta el intervalo siguiente.  No es fácil cuando la protección exterior del horno puede alcanzar los 400 °C, suficiente para reducir la viscosidad del lubricante dentro de los rodamientos y, finalmente, causar fallos. Las cargas oscilantes, el polvo y los elementos externos pueden producir la desalineación del eje, la contaminación de los rodamientos y otros fallos adicionales. Debido al elevado costo que generan estos hornos, debido a que son las maquinas más grandes del mundo, es por ello que el mantenimiento que se le hace es preventivo, ya que una para de este equipo, generaría una gran pérdida para la productividad de la empresa.

PRENSAS DE RODILLOS: (Velocidades bajas con carga pesada), Los dos rodillos del interior de la prensa de rodillos crean partículas más pequeñas, por lo que deben soportan velocidades  bajas y cargas irregulares, extremadamente pesadas. La desalineación de los rodillos puede afectar a la calidad del producto y generar fallos costosos. Es por ello que se le hace un mantenimiento preventivo cada cierto intervalo de tiempo, así la empresa se evita gastos muy altos al momento de su mantenimiento.

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MOLINOS TRITURADORES VERTICALES: Las elevadas temperaturas y concentraciones de partículas dificultan significativamente el mantenimiento de los molinos trituradores verticales. Las cargas de impacto, bajas velocidades y elevados niveles de vibración aumentan los riesgos de fallos, especialmente en el conjunto de rodillos y el separador dinámico. La exigencia de mantenimiento en este equipo es muy alta, debido a la importancia que toma en la industria cementera, es por ello que también se le hace mantenimiento preventivo.

MOLINOS DE CEMENTO: Estos molinos paran expuestos a la exposición de elementos externos y elevada contaminación por partículas en el interior. Alta vibración y cargas de impacto a bajas velocidades. Se dan una serie de condiciones que pueden producir fallos en los rodamientos y en la maquinaria en cuanto a los piñones y los muñones. Debido a que su entorno de funcionamiento es difícil y puede generar un aumento de costes, es por ello que se le hace mantenimiento preventivo cada cierta etapa del año.

ELEVADORES DE CANGILONES: Se usan para elevar el cemento en polvo hacia los sistemas de piroprocesamiento y los molinos donde se termina el triturado; por este motivo, los elevadores de cangilones soportan una serie de condiciones de funcionamiento muy severas. Al igual que los transportadores de cangilones, utilizados para transportar el clínker de cemento desde el refrigerador del clínker hasta el silo de clínker. En ambos casos, los eslabones de la cadena, los sistemas de transmisión por piñón y los sistemas tensores están expuestos a elevadas temperaturas y cargas pesadas. Las soluciones SKF pueden contribuir a que los elevadores de cangilones y los sistemas transportadores funcionen durante más tiempo a menor coste. Ya que las condiciones de su funcionamiento son exigentes, se le hace un mantenimiento  preventivo.

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REFRIGERADORES DEL CLINKER: Al igual que los hornos giratorios que los alimentan, los refrigeradores del clínker están sometidos a temperaturas de funcionamiento y niveles de  polvo extremadamente altos. Los rodamientos de las rejillas del refrigerador deben funcionar a velocidades bajas, con cargas moderadas-altas. En consecuencia, los problemas de lubricación relacionados con el calor y la contaminación  por partículas pueden provocan fallos en los rodamientos y costosas paradas no planificadas. Y en consecuencia a las altas temperaturas, velocidades bajas y otros factores, es por ello que el mantenimiento que se la hace es preventivo.

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BIBLIOGRAFÍA

* Guanilo, J. (2011). INVESTIGACION DE OPERACIONES I. Trujillo: Johanna Guanilo. * PACASMAYO. (2014). Construyendo el Perú del futuro. Memoria anual, 3, 41-

45. * Cemento Pacasmayo. (2014) Proceso de Fabricación del Cemento. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JE9mxBCaSsY * SKF. Fabricación del cemento. Recuperado de http://www.skf.com/pe/industrysolutions/mining-mineral-processing-cement/processes/Cement/index.html

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