UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE GRADUACIÓN SEMINARIO TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO INDUSTRIAL AREA SISTEMAS PRODUCTIVOS TEMA “ANALISIS DEL PROCESO PRODUCTIVO DE ENERGIA CON PROPUESTA PARA OPTIMIZAR EL RENDIMIENTO EN HORNOS DE REFINERIA CAUTIVO DE E.P. PETROECUADOR.” AUTOR PERERO RODRIGUEZ JULIO JAVIER DIRECTOR DE TESIS ING. IND. MAQUILON NICOLA RAMON Msc. 2010 – 2011 GUAYAQUIL – ECUADOR ii “La responsabilidad de los hechos, ideas y doctrinas expuestos en esta Tesis corresponden exclusivamente al autor” ............................................. PERERO RODRIGUEZ JULIO JAVIER C.I. 0912680915 iii DEDICATORIA A Dios por ser quien ha estado a mi lado en todo momento proporcionándome la fe, fortaleza, salud y la esperanza para permanecer luchando día tras día y seguir adelante rompiendo todas las barreras que se me presenten. A mi esposa, Carmen de la Cruz, quien me brindó su amor, cariño, estímulo y su apoyo constante. Su comprensión y paciente espera para terminar mi tesis son evidencia de su gran amor. ¡Gracias! A mis hijos Christian y Bryton, quienes me prestaron el tiempo que le pertenecía para terminar este trabajo. ¡Gracias, hijos! A mis padres, Rosa Rodríguez y Florencio Perero quienes me enseñaron desde pequeño a luchar para alcanzar mis metas, por brindarme una educación llena de valores y enseñarme que la perseverancia y esfuerzo son el camino para lograr objetivos. Mi triunfo es el de ustedes, ¡Los amo! A mis hermanos y a mi segunda madre, Mariana, a mi segundo padre, Don José De La Cruz. (QEPD) quien siempre me motivó a seguir adelante y a quien prometí que terminaría mis estudios. Promesa cumplida. A los que nunca dudaron que lograría este triunfo. ¡Gracias! iv AGRADECIMIENTO Definitivamente, GRACIAS A DIOS. Por permitirme llegar a este momento tan importante de mi vida y lograr otra meta más en mi carrera. A la Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Guayaquil, por haberme dado la posibilidad de crecer profesionalmente, mi compromiso de superación constante en beneficio de las nuevas generaciones. A mi guía del trabajo Ing. Ramón Maquilón Nicola Msc. Por su gran aporte y tiempo. A mis amigos y compañeros por sus valiosas criticas y enseñarme a enfrentar los obstáculos y superarlos. A todos los catedráticos que creyeron en este proyecto mi imperecedera gratitud. INDICE GENERAL CAPITULO I GENERALIDADES 1.1. Antecedentes del problema 3 1.1.1. Planteamiento del problema 4 1.2. Objetivos 5 1.2.1. Objetivo general 5 1.2.2. Objetivos específicos del problema 5 1.3. Justificativos 6 1.4. Marco teórico 7 1.4.1. Marco histórico 7 1.4.2. Marco referencial 7 1.4.3. Fundamentación teórica 7 1.5. Hipótesis 17 1.6. Metodología 17 1.7. Antecedentes de la Empresa. 18 1.8. Datos generales de la empresa 20 1.8.1 Localización de Refinería La libertad Planta Cautivo 23 1.8.2. Ubicación geográfica de Planta Cautivo. 24 1.8.3. Identificación Código Internacional Industrial Uniforme 24 C.I.I.U. 1.8.4. Filosofía Estratégica 25 1.8.5. Objetivos de la Empresa, General y Especifico 26 1.9. Descripción de los productos que elabora la Empresa 27 1.10. Organigrama general de la Empresa 32 1.10.1. 1.11. Organigrama del departamento de No Catalítica de Refinería. Manual de funciones del área a desarrollar. 32 33 vi CAPITULO II SITUACION ACTUAL 2.1. Capacidad de producción. 38 2.2. Recursos productivos 40 2.3. 2.4. Descripción del proceso de producción en la Unidad de Destilación Cautivo, y flujos de proceso y operaciones Registro de problemas 43 62 CAPITULO III ANALISIS Y DIAGNOSTICO 3.1. Análisis de datos e identificación de problemas (Diagrama Caua-Efecto, Ishikawa, Pareto, FODA, etc.) 65 3.1.1. Análisis de datos. 65 3.1.2. Identificación del problema 76 3.2. Impacto económico de los problemas 92 3.3. Diagnostico. 94 3.4. Alternativas de solución a los problemas 99 CAPITULO IV PROPUESTA 4. Planteamiento de alternativas de solución al problema de 103 Energía en Hornos de Refinería Cautivo. 4.1. Ishikawa de energía a los hornos. 103 4.2. Planteamiento de las alternativas de solución 107 4.3. Objetivos. 108 4.3.1 Objetivo general 108 4.3.2 Objetivo especifico. 108 4.4. Justificativo de la propuesta. 109 4.5. Metodología. 109 4.6. Desarrollo de la alternativa. 110 vii CAPITULO V EVALUACION ECONOMICA Y FINANCIERA 5.1 Plan de inversión y Financiamiento. 142 5.1.2. Costo de operación 143 5.1.3. Inversión total 143 5.2. Financiamiento de la propuesta. 144 5.2.1. Amortización de la inversión del crédito financiado 144 5.2.2. Interés anual del crédito financiado 146 5.2.3. Balance económico de flujo de caja. 146 5.3. Evaluación financiera (Coeficiente beneficio/costo, TIR, VAN, Periodo de recuperación del capital. 149 5.3.1. Tasa interna de retorno (TIR). 149 5.3.2. Valor actual neto (VAN). 152 5.3.3. Periodo de recuperación de la inversión. 153 5.4. Coeficiente beneficio/costo. 154 5.5. Resumen de criterios económicos 155 CAPITULO VI PROGRAMACION PARA PUESTA EN MARCHA. 6.1 6.2. Planificación de actividades para la implementación de la propuesta. Cronograma de implementación. 156 157 CAPITULO VII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 7.1 Conclusiones. 159 7.2 Recomendaciones 160 Glosario de términos 161 Anexos 163 Bibliografía 184 viii INDICE DE CUADROS No. PAG. 1 Refinerías construidas en la provincia de Santa Elena. 22 2 Refinerías de La Libertad en operación actual. 22 3 Determinación de la estructura de CIIU. 25 4 Productos actuales de Refinería Cautivo Durante el proceso 39 de Rubber - Mineral - Diesel. 5 Productos actuales de Refinería Cautivo Durante el proceso 40 de Diesel mezcla. 6 7 Descripción actual de maquinaria y equipo de Refinería Cautivo. 41 Tipos de combustible procesado por Refinería Cautivo para 48 sectores industriales actual. 8 Resumen del diagrama de flujo actual. 56 9 Resumen de diagrama de operaciones actual. 62 10 Variaciones de presión en las bombas de combustible. 74 11 Flujos obtenidos del proceso actual en planta cautivo. 75 12 Datos ponderados de equipos. 80 13 Resumen de equipos 80 14 Recursos humanos. 81 15 Resumen de recursos humanos. 81 16 Detalle de combustible 81 17 Resumen de combustible. 82 18 Método de trabajo. 82 19 Resumen de método de trabajo. 82 20 Medio ambiente. 82 21 Resumen de medio ambiente. 83 22 Total de errores. 83 23 Operaciones capacidad competitiva. 86 24 Capacidad administrativa. 87 25 Capacidad financiera. 87 26 Capacidad tecnológica. 87 ix 27 Talento humano. 88 28 Resumen de operaciones. 89 29 Matriz Foda. 91 30 Costo total de impacto económico de los problemas. 94 31 Eficiencia actual de hornos en Refinería La Libertad. 107 32 Planteamiento de las alternativas de solución. 108 33 Resumen del sistema de energía a Hornos de Planta Cautivo. 110 34 Resumen de diagrama de flujo propuesto. 124 35 Resumen de cuadros # 10 y # 40 flujos de operaciones. 125 36 Partes de la bomba. 126 37 Programa de mantenimiento para las nuevas bombas Viking 136 38 Record de mantenimiento para las nuevas bombas. 137 39 Orden de trabajo para las nuevas bombas. 138 40 Costo de capacitación. 139 41 Planificación de la capacitación 141 42 Inversión inicial. 142 43 Costos de operaciones. 143 44 Inversión Total. 143 45 Datos del crédito financiado. 144 46 Amortización del crédito financiado. 145 47 Intereses anual. 146 48 Ahorro de pérdidas. 147 49 Costos de operación anual. 148 50 Balance económico de flujo de caja. 149 51 Interpolación para comprobación del TIR. 150 52 Calculo por interpolación para determinar el TIR. 151 53 Comprobación del valor actual neto VAN. 153 54 Periodo de recuperación de la inversión. 154 x No. INDICE DE GRAFICOS. Pág. 1 Organigrama del departamento de no catalíticas 32 2 Diagrama de recorrido actual de crudo al proceso 44 3 Diagrama de recorrido actual del combustible a hornos H - 45 2AyH-2B 4 Diagrama de flujo del proceso actual de hornos de refinería 50 cautivo 5 Diagrama de operaciones del proceso actual de hornos de 58 refinería cautivo 6 Diagrama de variaciones de temperaturas del horno H - 2 A 67 y H - 2 B. 7 Diagrama de variaciones de temperaturas de chimenea del 67 horno H - 2 A. 8 Diagramas de Temperaturas del Horno H - 2 B. 68 9 Temperaturas de chimenea del horno H - 2 B 69 10 Termografías de la zona de convección de horno H - 2 A. 70 11 Termografías de la zona de radiación de horno H - 2 A. 71 12 Termografías de la zona de radiación de horno H - 2 B. 72 13 Termografías de la zona de convección de horno H - 2 B. 73 14 Termografías de la zona de cadera de horno H - 2 A. 73 15 Flujos de gasolina 76 16 Diagrama de Ishikawa de pérdida de energía. 78 17 Diagrama de Pareto. 84 18 Daño de sello mecánico. 95 19 Canastilla de la bomba. 95 20 Daños producidos en rodete de la bomba. 96 21 Generador 4 operativo. 97 22 Generador 3 dañado. 97 23 Válvulas con fugas. 99 24 Ejemplo de fuegos altos. 99 25 Ishikawa de pérdida de energía del problema en estudio. 104 xi 26 Modelo de la bomba Viking para combustible. 111 27 Gráficos para selección de bombas. 113 28 Curvas para selección de bombas. 114 Isometría del recorrido del combustible a hornos H - 2 A y 29 H - 2 B 115 30 Instalación de las bombas. 116 31 Diagrama de flujo propuesto para el encendido de los 120 hornos de refinería cautivo 32 Partes de la bomba 126 33 Grafico de GANTT. 158 xii ÍNDICE DE ANEXOS No. 1 Pág. Simbología empleada en el diagrama de proceso de flujo 162 2 Diagrama de Ishikawa. 163 3 Tipos de hornos de proceso 164 4 Grafico de horno tipo caja 165 5 Partes de horno tipo caja 166 6 Diagrama esquemático de la combustión 167 7 Ejemplo de fuegos de quemadores 168 8 Partes de quemadores y campana 169 9 Corte transversal de la bomba 170 10 Tipos de válvulas de aguja, partes de válvula 171 11 Ubicación geográfica de Planta Cautivo 172 12 Organigrama general de EP. Petroecuador La Libertad 173 13 Diagrama de recorrido del proceso actual de Planta Cautivo. 14 Diagrama de recorrido de Gasolina - Rubber Solvent 15 Diagrama de recorrido de Destilado - Mineral - Diesel Liviano 174 175 176 16 Diagrama de recorrido de Diesel Pesado V - 3 177 17 Características del combustible Fuel oíl # 4 178 18 Proforma de precio de las válvulas de aguja 179 19 Proforma de precio de las Bombas rotativas Viking 180 20 Proforma de precio de las bombas centrifugas para 181 residuo RESUMEN TEMA: “Análisis del proceso productivo de energía con propuesta para optimizar el rendimiento en Hornos de Refinería Cautivo de E.P.Petroecuador.” AUTOR: Perero Rodríguez Julio Javier. El objetivo de la realización de esta tesis es plantear y presentar la propuesta de cambio por reposición vs. Mantenimiento de las bombas y válvulas de combustible para los hornos de proceso de Refinería Cautivo de La Libertad, este cambio agilitará los procesos productivos y un mejor rendimiento en la destilación. A lo largo de los capítulos, encontraremos una descripción del proceso de energía en los hornos H – 2 A y H – 2 B, de Planta Cautivo. El marco teórico con los conceptos de: hornos, bombas, válvulas, las termografías de los hornos, técnicas de ingeniería, métodos, análisis de procesos y actividades, permitieron determinar el problema en el sistema de energía actual, y darle la solución propuesta. Se plantea los manuales de procedimientos para la operación de los nuevos equipos. Esta obra presenta la alternativa de solución, cambiar a bombas rotativas reciprocarte tipo Viking y válvulas de aguja para vapor y combustible al sistema de energía. La idea se refleja directamente en la propuesta del análisis económico que se incluye en esta tesis, así mismo la propuesta económica está estructurada de tal manera que se considere la adquisición la de los equipos nombrados. Con una inversión inicial de $ 216.950,25 obteniendo un retorno en el tercer año de $ 284.618,47. Con un ahorro económico del 5%, dando un coeficiente de Beneficio /Costo promedio de 2,14, en el quinto año del proyecto se obtiene un retorno de $ 464.798,56. Superior a la inversión inicial. Las conclusiones de esta obra se presenta en el ultimo capitulo. Se puede constatar que la misma tesis junto con sus capítulos sirvió de guía para la elaboración de las recomendaciones. Perero Rodríguez Julio Javier. C.I. 0912680915 Ing. Maquilón Nicola Ramón. Msc. Director de Tesis. PROLOGO Capítulo I.- Generalidades se plantea los antecedentes, los objetivos general y especifico del problema, justificativos, marco teórico, histórico y referencial la fundamentación teórica, hipótesis, metodología, los antecedentes de la empresa, datos generales, ubicación geográfica, CIIU, filosofía estratégica, los objetivos de la empresa, descripción de los productos que elaboran, organigrama general y del departamento de no catalíticas de refinería y también el manual de funciones del área a desarrollar. Capítulo II.- Se recopila información de la situación actual, la capacidad de producción de la empresa los recursos productivos y su estado, descripción del proceso de producción en la unidad de Destilación Cautivo, se determinan los flujos de proceso y operaciones actuales y se registran los problemas. Capítulo III.- Se realiza el análisis de datos e identificación de los problemas aplicando las herramientas (Ishikawa, Pareto, Foda, Termografías de los hornos), se determina el problema, impacto económico, diagnostico, y alternativas de solución a los problemas encontrados. Capítulo IV.- Se plantean la alternativa de solución al problema de energía de Hornos H – 2 A y H -2 B, en planta Cautivo. Su objetivo general y específico, la metodología empleada y el desarrollo de la alternativa del cambio de bombas y válvulas. Capitulo V.- Determina la evaluación económica y financiera, la inversión inicial, los costos de las operaciones, financiamiento, balance económico 2 de flujo de caja, TIR, Van, el análisis costo beneficio de la propuesta y los criterios económicos que sustentan la inversión, los cálculos se los realizó en Excel y por formulas manual. Capítulo VI.- Se realiza la programación para la puesta en marcha y un cronograma de implementación en el diagrama de Gantt. Capítulo VII.- Detalla las conclusiones y recomendaciones que se debe considerar para la viabilidad del proyecto. CAPITULO I GENERALIDADES 1.1. Antecedentes del problema. La condición de productores de combustibles determinó que en las Refinerías de Petróleo, sus eficiencias térmicas y costos energéticos resulten factores prioritarios en el diseño y operación de sus instalaciones; las refinerías de Petroecuador no han sido una excepción, por lo cual existe un importante potencial de ahorro de energía y optimización de costos energéticos. Al enfocar directamente la situación actual de eficiencia energética en las operaciones y procesos de las refinerías de Petroecuador se ha procurado establecer la forma práctica y efectiva de aprovechar tales potenciales, implementando programas de ahorro y sistemas de gestión energética con metodologías apropiadas y resultados comprobados. En este mundo globalizado de la era moderna la condición de productores de combustibles determinó que en las refinerías de petróleo, sus eficiencias térmicas y costos energéticos nos resulten factores prioritarios en el diseño y operación de sus instalaciones, las refinerías de Petroecuador no han sido una excepción, por lo cual existe un importante potencial de ahorro de energía y optimización de costos energéticos. Sabemos que los procesos productivos deben agilitarse para obtener un mejor rendimiento en la destilación. Para Refinería Cautivo la forma más importante de energía es el calor, por lo tanto la importancia Generalidades 4 económica y ambiental de los procesos de combustión se orienta al ahorro energético. En vista de los problemas de temperaturas y la dependencia de hidrocarburos para calentar el hogar del horno se ha generado la necesidad de identificar y aplicar medidas que contribuyan a mejorar la operación y reducir perdidas de energía en este equipo de la empresa. 1.1.1. Planteamiento del problema. Ubicación del problema en contexto. “Análisis del proceso productivo de energía y propuesta para optimizar el rendimiento en hornos de Refinería Cautivo de la Empresa Pública de Petroecuador.” Situación conflicto. El problema surge de las fallas operativas del horno, de la bomba de combustible, las válvulas de vapor y combustible lo cual crea pérdidas de energía (calor) y no ocurre un intercambio adecuado al momento de calentar el crudo para la destilación. Causas del problema, consecuencias. Las causas de que el proceso de energía en el horno no esté realizando su trabajo de intercambio de calor en la zona de radiación se deben a fallas de operación de los quemadores, y la presión del combustible en la bomba y en contadas ocasiones a falta del vapor suministrado y energía eléctrica que alimenta al horno. Lo que ocasiona que no se utilice su capacidad instalada. Una problemática es utilizar la bomba de combustible para calderas y hornos. Generalidades 5 Delimitación de la investigación. El área de acción de este trabajo se realizará en Refinería Cautivo en el área de los hornos de proceso. Se tomaran las variables de producción de la planta. Determinando los puntos críticos procurando alternativas de solución para optimizar los recursos de esta planta y de la empresa procurando el menor gasto posible. 1.2. Objetivos. 1.2.1. Objetivo general. Analizar el proceso productivo de energía y diseñar una propuesta para optimizar el rendimiento en hornos de Refinería Cautivo de E.P. Petroecuador. 1.2.2. Objetivos específicos. Identificar la capacidad de los recursos productivos hornos. Analizar el proceso actual de operación. Determinar el procedimiento y alternativas de solución. Analizar técnica y económicamente el sistema de mejoramiento para hornos. Presentar la propuesta para optimizar la operación de los equipos y establecer la utilidad de este trabajo. Generalidades 6 1.3. Justificativos. Según los últimos datos de la Agencia Internacional de Energía. El incremento de la demanda energética se mantendrá a largo plazo. El país consiente que esta energía es no renovable, demanda que se tomen medidas para producir de forma sostenible, (hacer más con menos). Los parámetros termodinámicos que rigen la destilación son temperatura y presión del sistema, una de estas temperaturas de transferencia la da principalmente los hornos en las zonas de conducción, convección y radiación. Es de considerable importancia mantener una temperatura constante durante el proceso de intercambio de energía. El aumento del rendimiento equivale a una mejora, que es equivalente a un ahorro en combustible, lo que conseguimos optimizando la combustión en hornos de manera que no perturban el proceso de calentamiento. Ya que la reacción frente a situaciones de mala combustión ocurre en fracciones de segundo, aspecto que lo diferencia sustancialmente de otros sistemas. Para nuestro análisis se considero que en el área de calderas existen dos calderas nuevas piro-tubulares con su propio sistema de aprovisionamiento de combustible. Será favorable para los operadores de Refinería Cautivo porque permitirá realizar sus actividades de una manera técnica y solucionar los problemas antes y durante el proceso de producción y cumplir la programación de producción. Ofrecer combustibles de calidad procurando reducir el impacto ambiental. Generalidades 7 1.4. Marco teórico. 1.4.1. Marco histórico. Se tomará como referencia las termografías tomadas el 15 de Abril del 2010 a los hornos de proceso H – 2 A y H – 2 B de Refinería Cautivo. Curso TYRO (Training Your Refinery's Operators), curso obligatorio para todo el personal que desee formar parte de esta institución. Trata de la operación y refinación de plantas industriales. 1.4.2. Marco referencial. Material de recomendaciones y nociones para la selección e instalación de bombas para la Refinería Estatal de Esmeraldas dictado en el centro de capacitación de Petroecuador de la ciudad de Esmeraldas por el fabricante de bombas Dr. Miguel Assuage (Venezolano). 1.4.3. Fundamentación teórica. El petróleo en el ecuador. una producción de la Unidad de Relaciones Institucionales de Petroecuador. De Byron Galarza. Es una síntesis de hechos y descripciones destinada a facilitar la comprensión de todas las personas de las diferentes etapas históricas y técnicas del petróleo. Del libro Desarrollo Gerencial “Herramientas Estadísticas Básicas Para el Mejoramiento de la Calidad”. De Hitoshi Kume, de la editorial norma herramientas de la ingeniería. Diagrama de Proceso de las Operaciones. Un diagrama del proceso de la operación es una representación gráfica de los puntos en los que se introducen materiales en el proceso y del Generalidades 8 orden de las inspecciones y de todas las operaciones, excepto las incluidas en la manipulación de los materiales; puede además comprender cualquier otra información relevante para el análisis, que tiene por objetivo dar una imagen clara de toda la secuencia de acontecimientos del proceso, estudiar las fases del proceso en forma sistemática, mejorar la disposición de los locales y del manejo de materiales. A continuación se describe la simbología empleada para la clasificación de las acciones durante un proceso dado. Ver anexo No. 1. Simbología empleada en el diagrama de proceso de la operación. Diagrama de Proceso de Flujo. A diferencia del anterior diagrama éste es una representación gráfica de la secuencia de todas las operaciones, los transportes, las inspecciones, las esperas y los almacenamientos que ocurren durante un proceso. Además se incluye la información que se considera deseable para el análisis, con el objetivo de proporcionar una imagen clara de toda secuencia de acontecimientos del proceso. Mejora la distribución de los locales y el manejo de los materiales. Disminuye las esperas, estudia las operaciones y otras actividades en su relación recíproca, además elimina el tiempo improductivo y escoge operaciones para su estudio detallado. Diagrama de Ishikawa El Diagrama de Ishikawa, también llamado diagrama de causa-efecto, es una de las diversas herramientas surgidas a lo largo del siglo XX en ámbitos de la industria y posteriormente en el de los servicios, para facilitar el análisis de problemas y sus soluciones en esferas como lo son; calidad de los procesos, los productos y servicios. Fue concebido por el ingeniero japonés Dr. Kaoru Ishikawa en el año 1943. Se trata de un Generalidades 9 diagrama que por su estructura ha venido a llamarse también: diagrama de espina de pescado, que consiste en una representación gráfica sencilla en la que puede verse de manera relacional una especie de espina central, que es una línea en el plano horizontal, representando el problema a analizar, que se escribe a su derecha. La mejor manera de identificar problemas es a través de la participación de todos los miembros del equipo de trabajo en que se trabaja y lograr que todos los participantes vayan enunciando sus sugerencias. Los conceptos que expresen las personas, se irán colocando en diversos lugares. El resultado obtenido será un Diagrama en forma de Espina de Ishikawa. Ver anexo No. 2. Diagrama Ishikawa. Diagrama de Pareto. El Análisis de Pareto es una comparación cuantitativa y ordenada de elementos o factores según su contribución a un determinado efecto. El objetivo de esta comparación es clasificar dichos elementos o factores en dos categorías: Las "Pocas Vitales" (los elementos muy importantes en su contribución) y los "Muchos Triviales" (los elementos poco importantes en ella). Identifica los elementos que más peso o importancia tienen dentro de un grupo, enfoca y dirige el esfuerzo de los componentes del grupo de trabajo hacia un objetivo prioritario común, su utilización fuerza al grupo de trabajo a tomar decisiones basadas en datos y hechos objetivos y no en ideas subjetivas. FODA. El es una herramienta de análisis estratégico permite analizar elementos internos o externos de programas y proyectos. El foda, se representa a través de una matriz de doble entrada, llamada matriz foda. Generalidades 10 En esta matriz se desarrollara parte de este trabajo de estudio y se presentará por niveles. En el nivel horizontal se analiza los factores positivos y los negativos. Las Fortalezas son todos aquellos elementos internos y positivos que diferencian al programa o proyecto de otros de igual clase. Las Oportunidades son aquellas situaciones externas, positivas, que se generan en el entorno y que una vez identificadas pueden ser aprovechadas. Las Debilidades son problemas internos, que una vez identificados y desarrollando una adecuada estrategia, pueden y deben eliminarse. Las Amenazas son situaciones negativas, externas al programa o proyecto, que pueden atentar contra éste, por lo que llegado al caso, puede ser necesario diseñar una estrategia adecuada para poder sortearla. En síntesis: Las fortalezas deben utilizarse Las oportunidades deben aprovecharse Las debilidades deben eliminarse y Las amenazas deben sortearse. Hornos de Proceso. Una de las alternativas de análisis para el problema de las bombas y los hornos se basa en conocer cómo funcionan y los tipos que existen. El horno es un equipo Industrial que se utiliza para calentar un fluido, mediante la generación de energía calorífica liberada por la combustión controlada de un combustible. Diseñados para transferir calor y calentar productos de petróleo, químicos, otros líquidos y gases que fluyen a Generalidades 11 través de los tubos, los fluidos de petróleo incluyen gasolina, nafta, aceite destilado, gas oíl, etc. Ver anexo No. 3. Tipos de hornos. La parte inicial del calentamiento del fluido es hecho en la sección de convección del hogar mientras que el calentamiento posterior es hecho en la sección radiante. Cada sección tiene un banco de tubos en donde los fluidos atraviesan. Anteriormente los diseños de hornos tenían solamente un solo banco de tubos que fallaba prematuramente porque los diseñadores no comprendían la importancia del proceso de radiación. Los tubos cercanos a los quemadores sufrían sobrecalentamiento. Actualmente los diseñadores de hornos estiman que el 70% de energía es transferida a los fluidos en la sección radiante de un horno típico de procesos. Ver anexo No. 4. Partes de horno. Generalmente la sección de convección está diseñada a menudo para temperaturas de 650 °C si existiera combustión retardada en la sección convectiva las temperaturas podrían alcanzar los 1100 °C ocasionando daños a los tubos. El sobrecalentamiento causa la formación de “coqué” a partir del hidrocarburo en el lado interno del tubo; esto reduce la conductividad termal ocasionando que los fluidos del proceso no absorban adecuadamente el calor, resultando en sobrecalentamiento y falla de tubos. El diseño de un horno de procesos generalmente gira alrededor de los quemadores; estos pueden ser desde uno o más de cien quemadores dependiendo de los requerimientos del proceso. En las refinerías de petróleo el número promedio de los quemadores en hornos varía. Ver anexo No. 5. Partes de hornos tipo caja. Combustión. Es una reacción química de oxidación con desprendimiento de energía calorífica donde intervienen el combustible, oxigeno y temperatura de ignición. Para que se produzca la combustión debe haber una Generalidades 12 combinación química, los productos finales una vez producida la combustión debe ser químicamente distintos a los productos iníciales. Ver anexo No. 6. Diagrama esquemático de la combustión. Variables que Inciden en la Combustión. Temperatura. Es garantizada por el calor liberado en la cámara de combustión y suministro continúo de Aire y Combustible a temperatura estable, tanto en el quemador como en el piloto. Tiempo y velocidad. Es garantizado por el correcto dimensionamiento de la cámara de combustión y las muflas de los quemadores. Turbulencias. Depende del diseño del quemador y accesorios, ángulos deflectores, comburentes (aire) y los tipos de tiro, tiro forzado y tiro inducido, Planta Cautivo solo posee tiro natural que lo da la presión atmosférica y el clima. Tiro Natural. Es producido por la altura de la chimenea y la diferencia de densidad entre el aire Atmosférico y los gases de combustión. Tiro Forzado. Se usa un ventilador mecánico para suministrar el aire de combustión a los quemadores. En este caso el tiro ya no depende la chimenea porque Generalidades 13 el aire que es forzado a través de los quemadores expele los gases de combustión. Tiro Inducido. Es una presión negativa producida al descargar los gases de efluentes fuera del horno con un ventilador localizado entre el horno y la chimenea. Tiro Balanceado. Se produce descargando aire con una ligera presión positiva en la mufla de los quemadores mediante un ventilador, los gases de combustión son succionados por otro ventilador luego de que hayan cedido calor en el precalentado. Para que se produzca la combustión se necesita oxígeno, el cual se encuentra en el aire, el que desperdiciando los gases que se encuentran en pequeña proporción, está constituido por 23 % de oxígeno y 77% de nitrógeno. El calor se transmite por: Radiación de 60 – 70 % del calor transferido en el hogar, Convección, por los gases calientes hacia la chimenea. Conducción, a través de la pared del tubo. Quemadores. Son los dispositivos usados para quemar el combustible con el oxidante que, generalmente es aire, de tal forma de convertir la energía química del combustible en energía térmica. Existen muchos factores que se consideran a la hora de diseñar los quemadores para un horno de procesos debido principalmente a que existe una amplia variedad de Generalidades 14 combustibles, oxidantes, geometrías del hogar, regulaciones ambientales que definen los límites de las emisiones contaminantes en un entorno determinado , tamaño de los créditos de calor , los requerimientos de la transferencia de calor que deberán incluir cosa como: temperatura de llama, velocidad de llama, distribución de calor, etc. Ver anexo No. 7. Fuegos de quemadores. De acuerdo a estudios realizados, el 89,6% de quemadores en las refinerías son de tiro natural, el 8% son de tiro forzado sin precalentamiento de aire y el 2.4% son de tiro forzado con precalentamiento de aire. Para nuestro análisis consideraremos las campanas del quemador como un accesorio adicional, así como los pilotes de gas del quemador. Ver anexo No. 8. Partes de quemadores y campana. Bombas de proceso. Una bomba es uno de los elementos más simples y de uso más frecuente en cualquier planta de procesos. Su propósito es transferir la energía mecánica suministrada por otro equipo (un motor o una turbina) al fluido que bombea, llevándolo desde un estado de baja energía hasta uno de mayor energía, la cual se manifiesta principalmente en forma de presión. Como se puede apreciar en el grafico, pueden existen diferentes tipos de bombas. Una bomba centrífuga es una turbo-máquinas hidráulica “generadora” (el fluido absorbe energía) en la cual el fluido entra axialmente y sale en dirección perpendicular al eje de rotación. Inicialmente la energía es transmitida como energía mecánica a través de un eje, para posteriormente convertirse en energía hidráulica. El flujo entra a la bomba a través del ojo del rodete y gana energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia afuera en dirección radial. Esta Generalidades 15 aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética. La forma de caracol de la voluta genera un incremento gradual en el área de flujo, disminuyendo la energía cinética adquirida para convertirla en presión estática. Ver anexo No. 9. Corte transversal de la bomba. Principales características de las bombas de paletas En la gran variedad de las bombas de paletas encontramos las siguientes características: Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar. Un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido. El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal). Cuando la excentricidad sea cero, no existe un caudal, por lo tanto, no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas. Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas. Las bombas de paletas constan de, anillo excéntrico, rotor, paletas, tapas o placas extremo. Partes de bomba de paletas 1. Abertura de entrada. 2. Abertura de descarga. 3. Zona de aspiración. 4. Zona de impulsión. 5. Distancia entre los ejes del rotor y estator. Generalidades 16 La aspiración se produce al incrementar el volumen de la cámara durante el giro. Cuanto menores son las tolerancias entre el extremo de la paleta y el anillo y entre estas y las placas de presión, mejor será el rendimiento de la bomba. Vida útil de las bombas de paletas. La vida útil de este tipo de bombas es muy grande, siempre y cuando se haga periódicamente una revisión y esto por la siguiente razón: Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas. Cuando ellas permanecen paradas por un tiempo prolongado, las paletas pueden pegarse dentro de sus ranuras de alojamiento. Estas adherencias se deben a los residuos de los productos transportados y como consecuencia la bomba no trabajará. Para garantizar otra vez un buen funcionamiento hay que limpiar las piezas móviles y verificar que las paletas se deslicen libremente en sus guías. Válvulas de agujas. Características generales. Su funcionamiento consiste en sellar el flujo, empujando una aguja axial dentro de un asiento, tienen una acción gradual de cierre. Son de mayor costo que las válvulas tipo compuerta o mariposa, pero son más adecuadas para controlar el flujo por estrangulamiento ya que posen una mayor precisión para realizar ajustes ya que el hilo del vástago es más fino que las de compuerta. Ver anexo No. 10. Tipos de válvulas de aguja. Generalidades 17 Su diseño es aerodinámico y son resistentes al desgaste, son generalmente usadas para instrumentar, medir y en aplicaciones que involucren altas presiones y/o altas temperaturas. Se usan ocasionalmente para disipar el golpe de ariete unidas a un actuador eléctrico o hidráulico. Por ejemplo en las centrales hidráulicas se utilizan las válvulas de aguja como bypass a la válvula de mariposa o esférica de entrada a las turbinas. Primero se opera con la válvula de aguja, que puede trabajar mejor que la principal a grandes diferencias de presión sin cavitación, y una vez que la válvula principal está a presiones equilibrada se realiza su obertura evitando un golpe de ariete de la instalación. 1.5. Hipótesis. El propósito de este estudio permitirá optimizar los procesos de operación de los hornos, procurando un alto rendimiento de los equipos. 1.6. Metodología. Para la primera parte de este trabajo utilizaré la investigación científica que es la búsqueda intencionada de conocimientos o de soluciones a problemas de carácter científico. La investigación será ejecutada internamente en la empresa con la colaboración interna de los trabajadores inmersos en el proceso de producción. Las actividades son las siguientes: Medir, Comparar los resultados obtenidos. Interpretar los resultados en función de los conocimientos actuales, teniendo en cuenta las variables, Realizar encuestas (para buscar el objetivo), Realizar comparaciones, Tomar decisiones y obtener conclusiones, en función de los resultados obtenidos haciendo participe al personal de la creación de una nueva técnica. Generalidades 18 Para la muestra se utilizará la recolección de datos en el campo con la colaboración del personal técnico. La Observación.- mediante la observación directa se logro reconocer datos de interés para la investigación, por conductas y procedimientos repetidos y empíricos, se logro tener una mejor idea de las tareas que se realizan en el área y las condiciones en que se realiza el trabajo. Tomaré de referencia las termografías realizadas a los hornos de Planta Cautivo, el consumo de combustible, y las variaciones de temperaturas de los hornos, optimizando los mismos recursos y mejorar el resultado. En la segunda parte de este trabajo se enfocará el primer principio del Dr. Deming y su influencia en el sector industrial, “Constancia en el propósito de mejorar productos y servicio”. Este principio es válido y seguirá siendo válido de por vida, pues la mejora en productos y servicios nunca acabará, investigar, desarrollar e innovar permanentemente. Este concepto de competitividad lo llevaremos al trabajo de tesis. Y del método de mantenimiento total productivo, tomaremos las técnicas de diagramas de operaciones proceso, diagramas de flujos, diagrama de actividades múltiples en la operación del encendido de los hornos. Aplicaremos la técnica Cambio por Reposición Vs. Mantenimiento. 1.7. Antecedentes de la empresa La empresa británica llego al país en 1922. Al termino de la Primera Guerra Mundial surgió "La Compañía Anglo Ecuadorian Oíl field Ltda., como compañía inglesa y se registra en el Ecuador el día 20 de Noviembre de 1923". Obtiene la concesión de 98 minas que ocupan un área de de 38.842 hectáreas en la península tomadas en arrendamiento. Generalidades 19 Y durante 67 años explota, comercializa y refina el crudo de la Península de Santa Elena. (Fecha tomado libro historia de petróleo en Ecuador). Para el año 1967, la Compañía Anglo proclama que los yacimientos de la Península de Santa Elena están casi agotados, por lo que su operación no es rentable, por ello, determino que desde esa fecha se dedicará a la refinación, mediante la importación de mezclas de crudos y al monopolio en la distribución dé gasolinas dé 64 y 80 octanos. La empresa en el año 1948, tenía 200 trabajadores en el puerto de La Libertad; siendo este el inicio de un proceso que transformaría social, económica y culturalmente a esta ciudad, a la península y al Ecuador entero. La Anglo Ecuadorian Oíl fields construyó la ciudadela Las Acacias, como lugar de residencia de los obreros petroleros. Hasta la década de 1960, La Libertad iba desde Las Acacias hasta la escuela Mendoza, y desde el malecón hasta el cementerio. En 1927 el Muelle de 190 metros de extensión entra en servicio hasta la actualidad esta operativo, se destaca que se ha realizado su respectiva readecuación de acuerdo a las exigencias de puerto seguro con una extención actual de 322,5 metros. La unidad de destilación atmosférica cautivo forma parte del área de procesos de la Refinería La Libertad, con una operación en la península de Santa Elena de más de 41 años es un centro de refinación, decano de la zona litoral y del País. Forma parte Refinería La Libertad, el segundo en operación por su capacidad de producción distante de ser un complejo precario. En el mes de noviembre de 1989, al concluir los contratos de operación se revertieron al Estado Ecuatoriano las instalaciones de la Refinería Anglo Ecuadorian Oíl Fields Ltda. Y en el siguiente año refinería Repetrol (ex Gulf). La planta Cautivo procesa 9.200 Barriles de petróleo por día, en esta unidad de destilación se encuentra una torre estabilizadora no operativa. Generalidades 20 La mayor parte del crudo procesado es extraído del Oriente Ecuatoriano. Posee una planta desalinizadora que trata el agua de mar para consumo interno de la planta y sus utilidades procesa 150 m 3 aproximadamente 943 barriles por día de agua. La carga anual promedio de la Planta Cautivo es de de 3'240.000 barriles. Actualmente el petróleo es uno de los productos más importantes de nuestro país, ya que viene hacer el factor predominante en la estabilidad de nuestra economía. Aunque es un recurso natural no renovable se ha convertido en el principal producto que se negocia en el mercado nacional y mundial. 1.8. Datos generales de la empresa. A principios del siglo XX y finales del siglo XIX la población nativa de la libertad vio nacer lo que actualmente es La Empresa Pública de Hidrocarburos Refinería La Libertad antes (A.E.O), desde ese entonces llegan a nuestro país inmigrantes de todas partes como Chinos, Jamaiquinos y Americanos, atraídos por las posibilidades de trabajo que brindaba la petrolera Anglo, así nace la capital económica de la actual provincia de Santa Elena. La producción y comercialización de petróleo tuvo que ver mucho en el crecimiento del Producto Interno Bruto (PIB), En la actualidad, Empresa Pública de Hidrocarburos del Ecuador. E.P. Petroecuador creada el 6 de Abril del 2010. Es la institución que se encarga de los procesos que intervienen con el petróleo ecuatoriano, esto lo realiza mediante sus Gerencias de Exploración y Producción, Transporte y Almacenamiento, Refinación, Comercialización, Seguridad Salud y Ambiente, la Gerencia de Desarrollo Organizacional y la nueva gerencia de seguridad y ambiente. Generalidades 21 Para tener una concepción del auge de la empresa industrial se realizo una investigación de campo con personajes de la zona y determinar el número de empresas que hubo en este lugar. A continuación se detalla en este cuadro las refinerías construidas en Santa Elena, y la capacidad inicial instalada de cada una de ellas. La Refinería Gulf adjudicó sus instalaciones en febrero del año 1978 a la compañía Repetrol y más tarde esta pasa a manos del estado en Agosto de 1990 con el nombre de Planta Cautivo. Las unidades de destilación desde el año 1998 entraron en un proceso de sistematización de sus instalaciones y equipos de acuerdo a las regulaciones y requerimientos de las instalaciones petroleras y normas vigentes en el País, además intervienen en la distribución de combustibles para la región litoral y para el sistema de poliductos. La unidad de destilación Cautivo construida en 1968 producía 5.000 barriles por día. (Bpd). Cuando empezó sus operaciones, Hoy procesa 9.200. B.p.d. Refinerías construidas en Santa Elena. Las razones por la que conviene analizar los problemas de refinería cautivo, es precisamente que a estos procesos de industrialización se pretende automatizarlos por medio del registro de datos generados a partir de las refinerías, con el único fin de mantener reportes actualizados del estado de las operaciones que diariamente se realizan. A continuación planteamos en el cuadro No. 1, las Refinerías de la zona peninsular en total se construyeron 9 refinerías que en su debido momento fueron operativas. Generalidades 22 CUADRO No. 1 REFINERIAS CONSTUIDAS EN LA PROVINCIA DE SANTA ELENA REFINERIAS CONSTRUIDAS EN SANTA ELENA CAPACIDAD NOMBRES DE REFINERIAS SECTOR/LUGAR EN B.P.D. REFINERIA TIGRES 4000 ANCON LA CAROLINA OIL COMPANY 4000 CAROLINA FOSTER Y STRATFORD 7000 CAROLINA CRAKING TERMICO 4000 LAS ACACIAS UNIVERSAL 5000 LAS ACACIAS PARSONS 20000 LA CARIOCA GULF 5000 CAUTIVO REFORMING 5000 CAUTIVO AÑO 1943 1954 1940 1956 1956 1968 1969 1970 Fuente: Investigación directa Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. B.P.D. (Barriles por día). Refinerías en operación actual. La evolución tecnológica y las exigencias de seguridad dieron lugar a la modernización, por ello en este otro cuadro se detalla las plantas que están operativas y su capacidad actual de proceso hasta la presente fecha de la realización de este trabajo. En el cuadro No. 2 observaremos las unidades en operación y la cantidad que procesan en barriles por día. (B.p.d.). CUADRO No. 2 REFINERIAS DE LA LIBETAD EN OPERACIÓN ACTUAL REFINERIAS EN OPERACIÓN ACTUAL NOMBRE DE REFINERIAS B.P.D. SECTOR/LUGAR PARSONS 26000 LAS ACACIAS UNIVERSAL 10000 LAS ACACIAS CAUTIVO 9000 CAUTIVO TOTAL DE PROCESO 45000 B.P.D. Fuente: Unidad de Producción de Empresa .Publica. Refinería La .Libertad Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. B.P.D. (Barriles por día). Refinería Cautivo comenzó sus operaciones de producción, como empresa del estado el 27 de Agosto de 1990. Generalidades 23 Conjuntamente con las otras unidades de destilación Parsons y Universal. Actualmente a la fecha 30 de Junio del 2010 en nomina enrolados a la empresa, considerados entre contrato temporal, plazo fijo y personal estable trabajan 324 empleados, actualmente se está realizando una auditoria de personal con la finalidad de que cada trabajador cumpla un perfil para cada puesto, por lo que 52 personas de este distrito fueron cambiados a otras gerencias 1.8.1. Localización de Refinería La Libertad, Planta Cautivo. Refinería La Libertad está diseñada para procesar 45.000 Barriles Por Día de Operación, posee un área total de aproximadamente 6688 m 2. Está situada en la Provincia de Santa Elena, Cantón La Libertad, en la calle 27-E de la Ciudadela las Acacias. Planta Cautivo. Es otra planta ubicada dentro del complejo de La Libertad, con la que se completa todo el sistema de esta área. Esta unidad de destilación primaria se encuentra ubicada en la vía a Cautivo - Ballenita posee una área de acción que dista de la comunidad circundante en 1 Km 2. Actualmente existe un área de arborización de aproximadamente 14 has. Que tiene la finalidad de oxigenar con árboles las zonas adyacentes de la empresa y sitios cercanos. Planta Cautivo tiene su propio terminal marítimo de carga y una isla de carga para despacho de auto tanques. Este complejo industrial cuenta con sus propios generadores eléctricos, está integrada por cinco calderos de 150 libras de presión cada una, tiene su propia tanquería para productos y su propia línea submarina para el despacho de diesel, fuel oíl No. 6. Generalidades 24 1.8.2. Ubicación geográfica de planta cautivo. El desarrollo de este trabajo se realizará en planta cautivo que es parte de la Refinería la Libertad. Ver anexo No. 11. Ubicación geográfica de planta cautivo. Limites: Al Norte: Ciudadela Chuyuipe. Al Sur : Ciudadela Las Colinas. Al Este : Vía Cautivo-Ballenita. Al Oeste: Océano Pacifico. Para tener acceso a este centro industrial se solicita la respectiva autorización al área administrativa, que se encuentra ubicada en la entrada principal de las otras plantas. Para una visita guiada se da una charla de inducción de seguridad industrial. Por lo tanto el ingreso es con pantalón largo y camisa manga larga y si es posible, botas de seguridad. Lo que sí es obligatorio para los estudiantes que realizan sus pasantitas en la Empresa. 1.8.3. Identificación con Código Internacional Industrial Uniforme (CIIU). La finalidad de CIIU es establecer una clasificación uniforme de las actividades económicas productivas, cuyo propósito es obtener un conjunto de categorías de actividades que se puedan utilizar. Planta Cautivo de La Libertad se encuentra en la sección D, división 23, grupo 2, clase 0, subclase 0, actividad individual 00, para esta categoría el código CIIU da la clasificación D-2320.0.00. Generalidades 25 En esta clase se incluye la producción de combustibles líquidos y gaseosos (por ejemplo, etano, butano y propano), aceites de alumbrado y grasas lubricantes y otros productos a partir del petróleo crudo y de minerales bituminosos, incluso productos de su fraccionamiento. Ver cuadro No. 3. Determinación de la Estructura del C.I.I.U. Esta aplicación fue tomada de la Revisión # 2 de la superintendencia de compañías. CUADRO No. 3 DETERMINACION DE LA EXTRUCTURA DE CIIU. SECCION D INDUSTRIAS MANUFACTURERAS. DIVISION D23 FABRICACION DE COQUE, PRODUCTOS DE LA REFINACION DE PETROLEO Y COMBUSTIBLE NUCLEAR. GRUPO D232 FABRICACION DE PRODUCTOS DE LA REFINACION DEL PETROLEO. CLASE D2320 FABRICACION DE PRODUCTOS DE LA REFINACION DEL PETROLEO. SUBCLASE D2320.0 FABRICACION DE PRODUCTOS DE LA REFINACION DEL PETROLEO. D2320.0.00 FABRICACION DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS O GASEOSOS (GASOLINA, DIESEL, ETANO, BUTANO O PROPANO, COMBUSTIBLES PARA CALDEROS). ACTIVIDAD INDIVIDUAL Fuente: Superintendencia de compañía. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 1.8.4. Filosofía estratégica. El cambio de razón social de Petroíndustrial a, Gerencia de refinación de La Empresa Pública Petroecuador Refinería la Libertad, está dando lugar para que la misión de este complejo industrial sea redefinida. Los noveles directivos de la marina que a la presente fecha están a cargo de la administración de los recursos petroleros no presentan la nueva reestructuración por lo tanto se presenta la anterior hasta que la empresa lo determine, de la misma manera la visión no presenta propuesta alguna Generalidades 26 diferente por ser una empresa pública del estado y para esta gerencia de refinación, la misión y visión reza como dice a continuación. Misión de EP. Petroecuador. Refinería La Libertad Industrializar hidrocarburos, para atender la demanda nacional de derivados, bajo sistemas de gestión de calidad, con talento humano competente, seguridad, cuidado ambiental y utilizando los recursos en forma eficiente y transparente. Visión al 2015 de EP. Petroecuador. Refinería La Libertad. Al 2015, ser una organización con alto nivel de desempeño en industrialización de hidrocarburos, bajo estándares internacionales de calidad para satisfacer la demanda del país, con talento humano calificado y comprometido, garantizando el desarrollo sustentable. Estrategia operativa Las estrategias operativas de Refinería La Libertad para el año 2010 son; Operar al 95% de capacidad y programa de paros programados en las unidades Parsons 22 días, Universal 21 días, y Cautivo 21 días y procesamiento de crudo de 280 API. 1.8.5. Objetivos de la Empresa: General y Especifico Objetivo general. Reducir el costo de refinación optimizando los procesos dando alternativas en la distribución de planta y por lo tanto se busca incrementar la producción de derivados del petróleo, con la mejor calidad Generalidades 27 optimizando el recurso propio disponible y como valor agregado, Incrementar la responsabilidad socio – ambiental y seguridad integral. Objetivos específicos. El objetivo específico del estudio está resaltado en negrita. Optimizar los procesos administrativos y operativos Mejorar la confiabilidad, disponibilidad de las plantas industriales para sus procesos. Cumplir la programación anual para la producción de derivados. Proponer mejoras para las ampliaciones a la infraestructura de refinación. Sugerir mejoras a la seguridad integral en las instalaciones de procesos. Precautelar la salud ocupacional del personal. 1.9. Descripción de los productos que elabora la Empresa. En esta unidad de destilación se obtienen los siguientes productos de la refinación del petróleo (crudo). L.P.G (gas licuado de petróleo)., Gasolina, Nafta, Rubber Solvent, Mineral Turpentine, Diesel Liviano y Diesel Pesado y Fuel Oíl No. 4 (residuo). A continuación se detalla de una forma generalizada. Gas licuado de petróleo (L.P.G). El gas licuado de petróleo es una mezcla de propano y butanos, en proporción variables, los cuales son dos componentes del gas natural. A temperatura ambiente y presión atmosférica, la mezcla de propano y butanos esta en forma gaseosa, pudiendo licuarse a esa presión si se enfría hasta -44 0F. Generalidades 28 Las condiciones para licuar dichas mezclas son más moderadas que las requeridas para licuar el metano. El LPG es almacenado y transportado generalmente en forma líquida. Posee mayor poder calorífico que el LNG (Gas Natural Licuado), siendo sus vapores más pesados que el aire, por lo que tiende a almacenarse en las partes más bajas de los espacios cerrados, no así el gas natural o el metano que son más livianos que el aire. Gasolina. Este combustible se lo obtiene en la torre pre-destilación T – 1 y es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo, que se utiliza como combustible en motores de combustión interna que se encienden a base de una chispa. La especificación más característica, es el índice de octano; MON: motor octane number, RON: research octane number, o el promedio del MON / RON, que indica la resistencia que presenta el combustible al detonar. El octanaje indica la presión y la temperatura a la que puede ser sometido un combustible carburado, es decir; mezclado con aire antes de auto- detonarse, al alcanzar su temperatura de auto-ignición. Existen diferentes tipos de gasolina comercial que se clasifica en función del octanaje, por ejemplo, la gasolina más vendida en Ecuador tiene un MON mínimo de 80 y un RON mínimo de 90. Nafta Este producto se lo obtiene en la torre de destilación atmosférica T – 2 en el domo de la torre, específicamente es una gasolina más pesada que la gasolina natural, Este término se aplica a varios líquidos volátiles e inflamables obtenidos por destilación y empleados como disolventes para Generalidades 29 grasas, gomas y resinas, en especial para la fabricación de barnices y ceras y para la limpieza en seco de textiles. La nafta de es un destilado bruto del petróleo más ligero y con un punto de ebullición más bajo. Uno de los objetivos de la refinación es liberar a la nafta de compuestos de azufre, que comunican mal olor y producen gases corrosivos. Las naftas son como disolventes. Están entre la gasolina y el combustible JP1 ó Diesel. Las naftas se clasifican en ligeras y pesadas. Las naftas ligeras eran anteriormente las gasolinas. Rubber Solvent. En la torre pre-flash T – 1 se procesa el Rubber Solvent es un líquido inflamable es un Líquido Transparente Incoloro con un ligero olor a hidrocarburo puede liberar vapores que forman mezclas inflamables a la temperatura de ignición o más alta. Los vapores son más pesados que el aire y puede acumular cargas estáticas que pueden producir una descarga eléctrica que ocasione fuego. Se recomienda no presurice, corte, suelde, perfore, pulverice, o exponga estos recipientes al calor, llamas, chispas, electricidad estática u otras fuentes de ignición; estos pueden explotar y causar lesiones o muertes. Son utilizados en la preparación de diluyentes, fabricación de pinturas, ceras para pisos, lacas y barnices, en la industria de llantas como agentes de vulcanización del caucho, lavado en seco, en la industria química para la preparación de diversos productos de limpieza de equipos y maquinaria. Mineral Turpentine. Este Producto se obtiene mediante el proceso de destilación atmosférica en la torre T – 2 en el primer stripper. Están constituidos por Generalidades 30 fracciones de hidrocarburos livianos que destilan entre los 40 a 205° C. La constitución química de las fracciones componentes hacen que estos productos tengan una alta presión de vapor y por consiguiente una alta volatilidad, de aspecto blanquecino transparente. Son utilizados en la preparación de diluyentes, fabricación de pinturas, ceras para pisos, lacas y barnices, en la industria de llantas como agentes de vulcanización del caucho, lavado en seco, en la industria química para la preparación de diversos productos de limpieza de equipos y maquinaria. Diesel Liviano. El diesel liviano, es un corte entre el mineral y el diesel pesado. Es la segunda fracción importante que se obtiene en la destilación atmosférica del petróleo, es la conocida como destilados medios que comprenden los productos Diesel 1, los componentes de este producto son hidrocarburos aromáticos la apariencia de este producto es blanco y transparente tiene una buena combustión, anteriormente se lo Comercializaba como kerex pero por su bajo precio fue sacado del mercado. Se utiliza como diluyente en la preparación de capa de rodadura de las carreteras. En la comercialización de los combustibles marinos es usado como diluyente para ajuste de la viscosidad en la preparación de los IFO (Fuel Oíl Intermedio); En el transporte de hidrocarburos por poliductos se utiliza como interfaces para la separación de productos. Diesel Pesado. La segunda fracción importante que se obtiene en la destilación atmosférica del petróleo, es la conocida como Diesel 2. Tiene una buena combustión, con llama blanca amarillenta. Por su alto poder calorífico, es Generalidades 31 utilizado como combustible de uso industrial, especialmente en la industria de la cerámica y, en las áreas rurales es de uso doméstico. En la comercialización de los combustibles marinos es usado como diluyente para ajuste de la viscosidad en la preparación de los IFO (Fuel Oíl Intermedio), se lo utiliza como combustible automotriz. Fuel oíl No. 4. Las fracciones remanentes de la destilación atmosférica y de otros procesos como la destilación al vacío, craqueo térmico y catalítico, representan aproximadamente el 40 % de la cantidad del petróleo que ingresa a una Refinería para su procesamiento, a éstas fracciones se las conoce con el nombre genérico de "residuo". La composición química de estas fracciones la conforman moléculas grandes con ciclos de doble enlace, pobres en hidrógeno que se oxidan fácilmente, con tendencia a formar resinas y asfáltenos, de ahí que este producto contenga en gran cantidad complejos oxigenados, compuestos con azufre y nitrógeno. Las resinas y compuestos asfálticos le confieren el color negro y viscosidad alta. En el mercado interno se comercializa el Fuel Oíl No. 4, cuya viscosidad fluctúa entre los 4000 y los 5000 Segundos Redwood, es un combustible netamente industrial, orientado especialmente a la industria pesada como son las fábricas de cemento, laminado de hierro, ingenios azucareros y otras, también es utilizado para la producción de vapor de agua en las turbinas de generación de electricidad. El sector naviero internacional utiliza este producto para consumo de máquinas principales, diluido con Diesel 1 o Diesel 2, combustible conocido como IFO que es utilizado como búnkeres combustible para las termoeléctricas así como también los buques tanques y cargueros y para otras industrias, de allí la importancia de este producto final. Generalidades 32 1.10. Organigrama General de La Empresa Del organigrama general de la empresa pública, se tomara la Gerencia de Refinación de EP Petroecuador del distrito La Libertad. Ver Anexo No. 12. Organigrama general de la empresa. 1.10.1. Organigrama del Departamento de No Catalítica de Refinería La Libertad. El organigrama del departamento de No Catalítica está determinado como a continuación se detalla. Del organigrama general de la empresa tomamos Intendencia de Operaciones, Coordinación Sénior de No Catalíticas (N.N.C). Planta Cautivo, Supervisores de operación no catalítica, Técnico líder de operaciones no catalíticas, y Técnico de operaciones no catalíticas. El intendente de esta unidad también tiene injerencia en el departamento de Calderería y Generación y en el departamento de Almacenamiento y transporte. Estos últimos no son objeto de este análisis para nuestro estudio. Ver Grafico No. 1. Organigrama del Departamento. GRAFICO No. 1 ORGANIGRAMA DEL DEPARTAMENTO DE NO CATALITICAS Fuente: Intendencia de Operaciones No Catalítica. Elaborado: Julio Perero Rodríguez. Generalidades 33 1.11. Manual de funciones del área a desarrollar. Dentro de la intendencia de producción encontramos el departamento de operaciones que se encarga de la coordinación directa de la operación de las tres plantas de refinación de la empresa. Refinería Cautivo trabaja las 24 horas los 365 días del año, en turnos 9 – 3 que significa que trabajan 9 días seguidos y descansan 3 en cuatro turnos de guardia compuesto por un supervisor, un tablerista, y un operador de campo en cada turno. Funciones: Denominación del área: Producción. Nombre del puesto: Intendente de Refinación. Actividades: Programar, coordinar, supervisar y ejecutar las actividades de las unidades de operación. Revisar los programas de trabajo, manuales de operación, instructivos y demás procedimientos necesarios para el funcionamiento eficiente de la unidad. Estudiar y proponer modificaciones necesarias para mejorar los rendimientos, eficiencia, optimización de las plantas y mejorar las condiciones de los equipos. Coordinar la ejecución de pruebas de funcionamiento y rendimiento de los procesos, sistemas o equipos según sea requerida. Prever y solicitar los químicos y otros insumos requeridos para las plantas. Coordinar con las otras áreas de refinería los paros programados de mantenimiento. Generalidades 34 Denominación del área: Coordinación Sénior. Nombre del puesto: Coordinador Sénior De No Catalítica. Actividades: Coordinar la ejecución de cursos de capacitación técnica para el personal de su área. Coordinar y realizar un cronograma de mantenimiento de emergencia y programado para la Planta. Coordinar y supervisar el trabajo del personal a su cargo. Cumplir y hacer cumplir las normas del sistema de gestión a su cargo. Cumplir y hacer cumplir reglamentos y disposiciones de la Refinería. Elaborar informes sobre el estado de la planta y las necesidades de la misma para el jefe inmediato. Elaborar listados de trabajo requeridos para el funcionamiento de la planta como apoyo a mantenimientos programados. Elaborar requisiciones de materiales a bodega, necesarios para la operación de la planta. Elaborar órdenes de trabajo para que se realice el mantenimiento e instalación de equipos en el área. Elaborar, revisar y actualizar los instructivos de operación. Realizar seguimiento sobre las condiciones ambientales de efluentes gaseosos y líquidos que se generan en la planta. Supervisar el funcionamiento de la planta controlando al personal asignado para que el proceso cumpla con los parámetros técnicos. especificados. Supervisar las novedades de los turnos para verificar el funcionamiento de las plantas y la calidad de los combustibles producidos. Generalidades 35 Denominación del área: Operaciones. Nombre del puesto: Supervisores de No Catalítica. Actividades: Cumplir y hacer cumplir las normas del sistema de calidad Realizar recorrido minucioso de la planta en general, para conocer las condiciones operativas de la de la planta. Coordinar con el técnico líder de operaciones de tablero el control de las variables de proceso. Realizar ajustes de variables de procesos en base a los análisis. Recibir el turno de trabajo, analizando las condiciones de la planta según el informe del relevo mediante la revisión de la bitácora. Supervisar y apoyar en los trabajos de mantenimiento en equipos rotativos y estáticos. Realizar actividades inherentes al área. Coordinar con el técnico líder de operaciones y técnico de operaciones las acciones para mantener la planta operativa. Supervisar que la toma de datos en campo sea correcta. Ingresar órdenes de trabajo al sistema. Recopilar la información de los técnicos de operaciones, para llenar la bitácora de funcionamiento y condiciones de la planta. Denominación del área: Nombre del puesto: Operaciones. Técnico líder de operaciones no catalíticas. Actividades. Monitorear y controlar las variables del proceso de la unidad de acuerdo al instructivo de operación desde el panel de control, Generalidades 36 verificando parámetros (presión, temperatura, flujo, nivel) del sistema de la planta. Realizar ajustes y analizar tendencias para la toma de acciones correctivas. Revisar las novedades del turno anterior para constatar las condiciones de operación. Registrar en la bitácora las novedades de operación, ajustes realizados y el estado actual de la planta. Reportar al jefe inmediato anomalías en cuanto a parámetros de operación de la planta. Cumplir las normas del sistema de gestión de calidad. Denominación del área: Operaciones. Nombre del puesto: Técnico de operación no catalítica. Actividades. Inspeccionar y supervisar el funcionamiento de equipos y componentes de la planta para verificar si existen novedades. Controlar los parámetros de operación, Bombas, vapor y combustibles. Verificar la existencia de combustible en los tanques para operación de los hornos. Preparar y controlar la dosificación de químicos necesarios para controlar la corrosión. Verificar la presencia de condensados en la emisión de gases a hornos o tea. Verificar el funcionamiento de hornos. Elaborar informes de sus actividades y novedades de su área. Registrar las variables de los procesos de los equipos de la planta. Realizar cambio de bombas en caso de ser necesario. Generalidades 37 Cumplir las normas de sistema de gestión de calidad. Verificar el abastecimiento de materiales y equipos para la operación de la planta. Colaborar y dar soportes en los paros emergentes o programados. CAPITULO II SITUACION ACTUAL 2.1. Capacidad de producción. La unidad de procesos Cautivo, refina crudos de 27 hasta 28,5 grados API. Y crudo local de hasta 32 grados API, en la presente fecha tiene la capacidad de procesar 9.200 barriles por día. De la destilación primaria esta Refinería y por encargo de la unidad se programa que los primeros quince días del mes se obtengan productos con las especificaciones de Rubber–Solvent, Nafta, Mineral Turpentine, Diesel Pesado y Residuo o Fuel Oíl No. 4. Esta programación está sujeta a cambios en las fechas ya que si durante los quince días no se completa la cuota de estos productos se debe continuar con este proceso algunos días más, esto ocurre porque durante el proceso existen inconvenientes que son objeto del análisis de esta tesis. Los restantes días del mes esta unidad debe procesar Gasolina, Nafta, Diesel–Mezcla y Fuel Oíl No. 4. Los productos de esta planta mas las otras unidades de destilación cubren la mayor parte de la demanda de las provincias de Guayas, El oro, Manabí, Cañar, Morona Santiago, Azuay, Galápagos, Loja y Santa Elena. De la destilación se obtienen los productos que a continuación se detalla, el LPG que es mínimo porcentaje se lo quema en los hornos, en las calderas, en la Tea, los puntos de drenaje de los despojadores y de los tanques de almacenamiento. Se los acumula en unas piscinas de Situación Actual 39 captación o separadores de aceite API, donde se acumula todo los residuos de los productos, son tratados para luego ser reenviados al proceso. Cantidad de productos que procesa Refinería Cautivo en la Actualidad. Para detalle de los productos que elabora refinería cautivo a continuación el cuadro No. 4 muestra las cantidades que se obtienen durante el proceso de Rubber-Mineral-Diesel. Las unidades están dadas en barriles por día (Bpd). Donde se identifica en la primera columna los productos, la segunda la cantidad y en la tercera las unidades en barriles por día. El total de barriles procesados es de 9.400 barriles por día. CUADRO No. 4 PRODUCTOS ACTUALES DE REFINERIA CAUTIVO DURANTE EL PROCESO DE RUBBER – MINERAL – DIESEL PRODUCTOS OBTENIDOS EN PLANTA CAUTIVO PRODUCTOS CANTIDAD UNIDAD NAFTA 940 B.P.D. RUBBER SOLVENT 460 B.P.D. MINERAL TURPENTINE 100 B.P.D. DIESEL LIVIANO 1130 B.P.D. DIESEL PESADO 1120 B.P.D. FUEL OIL No. 4 5550 B.P.D. TOTAL DE PRODUCTOS PROCESADOS 9412 B.P.D. Fuente: Flujos proporcionados en Planta Cautivo Elaborado: Julio Perero Rodríguez. B.p.d. (Barriles por día). En el cuadro No. 5 observaremos las cantidades de los productos que se obtienen cuando la planta está en el proceso de diesel mezcla, las unidades están dadas en barriles por día. Con una carga de producción de 9400 barriles por día, esta es la carga total de producción diaria de este centro industrial. En el cuadro se observa que el mineral Turpentine y el Rubber solvente ya no se están procesando, en su lugar ahora se procesa gasolina ligera y diesel No. 1. Situación Actual 40 CUADRO No. 5 PRODUCTOS ACTUALES DE REFINERIA CAUTIVO DURANTE EL PROCESO DE DIESEL MEZCLA PRODUCTOS OBTENIDOS EN PLANTA CAUTIVO PRODUCTO CANTIDAD UNIDAD NAFTA 900 B.P.D. GASOLINA 780 B.P.D. DIESEL No. 1 1080 B.P.D. DIESEL LIVIANO 930 B.P.D. DIESEL PESADO 320 B.P.D. FUEL OIL No. 4 5400 B.P.D. TOTAL DE PRODUCTOS PROCESADOS 9410 B.P.D. Fuente: Flujos Proporcionados en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. B.P.D. (Barriles por día) 2.2. Recursos productivos Recurso humano. El recurso humano que labora en la Refinería Cautivo, es de 32 personas distribuidas entre los Departamento de Operaciones, Almacenaje y Transferencia, Generación eléctrica y Vapor, Facilidades de Refinación Industrial. Para operaciones son 12 operadores, almacenaje son, 8 medidores, generación son 4 operadores, facilidades de refinación son 4 personas. Los turnos de operación son de 8 horas cada turno, trabajan 9 días consecutivos y descansan 3 días. Todos los años tienen 15 días de vacaciones. Recurso Maquinaria y Equipo. A continuación describiremos los equipos con que cuenta actualmente Planta Cautivo, y el estado de operación en que se encuentran. Las torres, separadoras, intercambiadores de calor, bombas, válvulas, hornos y calderas. En estos equipos no fueron considerados los tanques de almacenamiento, los generadores eléctricos, las torres de enfriamiento, los compresores de aire. Que no inciden para nuestro análisis. En el Situación Actual 41 cuadro No. 6. Se muestra la descripción actual de maquinaria y equipo de refinería cautivo. CUADRO No. 6 DESCRIPCIÓN ACTUAL DE MAQUINARIA Y EQUIPO DE REFINERIA CAUTIVO. TORRES: T-1 Torre de pre-destilación T-2 Torre de fraccionamiento. SEPARADOR/ACUMULADOR V-1 Despojador de kerosene (stripper) V-2 Despojador de diesel liviano (stripper) V-3 Despojador de diesel pesado (stripper) V-4 Tanque de reflujo de torre T-2 V-5 Tanque de reflujo de torre T-1 V-6 Separador de crudo/agua V-7 Desalador V-15 Tambor de gás INTERCAMBIADORES/ENFRIADORES E-2 Intercambiador de crudo/diesel liviano E-4 A Intercambiador de crudo/residuo E-5 Intercambiador de crudo/diesel pesado E-6 A Intercambiador de crudo/residuo E-6 B Intercambiador de crudo/residuo E-7 A Intercambiador de crudo/kerosene de reflujo E-7 B Intercambiador de crudo/kerosene de reflujo E-8 Enfriador de kerosene E-9 Enfriador de tope de Torre T-1 E-10A Enfriador de tope de torre T-2 E-10B Enfriador de tope de torre T-2 E-14 Enfriador de diesel liviano E-15 Enfriador de diesel pesado E-100 Condensador de tope de la torre T-2 E-200 Condensador de tope de la torre T-1 E-302 Enfriador de kerosene de reflujo E-16 Enfriadores atmosféricos de residuo E-17 Enfriadores atmosféricos de residuo E-18 Enfriadores atmosféricos de residuo E-19 Post-Enfriador de kerosene E-20 Post-Enfriador de diesel liviano ESTADO bueno regular bueno bueno regular bueno bueno bueno nuevo bueno regular regular bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno malo malo malo malo malo Situación Actual 42 BOMBAS P-1 A P-1 B P-11A P-11B P-3 A P-3 B P-4 A P-4 B P-5 A P-5 B P-9 A P-9 B PQ-1 PQ-3 PQ-4 PQ-5 PQ-10 P-12 P-13 Bomba de carga de crudo Bomba de carga de crudo Bomba de fondo de la torre T-1 Bomba de fondo de la torre T-1 Bomba de reflujo de tope de la torre T-1 Bomba de reflujo de tope de la torre T-1 Bomba de fondo de la torre T-2 Bomba de fondo de la torre T-2 Bomba de reflujo lateral de torre T-2 Bomba de reflujo lateral de torre T-2 Bomba de reflujo de tope de la torre T-2 Bomba de reflujo de tope de la torre T-2 Inyección de sosa cáustica al crudo Inyección de amoníaco en las líneas superiores de T-1 y T-2 Neutralizador orgánico a la línea superior de T-2 de reflujo Inyección de sosa cáustica DICHEM 2P4 sulfito a las calderas Kerosene del despojador hasta el tanque de recepción directa Diesel liviano del despojador hasta el tanque de recepción directa. Diesel pesado del despojador hasta el tanque de recepción directa P-14 Bomba de desechos (Inyección slop a la planta) P-15 P - R-1 P - R-2 Valvulas Inyección de kerosene en la línea de residuo. Bomba de combustible a calderas y hornos Bomba de combustible a calderas y hornos ESTADO bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno bueno regular regular regular bueno bueno bueno bueno malo regular CANTIDAD 16 16 Hornos H-2 A H-2 B Calderas #1 #2 #3 #4 #5 Valvula de vapor 1/2 pulgada Valvulas de combustible 1/2 pulgada malo malo Calentador de crudo Calentador de crudo regular regular Caldera Pequeña Caldera Pequeña Caldera Pequeña Caldera Pirotubular Caldera Pirotubular malo regular regular nuevo nuevo Fuente: Refinería Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Situación Actual 43 Recursos materiales Dentro de los recursos materiales en el área de Planta Cautivo nombramos la estación de operación, de donde se controlan los flujos y presiones de la planta, el edificio de seguridad industrial, el área de los compresores y las bombas, la subestación de generación de vapor, y el edificio de energía eléctrica, y una isla de carga para tanqueros, en esta área circundante se encuentra el centro de capacitación de la empresa que fue remodelando. Recursos financieros. La intendendencia de refinación tiene un presupuesto de 1.5 millón de dólares. Para el departamento de operaciones con las tres unidades No Catalíticas, le corresponde 700.000 de dólares anual. Ya que el presupuesto de reparaciones y mantenimiento lo maneja la intendencia de mantenimiento. Este valor es repartido entre las plantas de destilación.. 2.3. Descripción del proceso de producción en la unidad de destilación cautivo. Y flujos del proceso. Diagrama de recorrido del crudo desde los tanques a planta. En el grafico No. 2, se observa el recorrido del crudo que fluye por gravedad desde los tanques de almacenamiento No. 88, 103, 188 y M-18 de crudo liviano hasta las bombas de carga P-1A y P-2B.a una distancia de 900 metros. De allí pasa a intercambiar calor con intercambiador de diesel liviano en E – 4 y E -2 a una distancia de 15 metros. Luego sigue intercambiando calor con los vapores de cima en E – 7 A/B a una distancia de 20 metros, continua intercambiando calor en E – 5 a una distancia de 10 metros y con el diesel pesado que es más caliente, de allí va al separador V – 6, a una distancia de 10 metros donde se drena el Situación Actual 44 agua y lodo que trae el crudo, luego pasa al desalador V – 7, a una distancia de 5 metros, donde es lavado el crudo para eliminar las sales y minerales para luego enviar al proceso en T – 1, a una distancia de 45 metros, las bombas de fondo de T–1, P 11 –A/B envían el crudo hasta los hornos, a una distancia de 15 metros y de allí al Fraccionador. T – 2. A una distancia de 25 metros. En el anexo No. 13. Observaremos el diagrama de recorrido del proceso actual de planta cautivo. GRAFICO No. 7 DIAGRAMA DE RECORRIDO ACTUAL DE CRUDO AL PROCESO Fuente: Flujos Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Combustible a Hornos. En el grafico No. 3, se observa el recorrido del combustible para los hornos desde los tanques de aprovisionamiento de combustible # 112 y # 114, a una distancia de 90 metros, a las bombas P1 – R1 y P1 – R2, para luego precalentarlo en un serpentín de vapor a una distancia de 10 Situación Actual 45 metros y de pasa suministrando combustible primero a calderas No. 1, No. 2 y No. 3, a una distancia de 3 metros, luego a hornos H -2 A y H – 2 B, a una distancia de 10 metros para retornar a los tanques de combustibles 112 y 114, a una distancia de 80 metros. La línea azul muestra el recorrido del combustible a los hornos y la línea naranja el retorno a los tanques. GRAFICO No. 3 DIAGRAMA DE RECORRIDO ACTUAL DEL COMBUSTIBLE A HORNOS H – 2 A y H – 2 B. Fuente: Flujos Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Descripción del proceso de refinación del crudo en Planta Cautivo. El flujo de crudo desde las bombas de carga se divide en dos corrientes, una corriente controlada por FRC-7, intercambia calor con la corriente de diesel liviano en el intercambiador E-2 mientras que el resto intercambia calor con el flujo lateral en los intercambiadores E-7A y E-7B. Situación Actual 46 Luego se combinan las corrientes antes de pasar hasta un recipiente separador horizontal y cilíndrico V-6, desde el cual pueden drenarse el agua según se requiera. Entonces se lo precalienta mas todavía por medio de un intercambio de calor con otros productos, para luego fluir hasta la torre de pre destilación T-1. Ver anexo No. 14. Diagrama de recorrido de Gasolina – Rubber Solvent. El crudo reducido desde el fondo de la torre T-1 se bombea mediante las bombas, P-11A o P-11B en un flujo dividido hasta los calentadores H-2A y H-2B; el flujo hasta el H-2A se controla mediante FRC-10 y el flujo hasta H-2B se regula mediante LRC-5 del fondo de la torre T-1. Los flujos de tope de T-1 y T-2 pasan respectivamente, hasta los condensadores E-100 y E- 200 y los enfriadores E-9, E-10A y E-10B hasta los acumuladores V-5 y V- 4. Desde estos acumuladores, bombas de reflujo P-3A, P-3B y P-9A y P-9B entregan la cantidad requerida de reflujo para mantener las temperaturas del tope de las torres en T-1 al TRC-3 y en T-2 al TRC-4. A la salida de T-1 los controladores de nivel LC-6 y LC.7 en los recipientes V-5 y V-4 permiten que el exceso de productos de tope fluyan hasta el almacenamiento, y las corrientes se combinan para fluir hasta los tanques de recepción directa 307 y 308. Se mantiene la presión sistemática mediante controladores de presión PC-1 (en V-5) y PC-2 (en V-4) los que permiten que el gas excesivo se desfogue hasta el recipiente de gas V-15. Normalmente esta cantidad es muy reducida y se la elimina pasándola hasta los pilotes de gas de los quemadores de los calentadores. Se extraen tres productos laterales de la torre T-2; destilado de la bandeja 8. Diesel liviano de la bandeja 12. Y diesel pesado de la bandeja 16. Cada corriente fluye hasta su despojador individual, para que luego pase la corriente de destilado por el enfriador E-8A y E-8B y por el Situación Actual 47 post-enfriador hasta los tanques 101, 103 o 115 o hasta la línea de producción de diesel. Ver anexo No. 15. Recorrido de destilado- mineral diesel liviano. Se enfría previamente la corriente tanto del diesel liviano como la de diesel pesado, por medio de intercambiadores con petróleo crudo que ingresa, antes de pasar a los enfriadores E-14 y E-15, para después combinarse las corrientes antes de pasar a los tanques de recepción. La torre T-2 está dotada así mismo con una corriente de reflujo lateral que se toma de la línea de destilado, de la bandeja 8 que conduce al despojador V-1 y se bombea con las bombas P-5A y P-5B atravesando los intercambiadores E-7A y E-7B y el enfriador E-302 para regresar a la bandeja 3 de la torre T-2. Ver Anexo # 16. Diagrama de recorrido de diesel pesado v – 3 y Reflujo Lateral. El residuo desde el fondo de T-2 se bombea con P-4A o P-4B a través de los intercambiadores de crudo-residuo E-6A, E-6B y E-11, enfriadores E-4A y E-4B y los enfriadores atmosféricos E-16A, E-16 B y E-16C hasta los tanques de recepción. Existe una conexión para inyección de destilado desde la línea de producción hasta la línea de residuo para regular la viscosidad del residuo, según se requiera. Ver anexo No. 16. Diagrama de recorrido de residuo. Para impedir la corrosión dentro del sistema, se prevén instalaciones para la inyección de inhibidores (amoniaco, sosa cáustica) en las líneas de topé correspondiente a las torres T-1 y T-2 de sosa cáustica antes de las bombas P-1A y P-1B, y después de las descargas de las bombas de fondo de T-1 se inyecta demulsificante a la salida de P-11A o P-11 B. Situación Actual 48 Tipos de combustibles para sectores industriales. En el cuadro No. 7, se determina los sectores industriales que se favorecen con la producción de Refinería Cautivo, en el lado de productos están los combustibles de Refinería Cautivo y en el sector cual es el mercado de consumo, el diesel 1 es más ligero que el diesel 2 que es utilizado por el sector automotriz y también industrial. CUADRO No. 7 TIPOS DE COMBUSTIBLES PROCESADO POR REFINERIA CAUTIVO PARA SECTRORES INDUSTRIALES ACTUAL PRODUCTOS SECTOR Rubber Solvent Industrias de Caucho Gasolina Pesca Artesanal Nafta base Eléctrico Mineral Turpentine Industria de pinturas Diesel # 1 Industrial Diesel # 2 Automotriz, Industrial, Eléctrico, Naviero Fuel oíl # 4 Sector eléctrico, Naviero Fuente: Oficina operaciones. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Diagramas de Flujos de Proceso de Hornos de Refinería Cautivo Actual. Un diagrama de flujo es una representación gráfica de los pasos que seguimos para realizar un proceso; partiendo de una entrada y después de realizar una serie de acciones llegamos a una salida. En nuestro diagrama de flujo presentamos la información de la forma más clara, ordenada y concisa del proceso, formado por una serie de símbolos unidos por flechas, cada símbolo representara una acción específica las flechas entre los símbolos representan el orden de Situación Actual 49 realización de las acciones que nos indica dónde comienza el proceso y todas las actividades que se realizan, tomando los tiempos de espera. En el diagrama de flujo del proceso no se considero las calderas pirotubulares ya que estas no utilizan el combustible que va al horno directamente. A continuación se detalla en los diagramas de flujo de operaciones y diagrama de proceso las actividades que se realizan para las operaciones de proceso de los hornos H – 2 A y H – 2 B. Se determinara las operaciones, inspecciones, demoras, transporte y recorrido, durante la operación de encendido de los hornos de proceso, el tiempo esta medido en minutos y la distancia en metros. El procedimiento de operación de encendido se realiza cuando hay fallas en los quemadores, y también durante el proceso de operación. En el siguiente diagrama del método actual se considero la forma en que el operador realiza en la actualidad sus actividades, valorando las perdidas y los problemas que se presentan en estas actividades. Para el encendido de los hornos es necesaria la colaboración de otra persona además del supervisor que se encarga de supervisar las actividades de toda la planta. Ver gráfico No. 4. Situación Actual 50 GRAFICO No. 4 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ACTUAL DE HORNOS DE REFINERÍACAUTIVO. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ACTUAL DE PLANTA CAUTIVO OPERACIÓN: ENCENDIDO ACTUAL PRODUCTO: HORNOS T H -2A. Y T H - 2B DIAGRAMA #: 1 DEPATAMENTO: OPERACIONES PTA. CAUTIVO RESUMEN DE METODO ACTUAL ACTIVIDADES NUMERO TIEMPO OPERACIÓN 120 267,5 TRANSPORTE 27 11 ELABORADO POR: JULIO PERERO RODRIGUEZ INSPECCION 21 69 APROBADO POR: ING. RAMON MAQUILON NICOLA. DEMORA 13 186 181 533,5 FECHA INICIO: 01 - 07 - 2010 HORA: 08h00 FECHA DE TERMINA: 01 - 07 - 2010 HORA: 17h00 ALMACENAJE TOTAL 1 INSPECCIONAR LIMPIEZA EN EL AREA DE HORNOS H - 2A Y H - 2B 2 VERIFICAR CONECCIONES DE MANGERAS DE VAPOR A LOS QUEMADORES DE LOS HORNOS 3 VERIFICAR CONECCIONES DE MANGERAS DE COMBUSTIBLE 4 CHEQUEAR LINEAS DE CONDENSADO A HORNOS 5 SUBIR ESCALERA DE TANQUES 112 Y 114 6 INSPECCIONAR NIVEL DE TANQUE DE COMBUSTIBLE 112 Y 114 7 BAJAR ESCALERA DE TANQUES 112 Y 114 8 VERIFICAR SERPENTIN DE CALENTAMIENTO DEL COMBUSTIBLE 9 ABRIR A 50% VALVULA TRC-1 EN CASETA DE CONTROL 10 COORDINAR CON OPERADOR DE CALDERA EL ENVIO DE COMBUSTIBLE A HORNOS. 11 SE ENVIA COMBUSTIBLE A HORNOS 12 CHEQUEAR PRESION DE BOMBA DE COMBUSTIBLE SEA ADECUADA 13 INSPECCIONAR QUE CIRCULE COMBUSTIBLE A TKS. 112 Y 114 14 ABRIR VALVULA DE RETORNO DE COMBUSTIBLE A HORNOS A Y B 15 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 16 CALENTAR Y DRENAR QUEMADORES CON VAPOR 801 METROS ACTIVIDADES EN MINUTOS DISTANCIA ALMACENAJE DEMORA INSPECCION TRANSPORTE ACTIVIDADES OPERACIÓN OBSERVACION:PARA ESTA OPERACIÓN SE TRABAJA CON DISTANCIA TOTAL (MTS). 1 AYUDANTE PARA ENCENDER LOS QUEMADORES 38 15 16 4 16 4 16 4 6 1 1 8 6 1 8 58 2 2 15 10 1 5 1 10 10 4 5 3 1 1 0,25 15 Situación Actual 51 17 CHEQUEAR LAS VALVULAS DE LOS QUEMADORES DE H -2 A 18 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 19 ABRIR DAMPER DE LA CHIMENEA 9 2 20 DRENAR HOGAR DEL HORNO A CON VAPOR DE SOFOCAMIENTO 5 7 21 INSPECCIONAR TEMPERATURA DEL COMBUSTIBLE A LOS HORNOS 22 EMPAPAR MECHERO CON UNA MEZCLA DE DIESEL GASOLINA 23 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 24 PRENDER EL MECHERO 25 1 2 0,25 10 1 3 1 0,5 0,5 0,5 0,5 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 3 1 26 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 27 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 28 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 2 29 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 1 30 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 2 31 QUEMADOR NO PRENDE 32 SE CIERRA VALVULA DE COMBUSTIB SE DEJA CON VAPOR 33 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2A 34 SE COORDINA CON OPERADOR DE CALDERA (SE NECESITA MAS PRESION DEL COMBUSTIBLE) 35 SE HACE AJUSTE AVALVULA DE VAPOR PRINCIPAL 36 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 37 PRENDER EL MECHERO 38 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 39 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 40 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 41 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 2 42 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 1 43 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 1 (SE FORMA LLAMA) 0,5 2 44 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2A 45 SE HACE AJUSTE A VALVULA DE VAPOR PRINCIPAL A 92 PSI 9 2 46 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 1 3 3 47 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 0,5 0,5 48 PRENDER EL MECHERO 0,5 0,5 0,25 1 0,5 10 1 1 0,25 15 10 9 2 0,5 0,5 0,5 0,5 3 1 0,25 1 0,25 Situación Actual 52 49 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 8 3 50 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 51 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 0,5 1 52 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 0,5 2 53 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 8 0,5 1 54 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 8 (SE FORMA LLAMA) 0,5 3 55 BAJAR DEL HORHO H-2A 56 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 8 57 SE HACE AJUSTE A VALVULA DE VAPOR PRINCIPAL PARA MANTENER 92 PSI 58 SE COORDINA CON OPERADOR DE CALDERA PARA MANTENER PRESION DEL COMBUSTIBLE 59 SE COORDINA POR RADIO CON OPERADOR DE TABLERO ABRIR A 50% VALVULA TRC-2 DEL H2B 60 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 61 CALENTAR Y DRENAR QUEMADORES CON VAPOR 0,5 62 CHEQUEAR LAS VALVULAS DE LOS QUEMADORES DE H -2 B 0,5 63 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 64 ABRIR DAMPER DE LA CHIMENEA 9 2 65 DRENAR HOGAR DEL HORNO A CON VAPOR DE SOFOCAMIENTO 5 3 66 EMPAPAR MECHERO CON UNA MEZCLA DE DIESEL GASOLINA 3 1 67 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 0,5 0,5 68 PRENDER EL MECHERO 0,5 0,5 69 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 3 1 70 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 71 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 72 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 73 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 1 74 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 1 (SE FORMA LLAMA) 0,5 3 75 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 8 8 1 76 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 8 1 77 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 0,5 2 78 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 8 0,5 1 79 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 8 (SE FORMA LLAMA) 0,5 3 1 0,25 8 0,25 8 2 9 1 15 1 5 1 1 0,25 15 2 0,25 0,25 Situación Actual 53 80 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 81 SE INSPECCIONA FUEGOS DE HORNO H -2 A 82 SE REALIZA AJUSTE A QUEMADORES DEL HORNO H - 2 A 83 ESPERA DE TIEMPO PARA LLEGAR A TEMP. DE OPERACION 250 ªC 84 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 85 9 0,25 12 5 1 5 10 120 3 0,5 PRENDER EL MECHERO 0,5 0,5 86 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 3 DEL H - 2A 0,5 1 87 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 88 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 3 1 89 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 0,5 2 90 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 3 0,5 1 91 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 3 (SE FORMA LLAMA) 0,5 2,5 92 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 6 DEL H - 2A 6 1 93 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 6 1 94 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 0,5 3 95 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 6 0,5 1 96 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 6 (SE FORMA LLAMA) 0,5 4 97 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 A 98 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 3 Y # 6 10 99 SE INSPECCIONA FUEGOS DE HORNO H -2 B 15 100 SE REALIZA AJUSTE A QUEMADORES DEL HORNO H - 2 B 101 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 0,25 7 5 0,25 2 1 4 1 0,25 102 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 3 DEL H - 2 B 3 1 103 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 0,5 1 104 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 0,5 1 105 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 3 0,5 1 0,5 2 7 1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL 106 QUEMADOR # 3 (SE FORMA LLAMA) INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 6 107 DEL H - 2A ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 108 6 6 1 109 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 0,5 2 110 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 6 0,5 1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL (SE FORMA LLAMA) 0,5 2 111 QUEMADOR # 6 Situación Actual 54 112 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 7 0,25 113 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 6 0,25 114 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 3 1 115 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 0,5 3 116 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 2 0,5 1 0,5 2 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL 117 QUEMADOR # 2 (SE FORMA LLAMA) 118 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 4 1 119 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 0,5 1 120 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 5 0,5 1 0,5 2 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL 121 QUEMADOR # 5 (SE FORMA LLAMA) 122 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 A 123 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 A 124 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 2 Y # 5 125 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 10 1 1 8 0,25 2 7 0,25 126 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 3 1 127 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 2 1 128 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 2 0,5 1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL 129 QUEMADOR # 2 (SE FORMA LLAMA) 0,5 2 130 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 0,5 1 131 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 0,5 2 132 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 5 0,5 1 0,5 3 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL (SE FORMA LLAMA) 133 QUEMADOR # 5 134 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 B 10 1 135 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 0,25 136 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 7 0,25 137 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 4 1 138 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 0,5 1 139 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 4 0,5 1 0,5 2 3 1 0,5 1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL 140 QUEMADOR # 4 (SE FORMA LLAMA) 141 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 142 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 Situación Actual 55 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A 143 QUEMADOR # 7 0,5 1 SE COORDINA CON OPERADOR DE CALDERA PARA 144 MANTENER PRESION DEL COMBUSTIBLE EN 102 PSI 5 10 SE ESPERA POR PROBLEMAS EN EL HORNO H - 145 2 A POR FALTA DE PRESION EN COMBUSTIBLE 146 OPERADOR DE CALDERA COMUNICA QUE NO HAY MAS PRESION 147 SE CIERRA COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 1 5 5 2 1 1 1 1 148 SE CIERRA VALVULA DE VAPOR A QUEMADOR #7 149 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 A 10 150 SE REGULA QUEMADORES EN EL HORNO HORNO H - 2 A 10 151 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 A 152 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 5 1 0,25 7 0,25 153 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 B 10 154 SE REGULA QUEMADORES EN EL HORNO HORNO H - 2 B 10 4 155 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 1 1 156 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 0,5 1 157 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 4 0,5 1 158 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 4 (SE FORMA LLAMA) 0,5 1 159 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 3 1 160 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 0,5 1 161 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 0,5 1 0,5 3 3 5 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL (SE FORMA LLAMA) 162 QUEMADOR # 7 1 SE REGULA QUEMADOR # 2 (SE APAGA) 163 FALTA PRESION DE COMBUSTIBLE HORNO H- 2B PIERDE ENERGIA TIENE PROBLEMAS EN 164 LA COMBUSTION DE LOS QUEMADORES 165 SE CIERRA COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 2 166 SE CIERRA VALVULA DE VAPOR A QUEMADOR #2 167 SE ESPERA QUE SE REGULE HORNO H- 2B 168 SE CIERRA COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 8 5 2 1 0,5 1 1 7 6 1 169 SE CIERRA VALVULA DE VAPOR A QUEMADOR #7 0,5 1 170 HORNO H- 2B SE CONTROLA QUEDA OPERANDO CON 6 QUEMADORES 1 171 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 B 1 5 0,25 172 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 A 10 1 173 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 B 10 1 Situación Actual 56 174 SE COMUNICA QUE SE NECESITA MAS PRESION DE COMBUSTIBLE PARA HORNOS H 2A Y H-2B 175 OPERACION DE FRACCIONAMIENTO COMIENZA A ESTABILIZARSE 176 VALVULAS DE CONTROL TRC- 1 Y TRC-2 SE PONEN EN AUTOMATICO SE BUSCA TEMPERATURA DE 320GRADOS C 1 1 1 1 177 SE INSPECCIONA QUEMADOREES 178 10 SE DETECTA CHORREO DE COMBUSTIBLE EN CAMPANA DE QUEMADOR # 1 DE H-2A 1 38 4 10 1 179 SE PROCEDE A PARAR DE URGENCIA QUEMADOR # 1 10 2 180 SE DESMANTELA CAMPANA Y QUEMADOR # 1 PARA LIMPIEZA 20 24 181 SE COLOCA CAMPANA Y QUEMADOR # 1 LIMPIOS 20 30 801 267,5 TOTALES 13 69 186 0 Fuente: Actividades de Flujos de Operación de Hornos en Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Resumen de diagrama de flujo de operaciones actual. El diagrama expuesto anteriormente muestra el análisis de encendido de los hornos H 2 A Y H 2 B, tomado de una jornada normal de trabajo. En el cuadro No. 8 se presenta el resumen. En total se presentan 181 actividades y se emplean 533.5 minutos. CUADRO No. 8 CUADRO DE RESUMEN DE DIAGRAMA DE FLUJO ACTUAL ACTIVIDADES CANTIDAD DISTANCIA TIEMPO ( MINUTOS) (METROS) OPERACIONES 120 267,5 379,5 TRANSPORTE 27 11 87 INSPECCION 21 69 241,5 DEMORA 13 186 93 181 533,5 801 ALMACENAJE TOTAL Fuente: Actividades de Flujos de Operación de Hornos en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Situación Actual 57 El encendido de los quemadores se lo realiza de forma alternada hasta llegar a una temperatura de 200 oC. Los Hornos H 2 A Y H 2 B se encuentran unidos por la líneas de combustible y vapor por lo que se encienden los dos para llegar a la temperatura de operación que necesita la planta. Diagrama de Operaciones del Proceso Actual de Hornos de Refinería Cautivo. En el diagrama del proceso de la operación identificaremos las inspecciones y las operaciones, excepto las de transporte, demora y almacenamiento, consideraremos necesario para el análisis, el tiempo requerido. El objetivo de este diagrama de las operaciones del proceso es dar una imagen clara de toda la secuencia de los acontecimientos del proceso. Estudiaremos las fases del proceso en forma sistemática, con el fin de disminuir las demoras, estudiar las operaciones para eliminar el tiempo improductivo. Finalmente, estudiaremos las operaciones y las inspecciones en relación unas con otras dentro de un mismo proceso. El grafico No. 5. Diagrama de operaciones del proceso actual de hornos de refinería cautivo se consideró las operaciones e inspecciones así como el tiempo requerido para estas actividades que son objeto de este análisis, durante el proceso de operación de encendido de los hornos H – 2 A y H – 2 B. Situación Actual 58 GRAFICO No. 5 DIAGRAMA DE OPERACIÓNES DEL PROCESO ACTUAL DE HORNOS DE REFINERIA CAUTIVO DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO ACTUAL 1 INSPECCIONAR LIMPIEZA EN EL AREA DE HORNOS H 2A Y H - 2B 2 VERIFICAR CONECCIONES DE MANGERAS DE VAPOR A LOS QUEMADORES DE LOS HORNOS 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 VERIFICAR CONECCIONES DE MANGERAS DE COMBUSTIBLE CHEQUEAR LINEAS DE CONDENSADO A HORNOS INSPECCIONAR NIVEL DE TANQUE DE COMBUSTIBLE 112 Y 114 VERIFICAR SERPENTIN DE CALENTAMIENTO DEL COMBUSTIBLE ABRIR A 50% VALVULA TRC-1 EN CASETA DE CONTROL CHEQUEAR PRESION DE BOMBA DE COMBUSTIBLE SEA ADECUADA INSPECCIONAR QUE CIRCULE COMBUSTIBLE A TKS. 112 Y 114 ABRIR VALVULA DE RETORNO DE COMBUSTIBLE A HORNOS A Y B CALENTAR Y DRENAR QUEMADORES CON VAPOR DRENAR HOGAR DEL HORNO A CON VAPOR DE SOFOCAMIENTO INSPECCIONAR TEMPERATURA DEL COMBUSTIBLE A LOS HORNOS EMPAPAR MECHERO CON UNA MEZCLA DE DIESEL GASOLINA 15 38 4 16 4 4 8 16 16 1 2 8 58 2 10 1 4 10 2 5 1 1 9 5 1 10 3 15 CHEQUEAR LAS VALVULAS DE LOS QUEMADORES DE H -2 A ABRIR DAMPER DE LA CHIMENEA DISTANCIA EN METROS TIEMPO EN MINUTOS 2 7 21 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 2 3 0,5 0,5 3 0,5 0,5 22 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 1 0,5 2 0,5 1 2 0,5 0,5 1 1 16 17 18 19 20 23 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO PRENDER EL MECHERO INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #1 SE CIERRA VALVULA DE COMBUSTIB SE DEJA CON VAPOR 1 0,5 0,5 1 1 30 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 2 0,5 9 0,5 0,5 3 0,5 0,5 31 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 1 0,5 2 0,5 2 9 24 25 26 27 28 29 32 33 SE HACE AJUSTE AVALVULA DE VAPOR PRINCIPAL ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO PRENDER EL MECHERO INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 1 (SE FORMA LLAMA) SE HACE AJUSTE A VALVULA DE VAPOR PRINCIPAL A 92 PSI Situación Actual 59 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 1 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO PRENDER EL MECHERO INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 8 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #8 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 8 (SE FORMA LLAMA) SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 8 SE HACE AJUSTE A VALVULA DE VAPOR PRINCIPAL PARA MANTENER 92 PSI SE COORDINA POR RADIO CON OPERADOR DE TABLERO ABRIR A 50% VALVULA TRC-2 DEL H-2 B CALENTAR Y DRENAR QUEMADORES CON VAPOR ABRIR DAMPER DE LA CHIMENEA DRENAR HOGAR DEL HORNO A CON VAPOR DE SOFOCAMIENTO EMPAPAR MECHERO CON UNA MEZCLA DE DIESEL GASOLINA ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO PRENDER EL MECHERO INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #1 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 1 (SE FORMA LLAMA) INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 8 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #8 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 8 (SE FORMA LLAMA) SE REALIZA AJUSTE A QUEMADORES DEL HORNO H 2A ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO PRENDER EL MECHERO 68 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 71 72 0,5 3 0,5 2 8 1 9 1 1 15 0,5 2 2 3 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #3 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 3 (SE FORMA LLAMA) INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 6 DEL H - 2A ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 0,5 9 5 1 3 0,5 0,5 3 0,5 0,5 1 0,5 3 1 1 2 0,5 8 8 0,5 1 0,5 3 5 0,5 0,5 1 1 2 0,5 12 5 3 0,5 0,5 3 0,5 1 0,5 2,5 0,5 1 0,5 0,5 1 1 1 SE INSPECCIONA FUEGOS DE HORNO H -2 A INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 3 DEL H - 2A 70 1 CHEQUEAR LAS VALVULAS DE LOS QUEMADORES DE H -2 B 66 67 69 2 3 0,5 0,5 3 0,5 0,5 3 0,5 0,5 1 1 1 1 6 6 Situación Actual 60 73 74 75 76 77 78 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 3 0,5 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #6 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 6 (SE FORMA LLAMA) 1 0,5 4 0,5 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 3 Y # 6 2 SE REALIZA AJUSTE A QUEMADORES DEL HORNO H 2B 4 10 15 5 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 3 DEL H - 2 B 3 0,5 0,5 1 SE INSPECCIONA FUEGOS DE HORNO H -2 B 81 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 1 1 1 82 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #3 1 0,5 83 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 3 (SE FORMA LLAMA) 2 0,5 84 85 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 6 DEL H - 2A 86 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 1 1 2 7 6 0,5 1 0,5 2 1 3 0,5 3 0,5 1 0,5 2 1 1 0,5 4 0,5 1 0,5 2 0,5 79 80 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #6 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 6 (SE FORMA LLAMA) ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #2 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 2 (SE FORMA LLAMA) ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #5 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 5 (SE FORMA LLAMA) SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H -2A SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 2 Y # 5 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #2 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 2 (SE FORMA LLAMA) ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #5 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 5 (SE FORMA LLAMA) SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H -2B 1 10 1 8 3 2 1 0,5 2 1 2 0,5 0,5 0,5 1 0,5 3 0,5 2 1 1 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 1 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 1 10 4 0,5 Situación Actual 61 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #4 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 4 (SE FORMA LLAMA) ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #7 SE CIERRA COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 SE CIERRA VALVULA DE VAPOR A QUEMADOR # 7 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H -2A SE REGULA QUEMADORES EN EL HORNO HORNO H 2A SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H -2B SE REGULA QUEMADORES EN EL HORNO HORNO H 2B ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #4 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 4 (SE FORMA LLAMA) ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR #7 SE REGULA VALVULA DE COMBUSTIBLE AL QUEMADOR # 7 (SE FORMA LLAMA) SE REGULA QUEMADOR # 2 (SE APAGA) FALTA PRESION DE COMBUSTIBLE SE CIERRA COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 2 131 132 SE CIERRA VALVULA DE VAPOR A QUEMADOR # 2 133 SE CIERRA VALVULA DE VAPOR A QUEMADOR # 7 134 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H -2A 135 136 137 SE CIERRA COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H -2B VALVULAS DE CONTROL TRC- 1 Y TRC-2 SE PONEN EN AUTOMATICO SE BUSCA TEMPERATURA DE 320GRADOS C SE INSPECCIONA QUEMADOREES 1 0,5 2 1 0,5 3 0,5 1 0,5 1 1 1 1 1 1 10 10 5 1 10 1 10 1 0,5 1 0,5 1 1 1 0,5 3 0,5 1 0,5 3 0,5 5 1 3 2 0,5 6 0,5 4 1 1 1 1 1 10 1 10 4 1 38 10 1 139 SE DETECTA CHORREO DE COMBUSTIBLE EN CAMPANA DE QUEMADOR # 1 DE H-2A SE PROCEDE A PARAR DE URGENCIA QUEMADOR # 1 2 10 140 SE DESMANTELA CAMPANA Y QUEMADOR # 1 PARA LIMPIEZA 24 20 141 SE COLOCA CAMPANA Y QUEMADOR # 1 LIMPIOS 30 267,5 20 138 1 69 621 CRUDO AL FRACCIONADOR Fuente: Información de campo Actividades de Operación de Hornos en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Situación Actual 62 Resumen del Diagrama de Operaciones del Proceso Actual. El diagrama anterior muestra el análisis de las operaciones e inspecciones de encendido de los hornos H 2 A Y H 2 B, tomado de una jornada normal de trabajo. El cuadro No. 9, presenta el resumen donde se detalla la cantidad total de operaciones e inspecciones, el tiempo en minutos y la distancia en metros de todas las actividades realizadas que serán consideradas para nuestro estudio. CUADRO No. 9 RESUMEN DE DIAGRAMA DE OPERACIONES ACTUAL ACTIVIDADES CANTIDAD OPERACIONES ( DISTANCIA (METROS) 120 267,5 379,5 21 69 241,5 141 336,5 621 INSPECCION TOTAL TIEMPO MINUTOS) Fuente: Información de campo Actividades de Operación de Hornos en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 2.4 Registro de los problemas. Problema No. 1: Escasa organización del personal mantenimiento. Origen: Área de mantenimiento en Planta Cautivo. Causa: No existe una planificación de mantenimiento. Deterioro de los equipos. Falta de mantenimiento preventivo a equipos. Personal de planta realiza mantenimientos correctivos. Efecto: de Situación Actual 63 Paros imprevistos no programados en equipos como bombas, quemadores de hornos, trampas de vapor, válvulas etc. Problema No. 2: Falta de personal calificado. Origen: Departamento de Seguridad Industrial en Refinería Cautivo. Causa Reubicación y despido de personal. Deterioro de equipos de protección. Personal de planta realiza labores de contingencia en caso de incendio relegando su función principal. Efecto: Riesgo latente a falta de seguridad. Un incendio en una unidad de proceso pone en peligro al personal y los equipos. Problema No. 3: Paralización de generador eléctrico (mal estado). Origen: Generación Eléctrica y Calderería. Causa: Variaciones de Voltaje y amperaje. Fallas en motores eléctricos de bombas. Pérdida de Energía en Hornos. Efecto: Fallas en la operación de toda la planta, productos salen fuera de especificación y se pierde la producción en el tiempo que dure la emergencia. Situación Actual 64 Problema No. 4: Tanques de crudo con sedimentos. (Falta de limpieza). Origen: Almacenamiento y transporte. Causa: Perdida de carga de crudo a planta. Fallas en las tomas de medidas. Riesgo de incendio en hornos. Efecto: Paradas de prima, los emergencia de la planta a falta de la materia equipos pueden sufrir severos daños por las variaciones de temperatura y se pierde la producción en el tiempo que dure la parada. Problema No. 5: Bajo rendimiento de energía de Hornos H – 2 A y H – 2 B. (variaciones de temperatura). Origen: Departamento de producción. Causas: Las bombas no están realizando su trabajo de energía. Los quemadores del horno no se optimizan. Las válvulas de vapor del horno no son adecuadas. Las válvulas de combustible no son de aguja. El combustible no llega con suficiente presión a los quemadores. Efecto: Productos de la destilación salen fuera de especificaciones. CAPITULO III ANALISIS Y DIAGNOSTICO 3.1. Análisis de datos e identificación de problemas. 3.1.1. Análisis de datos. Después del seguimiento a los problemas de la Refinería Cautivo, podemos determinar que el problema de energía de los hornos H – 2 A y H – 2 B. son los que necesitan un mayor análisis, las causas de pérdidas de energía son. Por combustible, de acuerdo a los análisis de laboratorio, los resultados indican que existe alto contenido de azufre y metales pesados, los cuales al mezclarse con residuos carbonosos se depositan en la superficie externa de los tubos tanto de la zona de radiación, como en la de convección, esto provoca la disminución del área de transferencia de calor y por lo tanto mayor consumo de combustible para alcanzar la temperatura de operación respectiva. El gas residual que se utiliza en la Refinería Cautivo, es de bajo poder calorífico por la composición de inertes y bajo porcentaje de metano y etano, este problema obliga al uso de fuel oíl. El aire de combustión, la falta de capacitación al personal operativo, en el manejo de la relación entre el aire primario y secundario, para optimizar y garantizar la combustión completa es otra de las causas de las variaciones de energía por combustión en los hornos de proceso de este centro industrial. Análisis y diagnostico 66 La falta de presión y flujo en la bomba para combustible que se utilizada para calderas y hornos es la principal causa para que el proceso de combustión falle. En los siguientes cuadros determinaremos las variaciones de energía por las causas anteriormente nombrada de los Hornos H – 2 A y H – 2 B, en un día normal de operación. Variaciones de energía (temperatura) en horno H – 2 A. Se tomó aleatoriamente el día 1 de Julio del 2010 para nuestro análisis, al momento de la toma de los registro la planta está produciendo Rubber, Mineral, Diesel, desde las 00h00 hasta las 22h00. Con una carga a la planta de 9400 barriles por día. Están en operación las calderas No. 5 y No. 1 y los hornos H – 2 A y H – 2 B. En el momento que sucede esta variación se efectúo cambio de calderas de la No. 1 por la No. 3, por lo que la bomba de combustible tuvo una variación de presión y flujo, se la ve reflejada por las variaciones de temperaturas tanto del hogar del horno como en la chimenea. Para una mejor comprensión observaremos en el grafico No. 6, la variación de temperatura de 04h00 hasta las 16h00, determinamos que en este horario a las 05h00 se realizó el encendido de la caldera No. 3, por lo que la presión y el flujo del combustible a los hornos tuvo variaciones por lo tanto las temperaturas del horno H – 2 A, variaron. Desde 344º C a 350º C, lo que incide en todo el proceso de energía en la Planta Cautivo ya que a mas temperatura se consume más combustible y los productos tienden a variar por las altas temperaturas. Esta diferencia la determinaremos en los siguientes capítulos con la tabulación y recolección de datos. Análisis y diagnostico 67 GRAFICO No. 6 DIAGRAMA VARIACIONES DE TEMPERATURAS DEL HORNO H – 2 A Fuente: Cuadros de temperatura de Horno H -2 A de Planta Cautivo en un día normal de operación Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. En el gráfico No. 7 observamos la perdida de energía en la cima de la chimenea de horno H – 2 A, por las variaciones de temperaturas anteriormente nombradas, observamos que la variación se encuentra en el mismo horario. GRAFICO No. 7 DIAGRAMA DE VARIACIONES DE TEMPERATURAS DE CHIMENEA DEL HORNO H – 2 A Fuente: Cuadros de temperatura de Chimenea de Horno H -2 A de Planta Cautivo en un día normal. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Análisis y diagnostico 68 Variación de energía (temperatura) en el horno H – 2 B. En el gráfico No. 8, a continuación se muestra una variación mayor de las temperaturas en el horno H – 2 B, esto se debe a que el combustible pasa primero por el horno H – 2 A, nótese que las temperaturas sobrepasan los 3450C debido a que perdió flujo y presión, al llegar a este horno y por lo tanto la válvula automática del horno abre y envía mas combustible el problema es que el horno por esta variación gano temperatura y tarda en bajar esta temperatura, debido a que las válvulas de control del combustible no reaccionan rápido por los desgastes de la operación y por lo que no son las adecuadas. GRAFICO No 8 DIAGRAMA DE TEMPERATURAS DEL HORNO H – 2 B Fuente: Cuadros de temperatura de Horno H -2 B en Planta Cautivo en un día normal de operación Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. En el gráfico No. 9, la temperatura de la chimenea de este horno H – 2 B, sube por las variaciones antes mencionadas, por lo tanto se debería tomar una acción correctiva de este sistema y optimizar los procesos de producción. Procurando que por estas variaciones no se pierda la producción y la calidad de los derivados de los combustibles. Análisis y diagnostico 69 GRAFICO No. 9 TEMPERATURAS DE CHIMENEA DEL HORNO H – 2 B Fuente: Cuadros de temperatura de Chimenea de Horno H -2 B en Planta Cautivo en un día normal. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Termografías de hornos H – 2 A. El equipo de termografías es FLIR T400 Western. A continuación se presenta las termografías de la zona de convección tomadas el día 15 de Abril del 2010. A los hornos de proceso de Planta Cautivo con la colaboración del departamento de inspección técnica. En los gráficos No 10, 11, 12 y 13. En las primeras fotos la parte amarilla muestra la zona de mayor pérdida de temperatura, existe mayor concentración de calor por deterioro del aislante. Y las altas temperaturas que existen por las variaciones mencionadas anteriormente lo que causas que exista deterioro en la zona de radiación del horno. En el cuadro se presenta el resultado de las temperaturas alcanzadas en grados centígrados. En (Sp3), (Sp1), (Ar1) y (Ar2), y el diagrama muestra la variación gráficamente. Análisis y diagnostico 70 GRAFICO No. 10 TERMOGRAFIA DE ZONA CONVECCIÓN DEL HORNO H -2 A Ar1 Temperatura máxima Ar2 Temperatura máxima *121.4 °C 109.7 °C Sp1 Temperatura 76.1 °C Sp2 Temperatura 110.0 °C Sp3 Temperatura *123.6 °C Delta T Valor 45.3 Imagen Modelo de cámara Imagen Lente de la cámara FLIR T400 Western Emisividad 0.85 Zona Convección lado Oeste FOL18 Fuente: Departamento de inspección técnica de Refinería Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. El análisis de termografías de la zona de radiación del horno H – 2 A muestra altas temperaturas en Ar2 y Sp3 en el caso de esta termografías, los fuegos del horno se encontraban altos, llegaban a la zona de convección del horno, los fuegos en esta zona no deben llegar a la zona de convección por que ocasiona desgaste de los tubos en esta zona ocasionando pandeo y daños en los puntos de apoyo de los tubos. Análisis y diagnostico 71 GRAFICO No. 11 TERMOGRAFIA DE ZONA RADIACIÓN DEL HORNO H - A Ar1 Temperatura máxima Ar2 Temperatura máxima Sp1 Temperatura Sp2 Temperatura Sp3 Temperatura Delta T Valor Imagen Modelo de cámara Imagen Lente de la cámara Emisividad Zona Lado 95.0 °C 107.7 °C 71.8 °C 67.5 °C 107.8 °C 23.2 FLIR T400 Western FOL18 0.85 Radiación Norte Fuente: Departamento de inspección técnica de Refinería. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. El horno de crudo H2A de la Planta Cautivo se encuentra en regular estado de funcionamiento, debido a que presenta envejecimiento y desprendimiento de fibra cerámica en la parte baja de la zona de convección, y en la parte baja de la zona radiación lado Este en sector donde se encuentran las mirillas y ventana de acceso. Además presenta un incremento ligero de temperatura en la zona de radiación del lado Norte y Sur. Líneas de entrada y salida de producto en contacto con los módulos del horno no poseen aislamiento térmico. Análisis y diagnostico 72 Termografías del Horno H – 2 B. El horno de crudo H2B de la Planta Cautivo se encuentra en regular estado de funcionamiento, debido a que presenta un incremento de temperaturas en sectores localizados debido a un posible deterioro o envejecimiento del refractario y fibra cerámica tanto en la zona de radiación como en la zona de convección de los lados norte, sur, este y oeste. Líneas de entrada y salida de producto en contacto con los módulos del horno no poseen aislamiento térmico. GRAFICO No. 12 TERMOGRAFIA DE ZONA RADIACIÓN HORNO H – 2 B. F uente: Departamento de inspección técnica de Refinería La Libertad. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Análisis y diagnostico 73 GRAFICO No. 13 TERMOGRAFIA DE ZONA CONVECCIÓN HORNO H – 2 B Ar1 Temperatura máxima Ar2 Temperatura máxima Sp1 Temperatura Sp2 Temperatura Sp3 Temperatura Delta T Valor Imagen Modelo de cámara Imagen Lente de la cámara Emisividad Zona Lado *126.0 °C *125.9 °C 115.1 °C 83.8 °C 50.6 °C 10.9 FLIR T400 Western FOL18 0.85 Convección Sur Fuente: Departamento de inspección técnica de Refinería La Libertad. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. GRAFICO No. 14 TERMOGRAFIA DE ZONA DE CADERA DEL HORNO H - 2 A Fuente: Departamento de inspección técnica de Refinería La Libertad. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Análisis y diagnostico 74 Ar1 Temperatura máxima Ar2 Temperatura máxima Sp1 Temperatura Sp2 Temperatura Sp3 Temperatura Delta T Valor Imagen Modelo de cámara Imagen Lente de la cámara Emisividad Zona Lado 108.8 °C *129.5 °C 101.3 °C 38.7 °C 81.7 °C 7.6 FLIR T400 Western FOL18 0.85 Cadera Sur Fuent e: Departamento de inspección técnica de Refinería La Libertad. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Presiones de la bomba de combustible a hornos A continuación en el cuadro No. 10, se observa las variaciones de la presión de la bomba de combustible antes de la entrada a las calderas y después de las calderas, antes de llegar a los hornos de proceso. CUADRO No. 10 VARIACION DE PRESIONES EN LAS BOMBAS DE COMBUSTIBLE PRESIONES (PSI) HORAS 00h00 02h00 04h00 06h00 08h00 10h00 12h00 14h00 16h00 18h00 20h00 22h00 ENTRADA 90 90 90 89 90 91 91 90 90 90 90 91 Fuente: Refinería cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. SALIDA 88 87 89 86 90 89 87 87 86 85 88 89 Análisis y diagnostico 75 Flujos de los Productos Obtenidos en Planta Cautivo. En este cuadro No 11, observamos las variaciones de los flujos de los productos, para ejemplo tomaremos la gasolina estos flujos fueron tomados de la hoja de reportes diarios de la planta cautivo en un día normal de operaciones y la cantidad total procesado de los mismos en el cual se observa que existe una variación considerable, la cual va a incidir en el producto final estas variaciones se manifiestan por las pérdidas de energía (calor) de los hornos, por lo que determinamos que estas temperaturas inciden en el producto final. CUADRO No. 11 FLUJOS OBTENIDOS DEL PROCESO ACTUAL EN PLANTA CAUTIVO (EN BARRILES POR DIA) CANTIDAD DE PRODUCTOS PROCESADOS ACTUAL EN B.P.D. PRODUCTOS CANTIDAD TOTAL DIESEL DIESEL HORA GASOLINA NAFTA DIESEL 1 FUEL OIL PROCESADO LIVIANO PESADO 00h00 02h00 04h00 06h00 08h00 10h00 12h00 14h00 16h00 18h00 20h00 850 860 860 860 813 813 813 813 837 837 837 920 930 925 910 846 846 846 846 894 900 895 1256 1280 1250 1300 1256 1200 1260 1236 1268 1265 1245 1100 1100 1050 1150 1050 1050 1100 1030 1100 1120 1100 297 298 279 276 201 251 251 295 250 230 299 Fuente: Cuadros de Flujos en Planta Cautivo en un día normal de operación Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 4870 4865 4900 4800 4985 4922 4948 4960 4911 4860 4880 9293 9333 9264 9296 9151 9082 9218 9180 9260 9212 9256 Análisis y diagnostico 76 Ejemplo de variación de flujo de gasolina. Para determinar gráficamente cuanto es la variación de la gasolina en un día normal de operación tomamos como referencia cualquiera de los datos en este ejemplo se tomo los flujos de la gasolina y lo representaremos en el gráfico No. 15, observaremos que de 08h00 a 14h00 bajo el flujo de la gasolina, esto se debe a las variaciones de energía de los hornos que estamos analizando, y también influye en la calidad del producto final del proceso de la destilación. GRAFICO No. 15 FLUJOS DE LA GASOLINA Fuente: Cuadros de Flujos de Planta Cautivo en un día normal de Operación. Elaborado: Julio Perero Rodríguez. 1.1.2. Identificación del problema. Insuficiente rendimiento de energía de Hornos H – 2 A y H – 2 B. (variaciones de temperatura). Origen: Departamento de producción. Análisis y diagnostico 77 Causas: Las bombas no están realizando su trabajo de energía. Manteniendo una presión y flujo constante. Los quemadores del horno no se optimizan Las válvulas de vapor del horno no son adecuadas. Las válvulas de combustible no son adecuadas. El combustible no llega con suficiente presión a los quemadores. Pilotes de gas no se optimizan. Efecto: Productos de la destilación salen fuera de especificaciones. Ishikawa de energía de hornos El Diagrama de Causa y Efecto es un instrumento eficaz para el análisis de las diferentes causas que ocasionan el problema de los hornos. Su ventaja consiste en el poder visualizar las diferentes cadenas Causa y Efecto, que pueden estar presentes en el problema, facilitando los estudios posteriores de evaluación del grado de aporte de cada una de estas causas. Analizaremos los problemas de fallos en los equipos, estas pueden ser atribuidas a múltiples factores. Cada uno de ellos puede contribuir positiva o negativamente al resultado. Por lo tanto se necesarita recoger la mayor cantidad de causas para comprobar el grado de aporte de cada uno e identificar los que afectan en mayor proporción. Para una conceptualización de los problemas de energía de los Hornos H -2 A y H – 2 B de Refinería Cautivo, se presenta el diagrama de Ishikawa de la perdida de energía de hornos de proceso de la siguiente manera. Donde se analizo a más de los equipos, operadores, combustible, método de trabajo y medio ambiente. Ver grafico No. 1 EXPERIENCIA ATENCION AL TRABAJO PRESION VARIACIONES PRESION NO SON DE AGUJAS FIN FALTA DE PROCEDIMIENTO DE ENCENDIDO BOMBAS USO MULTIPLE PARA CALDERA Y HORNOS DERRAMES GENERACION DE GASES RADIACION CALOR LATENTE RUIDO EXESIVO MAYOR A 68 DECIBELES PERDIDA DE ENERGIA EN HORNOS H -2A, H-2B DESGASTE DE BOQUILLA FORMACION DE COKE QUEMADORES AVERIAS EN VARIADOR DE VELOCIDAD CAVITACIONES MEDIO AMBIENTE FALTA DE MANUALES VALVULAS METODO DE TRABAJO DESCONOCIMIENTO DEL EQUIPO DE TRABAJO Fuente: Operación de Hornos en Planta Cautivo Elaborado: Julio Perero Rodríguez. COMBUSTIBLE PRESENCIA DE AGUA FUGAS EN NUDOS,CODOS EQUIPOS ACSESORIOS VARIOS DESGASTE DE TORNILLO SIN TURNOS CONCENTRACION FALTA ENTRENAMIENTO BAJA TEMPERATURA EDUCACION ENFERMEDAD VISCOSIDADES HABILIDAD SALUD FATIGA OPERADORES DIAGRAMA DE ISHIKAWA DE PERDIDA DE ENERGIA GRAFICO No. 12 Análisis y diagnostico 78 Análisis y diagnostico 79 Análisis de Pareto. El Análisis de Pareto es una comparación cuantitativa y ordenada de elementos o factores según su contribución a un determinado efecto. El objetivo de esta comparación es clasificar dichos elementos o factores en dos categorías: Los "Pocos Vitales" (los elementos muy importantes en su contribución) y los "Muchos Triviales" (los elementos poco importantes en ella). En el estudio se determinaron una serie de características que ayudaran a comprender la naturaleza de las herramientas. Identificaremos los elementos de más peso o importancia que tienen dentro de un grupo. Se consideraron la falta de presión de la bomba de combustible, cavitaciones, las válvulas de combustible y de vapor que no son las adecuadas para el trabajo de los hornos de proceso de calentamiento del crudo, también consideraremos las fugas en los accesorios (codos, nudos), los combustibles con diferentes viscosidades. Las diferentes formas de trabajo, también son considerados para este análisis en los cuadros a continuación determinaremos una ponderación de 0 a 1 y una calificación de 1 a 5 y la decisión de cambio de equipos desde bajo, media, alta. Comenzaremos estudiando los equipos, recurso humano, combustible, método de trabajo, y medio ambiente. En cuadros desde No. 12, hasta el No. 21, muestran los datos ponderados con los resúmenes respectivos para el análisis que serán considerados para este estudio. Análisis y diagnostico 80 CUADRO No. 12 DATOS PONDERADOS DE EQUIPOS ACCESORIOS BOMBAS VALVULAS QUEMADORES PARTES ACTIVIDAD DESGASTE DE QUEMADOR FORMACION DE COQUE DERRAMES LIMPIEZA BOQUILLAS NO ORIGINALES SUB TOTAL DESGASTE DE TORNILLO SIN FIN NO SON DE AGUJAS ACTUAL SON DE COMPUERTA DESGASTE DE ASIENTOS SUB TOTAL PERDIDA DE PRESION USO MULTIPLE VARIADOR DE VELOCIDAD SUB TOTAL FUGAS EN NUDOS , CODOS FALTA DE LIMPIEZA ACUMULACION DE CARBON SUBTOTAL TOTAL PONDERACION CALIFICACION IMPACTO 0,08 0,05 0,03 0,04 0,05 0,25 0,08 0,09 0,05 0,06 0,28 0,09 0,1 0,08 0,27 0,04 0,08 0,08 0,2 1 3 3 2 1 3 2,2 3 5 3 3 2,75 4 4 2 3,33 1 2 1 1,33 2,40 Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 13 RESUMEN DE EQUIPOS EQUIPOS QUEMADORES VALVULAS BOMBAS ACCESORIOS PONDERACION CALIFICACION 0,25 2,2 0,28 2,75 0,27 3,33 0,2 1,33 Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez IMPACTO 0,55 0,77 0,9 0,27 DECISION BAJA MEDIA ALTA BAJA 0,24 0,15 0,06 0,04 0,15 0,55 0,24 0,45 0,15 0,18 0,77 0,36 0,4 0,16 0,9 0,04 0,16 0,08 0,27 0,62 Análisis y diagnostico 81 CUADRO No. 14 RECURSO HUMANO SALUD TURNOS ROTATIVO HABILIDAD PARTES ACTIVIDAD PONDERACION CALIFICACION FALTA DE ENTRENAMIENTO EDUCACION EXPERIENCIA SELECCIÓN SUB TOTAL CONCENTRACION ATENCION AL TRABAJO ORGANIZACIÓN SUB TOTAL FATIGA ENFERMEDAD SUB TOTAL TOTAL 0,09 0,18 0,25 0,16 0,68 0,08 0,05 0,03 0,16 0,07 0,09 0,16 1 IMPACTO 3 2 3 2 2,5 2 2 1 1,66 2 1 1,5 1,89 0,27 0,36 0,75 0,32 1,7 0,16 0,1 0,03 0,27 0,14 0,09 0,24 0,74 Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 15 RESUMEN DE RECURSO HUMANO RECURSO HUMANO HABILIDAD PONDERACION CALIFICACION 0,68 2,5 IMPACTO 1,7 DECISION MEDIA TURNOS ROTATIVOS 0,16 1,66 0,27 BAJA SALUD 0,16 1,5 0,24 BAJA Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 16 DETALLE DE COMBUSTIBLE PARTES ACTIVIDAD PONDERACION CALIFICACION BAJAS TEMPERATURA PRESENCIA DE AGUA VISCOSIDAD VARIOS PRODUCTOS SUB TOTAL PRESION VARIACIONES DE PRESION SUB TOTAL TOTAL Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez 0,25 0,35 0,15 0,75 0,25 1 1 2 1,33 1 0,25 1 IMPACTO 0,25 0,35 0,3 0,3 0,25 1 1,17 0,28 0,0 Análisis y diagnostico 82 CUADRO No. 17 RESUMEN DE COMBUSTIBLE COMBUSTIBLE VISCOSIDAD PRESION PONDERACION CALIFICACION 0,68 2,5 0,16 1,66 IMPACTO 1,7 0,27 DECISION MEDIA BAJA Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 18 METODO DE TRABAJO PARTES ACTIVIDAD PONDERACION CALIFICACION FALTA DE MANUALES FALTA DE PROCEDIMIEN CONDICIONES DE TRABAJO TO DE ENCENDIDO SUB TOTAL DESCONOCI FALTA DE PREPARACION MIENTO DEL EQUIPO SUB TOTAL IMPACTO 0,45 0,29 1 2 0,45 0,58 0,74 0,26 1,5 2 1,11 0,52 0,26 2 0,52 Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 19 RESUMEN DE METODO DE TRABAJO METODO DE TRABAJO PONDERACION CALIFICACION FALTA DE PROCEDIMIENT OS DESCONOCIMIE 0,74 NTO DEL EQUIPO 0,26 IMPACTO DECISION 1,5 1,11 BAJA 1,75 0,52 BAJA Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 20 MEDIO AMBIENTE PARTES GENERACION DE GASES RADIACION RUIDO ACTIVIDAD PONDERACION CALIFICACION IMPACTO CONTAMINACION AMBIENTAL 0,45 1 0,45 SUB TOTAL CALOR LATENTE 0,45 0,3 1 1 0,45 0,3 SUB TOTAL MAYOR 65 DECIBELES (A) SUB TOTAL 0,3 0,25 0,25 1 2 2 0,30 0,5 0,5 Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Análisis y diagnostico 83 CUADRO No. 21 RESUMEN DE MEDIO AMBIENTE MEDIO AMBIENTE PONDERACION CALIFICACION GENERACION DE GASES IMPACTO DECISION 0,45 1 0,45 BAJA 0,3 1 0,3 BAJA 2 0,5 BAJA RADIACION RUIDO 0,25 Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Cuadro total de errores. Para hacer más evidente los defectos que aparecen con mayor frecuencia se ordenó los datos de la tabla en orden descendiente de frecuencia. Observe que la categoría “otros” siempre debe ir al final, sin importar su valor. De esta manera, si hubiese tenido un valor más alto, igual debería haberse ubicado en la última fila. En el cuadro No. 22, se muestra los tipos de problemas más frecuentes que existen en este equipo y que se debe considerar para el análisis. CUADRO No. 22. CUADRO TOTAL DE ERRORES TIPO DE ERROR BOMBAS DE COMBUSTIBLE VALVULAS DE AGUJA HABILIDAD VISCOSIDAD QUEMADORES RUIDO DESCONOCIMIENTO TURNOS OTROS TOTAL Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez ERRORES NUMERO ACUMULA ERRORES DO 3,3 2,8 2,5 2,5 2,2 2 1,8 1,7 0 18,7 3 6 9 11 13 15 17 19 19 % ACUMULADO DEL TOTAL TOTAL 18 15 13 13 12 11 9 9 0 100 18 33 46 59 71 82 91 100 100 Análisis y diagnostico 84 Grafico de Pareto. Podemos ahora representar los datos en un histograma como el siguiente: Donde resulta evidente cuales son los tipos de errores más frecuentes. Podemos observar que los 2 primeros tipos de defectos se presentan en el 70 % de fallas. Por el Principio de Pareto, concluimos Que: La mayor parte de los defectos encontrados pertenece sólo a 2 tipos de defectos (los “pocos vitales”), de manera que si se eliminan las causas que los provocan desaparecería la mayor parte de los defectos. Como se muestra en el gráfico No. 17. GRAFICO NO. 17 DIAGRAMA DE PARETO. turnos Desconocimiento Ruido Quemadores Viscosidad Habilidad Valvula de aguja 0 otros ACUMULADO; 100 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 20 Bomba de COMBUSTIBLE NUMERO DE ERRORES DIAGRAMA DE PARETO NUMERO DE ERRORES; 0 TIPO DE ERRORES Fuente: Operación en Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Análisis foda. El análisis foda ha alcanzado una gran importancia dentro de la dirección estratégica de la empresa. Su objetivo consiste en concretar, en Análisis y diagnostico 85 un gráfico o una tabla resumen, la evaluación de los puntos fuertes y débiles de la empresa (competencia o capacidad para generar y sostener sus ventajas competitivas) con las amenazas y oportunidades externas, en coherencia con la lógica de que la estrategia debe lograr un adecuado ajuste entre sus capacidad interna y su posición competitiva externa. Lo importante es pensar lo que es necesario buscar para identificar y medir los puntos fuertes y débiles, las oportunidades y amenazas de la empresa, cuestiones clave que son reunidas en una tabla. Las fortalezas y debilidades internas resultan importantes puesto que pueden ayudarnos a entender la posición competitiva de nuestra empresa en un entorno de negocio concreto. Un primer paso, por tanto, consiste en analizar el ambiente competitivo que rodea a nuestra empresa. En esta matriz FODA por columnas estableceremos el análisis del entorno (1ª columna: Amenazas, 2ª columna: Oportunidades) y por filas el diagnóstico de la empresa (1ª fila: Puntos fuertes, 2ª fila: Puntos débiles). Así establecemos 4 cuadrantes que reflejan las posibles estrategias a adoptar por la empresa: 1-1....Estrategias defensivas 1-2....Estrategias ofensivas 2-1....Estrategias de supervivencia 2-2....Estrategias de reorientación Operaciones para del análisis de foda. En el siguiente cuadro ponderamos las actividades en el departamento de operaciones. Para nuestro análisis les dimos la siguiente valoración. Bajo de 1 a 4. Análisis y diagnostico 86 Medio de 5 a 7. Alto de 8 a 10. Impacto A = alto de 8 a 10. Impacto M = medio de 5 a 7. Impacto B = bajo de 4 a 1. Se destaca que estos impactos son relevantes para nuestro análisis y serán considerados en el resumen para plantear la matriz foda. En los cuadros No. 23 al No. 27, se presenta una ponderación para el análisis de foda. CUADRO No. 23 Fuente: Flujos Planta Cautivo Elaborado: Julio Perero Rodríguez CUADRO DE OPERACIONES CAPACIDAD COMPETITIVA. OPERACIONES EN EL PROCESO DE ENERGIA DE HORNOS EN REFINERIA CAUTIVO. CAPACIDAD COMPETITIVA 1 2 3 4 5 6 7 FORTALEZA DEBILIDAD OPORTUNIDAD AMENAZA IMPACTO 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 CALIDAD, EXCLUSIVIDAD PARA PROCESAR 9 A 9 A CAPACIDAD DE OPERACIÓN PARTICIPACION EN LA OPERACIÓN DE PROCESO 9 A COSTO DE MANTENIMIENTO 5 M INVERSION EN EQUIPOS 7 M CICLO DE VIDA OPERATIVA 7 M SITIO ESTRATEGICO 9 A Fuente: Departamento de operaciones de Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Análisis y diagnostico 87 CUADRO No. 24 CAPACIDAD ADMINISTRATIVA CAPACIDAD ADMINISTRATIVA 1 2 3 4 REGULACIONES DEL MEDIO AMBIENTE USO DE PLANES ESTRATEGICOS EMPRESAS NUEVAS PARTICIPACION DE OTROS DEPARTAMENTOS 5 COMUNICACIÓN Y COORDINACION FORTALEZA DEBILIDAD OPORTUNIDAD AMENAZA 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 7 3 7 5 5 4 6 HABILIDAD IMPACTO 10-8 7-5 4-1 A B M M A M Fuente: Departamento de operaciones de Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 25 CAPACIDAD FINANCIERA FORTALEZA DEBILIDAD OPORTUNIDAD AMENAZA IMPACTO 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 CAPITAL PROPIO 2 B UTILIZACION DE PRESUPUESTO 5 M RENTABILIDAD (RETORNO DE INVERSION) 7 M COSTOS DE OPERACIÓN 8 A CAPACIDAD PARA MANTENER COSTOS DE OPERACIÓN 7 M CAPACIDAD FINANCIERA 1 2 3 4 5 Fuente: Departamento de operaciones de Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez CUADRO No. 26 CAPACIDAD TECNOLOGICA CAPACIDAD TECNOLOGICA 1 2 3 4 5 6 7 8 HABILIDAD TECNICA CAPACIDAD INSTALADA NIVEL DE TECNOLOGIA UTILIZADA DOS HORNOS PARA PROCESO CALIDAD DEL PRODUCTO ENTREGADO PERSONAL PREDISPUESTO AL TRABAJO CAPACITACION DE PERSONAL VARIACION DE LA PRODUCTIVIDAD FORTALEZA DEBILIDAD OPORTUNIDAD AMENAZA 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 8 9 8 9 5 8 7 8 Fuente: Departamento de operaciones de Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez IMPACTO 10-8 7-5 4-1 A A A A M A M M Análisis y diagnostico 88 CUADRO No. 27 TALENTO HUMANO TALENTO HUMANO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NIVEL ACADEMICO EXPERIENCIA TECNICA ESTABILIDAD ROTACION DE PERSONAL AUSENTISMO MOTIVACION NIVEL DE REMUNERACION ACCIDENTABILIDAD RETIROS, RENUNCIAS INDICES DE DESEMPEÑO FORTALEZA DEBILIDAD OPORTUNIDAD AMENAZA IMPACTO 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 10-8 7-5 4-1 4 B 4 B 5 M 5 A 8 A 5 M 5 M 8 A M 7 M 5 B Fuente: Departamento de operaciones de Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Resumen de operaciones. Para un examen más conciso en el cuadro de resumen No. 28 se muestran las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas para plantear nuestra matriz Foda, la cual nos muestra que La calidad y exclusividad para procesar crudos, los dos hornos de proceso, y la capacidad de operación son las fortalezas que recibieron mayor calificación y deben ser considerados. Las oportunidades como el sitio estratégico y la participación dentro del proceso deben aprovecharse en conjunto con las fortalezas. Las debilidades como las variaciones de la productividad y los accidentes deben tener toda nuestra atención para resolverlos, el ausentismo debe considerarse para no tener demoras en los procesos y llegar a la optimización de la planta. Análisis y diagnostico 89 CUADRO No. 28 RESUMEN DE OPERACIONES FORTALEZA DEBILIDADES CALIDAD Y EXCLUSIVIDAD PARA PROCESAR CRUDOS 9 VARIACION DE LA PRODUCTIVIDAD ACCIDENTABILIDAD 8 8 DOS HORNOS PARA PROCESO CAPACIDAD DE OPERACIÓN COSTOS DE OPERACIÓN EXPERIENCIA TECNICA 9 9 8 4 INVERSION DE EQUIPOS RETIROS, RENUNCIAS CAPACITACION DE PERSONAL COSTO DE MANTENIMIENTO 7 7 7 5 OPORTUNIDADES SITIO ESTRATEGICO PARTICIPACION EN EL PROCESO HABILIDAD TECNICA CAPACIDAD INSTALADA TECNOLOGIA UTILIZADA 9 9 8 9 8 PERSONAL PREDISPUESTO AL TRABAJO 8 CAPACIDAD DE MANTENER COSTOS 8 OPERATIVOS AMENAZAS AUSENTISMO CICLO DE VIDA OPERATIVA REGULACIONES DEL MEDIO AMBIENTE NUEVAS EMPRESAS ROTACION DE PERSONAL 8 7 7 7 5 Fuente: Departamento de operaciones de Planta Cautivo. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Matriz FODA. Lo importante de este análisis es pensar en lo que es necesario buscar para identificar y medir los puntos fuertes y débiles, las oportunidades y las amenazas del proyecto. Análisis y diagnostico 90 Las fortalezas y debilidades internas resultan de vital importancia, ya que nos permiten entender la viabilidad del proyecto en el entorno concreto en que éste se tiene que llevar adelante. Un primer paso, por tanto, consiste analizar el ambiente en que está inmerso el proyecto. Se debe, posteriormente, determinar las variables o factores críticos de éxitos apropiados a utilizar. Una vez determinadas las variables o factores críticos se debe realizar un proceso de benchmarking o análisis comparativos con otros proyectos o programas. Este proceso permitirá identificar nuevas oportunidades. La importancia en la realización de este análisis, consiste en poder determinar de forma objetiva, en que aspectos la empresa o institución tiene ventajas respecto de su competencia y en qué aspectos necesita mejorar para poder ser competitiva. Los objetivos y las estrategias se establecen con la intención de capitalizar las fuerzas internas y de superar las debilidades. Por último en el cuadro No. 29, planteamos las estrategias a adoptar. Análisis y diagnostico 91 CUADRO No. 29 MATRIZ FODA OPORTUNIDADES AMENAZAS 1 Capacidad Intalada 1 Nueva refineria del Pacifico 2 Sitio estrategico (fuera de la ciudad)2 Cerca de calderas. MATRIZ FODA DE ENERGIA DE HORNOS 3 Personal predispuesto al trabajo 3 Refineria Cautivo es planta pequeña. Hornos son rentables con Declinacion de eficiencia y DE REFINERIA CAUTIVO 4 4 mantenimiento preventivo productividad (falta de recrusos) Hornos pequeños reaccionan 5 Mayores regulaciones ambientales 5 mas rapido 6 Deficiente iluminacion de area de hornos. FORTALEZA ESTRATEGIA (FO) ESTRATEGIA (FA) Procesa crudos de viscosidades (25 - Incrementar capacidad de 1 Optimizar rendimiento de los Hornos 1 1 35 API) operación de H 2 A y H 2 B 2 Regular emisiones de gases Productos refinados altamente Capacidad de respuesta de 2 2 competitivo tecnicos 3 Dos hornos para el Proceso 3 Estandarizar Flujos Operacionales 4 Capacidad instalada de 12.140 B.p.d. 5 Torre pre-flash optimiza la operación DEBILIDADES ESTRATEGIA (DO) ESTRATEGIA (DA) 1 Renuncia de personal calificado 1 Capacitacion tecnica de personal 1 Incentivo a los trabajadores 2 Falta de capacitacion de personal Bomba de combustible solo para Realizar mantenimiento periodico de 2 2 3 Baja presion de bomba de combustible hornos planta Falta de termocuplas para tomar Cambiar valvulas de vapor y 3 Optimizar fuegos de hornos 4 3 muestras de las temperaturas combustible 5 Zona de radiacion (baja) Estudio tecnico para ampliar 4 6 Falta de mantenimiento zona de radiacion Valvulas de vapor y combustible no Planificacion de mantenimiento 7 5 adecuada para hornos 8 Variaciones de temperatura Fuente: Planta Cautivo en un día normal de Operación. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Análisis y diagnostico 92 3.2. Impacto Económico de los Problemas. Problema No. 1. Escasa organización del personal de mantenimiento. Los problemas de organización de mantenimiento de Refinería Cautivo, tienen una incidencia de costos por daño de las bombas de proceso y de los sellos mecánicos cuyo valor es de $ 85.000 anuales solo por daños de sellos y empaquetaduras. Fuente: Datos del sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. Problema No. 2. Falta de personal calificado. El problema identificado en el Departamento de Seguridad Industrial en Refinería Cautivo se lo determino en un siniestro de los equipos de la planta un accidente puede ocurrir ocasionando daños irreparables a la Planta por ejemplo un incendio en las bombas por daños de sellos mecánicos de Refinería Cautivo, ocasionaría un prejuicio en equipo de alrededor de $50.456 por cada bomba a más de la perdida por producción de la planta. Y lo más importante una pérdida humana. Cuya pérdida es irreparable. Estos valores se certifican en el anexo No. 20. Sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras). Problema No. 3. Paralizaciones del generador eléctrico. El departamento de Generación Eléctrica y Calderería. Tiene un gasto mensual por mantenimiento del motor del generador de 4 galones diarios por 30 días, el galón de aceite tiene un valor comercial de 14.5 dólares entonces el costo mensual es de $ 1.740 y un gasto anual de 20.880 dólares anuales. Solo por cambio de aceite y filtros a mas de los mantenimientos periódicos a los generadores. Análisis y diagnostico 93 Fuente: Datos del sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. Problema No. 4. Tanques de crudo con sedimentos. (Falta de limpieza). El problema del departamento de almacenamiento y transporte. Se determino por la limpieza de los tanques de crudo cuyo valor es de de $ 7.200 dólares cada tanque. Fuente: Departamento de transporte y almacenamiento de Refinería La Libertad. Problema No. 5. Bajo rendimiento de energía de Hornos H – 2 A y H – 2 B. (variaciones de temperatura). El rendimiento de energía de los hornos incide en el producto final del proceso porque es esta temperatura por la que se rigen los procesos de operación el origen de este problema está identificado en el departamento de producción en el área de Hornos, el costo de este problema se lo determina en el cambio de válvulas de los quemadores y combustibles de los Hornos, y que las bombas de combustible. El costo unitario de una bomba rotativa de paletas con variador de velocidad de 15 hp, es de $ 96.533,75 Como se necesita una bomba de relevo, las instalaciones y el adecentamiento del piso la inversión asciende a $ 193.067,5. En el anexo No. 19 se presenta la proforma de las nuevas bombas que se las solicitó en el sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras). El costo unitario de las válvulas de aguja es de $ 130. Cada horno tiene 8 quemadores con su respectiva válvula de vapor para atomizar combustible y otra para limpieza, las válvulas de limpieza no requieren ser Análisis y diagnostico 94 cambiadas, entonces determinamos que cada horno necesita 16 válvulas por lo tanto serian 32 válvulas, la inversión es de $ 4.160. Como se muestra en el anexo # 18. Donde se presenta la proforma de estos equipos. Fuente: Sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras). Impacto económico total de los problemas descritos. El cuadro No. 30, muestra el costo total anual de los problemas planteados en esta empresa industrial en un año de operación es de: CUADRO No. 30 COSTO TOTAL DEL IMPACTO ECONÓMICO DE PROBLEMAS Problemas de mantenimiento Problemas de incendios Generación eléctrica Almacenamiento y transporte Bombas Válvulas de Hornos Total. $ 85.000,00 $ 150.000,00 $ 20.880,00 $ 7.200,00 $ 193.067,50 $ 4.160,00 $ 460.307,50 Fuente: Sistema A – S 400 Portal interno de compras de Refinería La Libertad. Elaborado: Julio Perero Rodríguez. 3.3. Diagnostico. Problema No. 1. Escaza organización del personal de mantenimiento Los problemas por la organización de mantenimiento se dan por la falta de un mecánico de guardia en la Refinería Cautivo, como antecedente a este problema determinamos que las otras unidades de refinación tienen Análisis y diagnostico 95 un personal de mantenimiento para las plantas con su respectivo ayudante. Esta persona es la encargada de revisar y verificar el correcto funcionamiento de los equipos de la planta. Como el sistema de trabajo de esta Refinería es de 9 a 3 lo que significa que trabaja nueve días seguidos y descansa 3 días en turnos de 07h00 a 15h00 de 15h00 a 23h00 y de 23h00 a 07h00. La jornada laboral de cada turno es de 8 horas diarias las 24 horas del día lo que significa que se necesitan 4 personas para mantenimiento. A continuación obsérvese dos de los problemas más frecuentes ocasionados en la planta cautivo por falta de un mecánico de guardia. En el gráfico No. 18, una bomba en que los sellos mecánicos y la empaquetadura fallaron, en este caso se procede al cambio de bomba y luego comunicar al departamento de mantenimiento para reparación. En gráfico No. 19 el supervisor de un turno muestra la escoria de la canastilla de la bomba que tuvo daños de sellos mecánicos. Estos son unos de los problemas que con más frecuencia se presentan en la Planta Cautivo. El gráfico No. 20, muestra los rodetes dañados. GRAFICO No. 18 DAÑO DE SELLO MECANICO Fuente: Planta Cautivo Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. GRAFICO No. 19 CANASTILLA DE BOMBA Fuente: Planta Cautivo. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Análisis y diagnostico 96 GRAFICO No. 20 DAÑO PRODUCIDO EN RODETE DE BOMBA Fuente: Departamento de Mantenimiento de Refinería La Libertad. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Problema No. 2. Falta de personal calificado. La problemática de seguridad industrial se debe a la falta de preparación académica de este personal ya que debido a la restructuración de la empresa, esta determina el perfil del personal que se necesita para ocupar los cargos estratégicos. El personal de seguridad ha sido entrenado práctica y técnicamente para estar preparado para combatir siniestros es así que cuando existen casos aislados de incendios en gasolineras el equipo de seguridad es llamado prestar su contingente. En el caso anterior si el operador de campo no se percata de la bomba pudo haberse inflamado y causar daños mayores provocando un incendio. Problema No. 3. Paralizaciones del generador eléctrico. El departamento de generación y calderería. Esta dentro de Planta Cautivo. Cuando el generador deja de funcionar la empresa tiene convenio con la Corporación Nacional de Electrificación. C.N.E.L para Análisis y diagnostico 97 suministrar energía eléctrica del sistema de interconectado nacional de alto voltaje, a cambio de combustible diesel para los generadores de C.N.E.L. El problema de la generación eléctrica se debe que el generador principal trabaja las 24 horas del día ya que el generador alterno no funciona. En caso de una falla eléctrica total todas las bombas, se pararán en el acto, esto producirá una situación seria. En este caso de debe cuidar al horno, para lo cual siempre y cuando el departamento de Generación se conecte con C.N.E.L. lo que impedirá que las calderas no dejarán de funcionar es decir se tendría vapor para inyectar en los tubos del horno y poder mover el crudo del mismo. En los gráficos No. 21 y No. 22 los generadores 3 y 4 obsérvese que para ayudar a enfriar el generador se utiliza un electro ventilador. GRAFICO No. 21 GENERADOR 4 OPERATIVO Fuente: Planta Cautivo Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. GRAFICO No. 22 GENERADOR 3 DAÑADO Fuente: Planta Cautivo. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Análisis y diagnostico 98 Problema No. 4. Tanques de crudo con sedimentos. (Falta de limpieza). El problema del departamento de almacenamiento y transporte. Se presenta por los lodos y sedimentos que se depositan en el fondo de los tanques de almacenamiento de crudo y de los productos terminados, este problema es de importancia porque para desaguar un tanque de crudo se sebe esperar 24 horas después de haber recibido. En ocasiones el crudo baja a planta con un poco de agua o sedimento (lodo), si un tanque de crudo baja con agua o lodo a planta esta sufre una contrapresión del proceso e inciden en las condiciones de esta refinería, la consecuencia la planta se paraliza, si ocurre que se pierde la carga de crudo debe comenzarse sin pérdida de tiempo, poner la planta en circulación cerrada. Apagar los fuegos del horno. Si la pérdida de la carga de crudo va a ser prolongada, se deberá realizar una parada de emergencia. Problema No. 5. Bajo rendimiento de energía de Hornos H – 2 A y H – 2 B. (variaciones de temperatura). El bajo rendimiento de los hornos H -2 A y H – 2 B, tiene su origen en la combustión, interna de los quemadores cuya causa provoca alteraciones en la transmisión de energía en la zona de Radiación y Convección. Como antecedente determinamos que el sistema actual bebe mejorar ya que el combustible antes de llegar a los Hornos pasa por las calderas de vapor 1, 2 y 3. Esto resta flujo y presión antes de la entrada a los quemadores de horno por lo que requieren menos vapor para combustión, pero al aumentar la presión los fuegos del horno aumentan como se vio en el cuadro No. 10, variaciones de presión en las bombas de combustible. La Análisis y diagnostico 99 temperatura que muestran las variaciones de presiones por estar dos equipos conectados a la misma línea de combustible, al subir los fuegos aumenta la temperatura y la cantidad de flujos de proceso como se observó en el grafico No. 15, flujos de gasolina. Los fuegos altos también dañan los tubos del horno como se observa en el grafico No. 24. La regulación de las válvulas de combustible y vapor es un problema que debe ser corregido en el grafico No. 23, se observa desgate y fuga por lo que no se puede controlar porque las válvulas son de compuerta. La operación de Hornos de Refinería de Cautivo, depende también de los pilotes de gas y campanas del quemador, los registros de aire deben estar libre para el ingreso de oxigeno. GRAFICO No. 23 GRAFICO No. 24 VALVULAS CON FUGAS EJEMPLO DE FUEGOS ALTOS Fuente: Planta Cautivo Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. 3.4. Alternativas de solución a los problemas. Problema No. 1. Escasa organización del personal de mantenimiento Los cambios de personal de la empresa deben realizarse con un análisis más profundo y no solo considerar la parte académica sino Análisis y diagnostico 100 también la experiencia técnica del trabajador. Ya que existen buenos técnicos de carrera en puestos de trabajo estratégicos. Por el contrario sean estos los que preparen al personal más nobel. Una alternativa para solucionar los problemas de mantenimiento de esta planta es proponer un plan de mantenimiento donde se determinara el tipo de mantenimiento preventivo y correctivo a realizar, para esto contar con el personal ocasional de mantenimiento los días laborables de lunes a viernes. Problema No. 2. Falta de personal calificado. Este problema surgió de la preparación académica, por lo tanto es importante que la empresa no pierda los técnicos de carrera promoviendo estudios técnicos y superiores en el centro de capacitación ubicado en Refinería Cautivo, se sugiere una programación de capacitación técnica de acuerdo a las necesidades de la empresa y por departamentos, también por especialidades con la finalidad de revalidar los títulos del personal de seguridad y todo el personal de la empresa. Fomentando así la preparación académica rumbo a la excelencia como empresa. Problema No. 3. Paralizaciones del generador eléctrico. En nuestro análisis no se profundizo este tema ya que para el presupuesto del 2011 está considerado comprar 2 generadores Caterpillar nuevo, con un valor de 1.052.500 dólares cada uno. Problema No. 4. Tanques de crudo con sedimentos. (Falta de limpieza). La limpieza de los sedimentos de los tanques que reciben la producción y los de materia prima (crudo), pueden optimizarse y lograr Análisis y diagnostico 101 una operatividad si se elabora un plan de limpieza anual de los tanques y realizar una planificación estratégica para que estos no interrumpan en el proceso productivo de la empresa. Por lo menos una vez cada 2 años se debe introducir en la planificación, estos tanques y no cuando hayan acumulado mucho sedimento (lodo). Problema No. 5. Bajo rendimiento de energía de Hornos H – 2 A y H – 2 B. (variaciones de temperatura). La economía de explotación es preponderante en el estudio de un horno, por lo tanto el rendimiento es de mayor importancia. El problema de la energía de los hornos coexiste en las bombas de combustible lo cual se puede solucionar, promoviendo la optimización de las calderas nuevas piro-tubulares 4 y 5, y dejar de operar con las pequeñas 1, 2 y 3, entonces el flujo y presión de combustible sería lo más regular posible. Hacia los hornos de proceso. El problema con quemadores en la industria hidrocarburífera y petroquímica a menudo es visto más como un arte que como una ciencia. Y es básicamente un asunto científico; ya que, los principios de física, química, mecánica de fluidos, hidráulica están inmersos en la combustión. Las válvulas de aguja y las de globo son muy parecidas en su función y característica de controlar los flujos y presión lo que difiriere el uno de la otra es el valor de $ 5,00, se sugiere cambio inmediato, ya que el operador de campo puede ocupar el tiempo disponible para apoyo de las actividades de mantenimiento. Estudiar la posibilidad de incorporación de sistema aprovechador del calor residual en el proceso de incineración, Los vapores y desechos que requieren incineración son fuente de calor aprovechable. Análisis y diagnostico 102 Es esencial que la solución a este problema se realice en una forma sistemática y organizada. Este problema se desarrollara en la segunda parte de este estudio. CAPITULO IV PROPUESTA 4. Planteamiento de alternativa de solución al problema de Energía en Hornos de Refinería Cautivo. Como se determinó en el capitulo anterior, el estudio de un horno por rendimiento es el de mayor importancia. El continuo aumento del precio de los combustibles está obligando a los ingenieros y técnicos de plantas industriales, a intensificar el control y consumo de energía, por lo que consideré de utilidad las recomendaciones siguientes: En el diagnostico de los problemas del capítulo 3 se estableció que la mayor pérdida de energía en los hornos existe por las variaciones de presión en las bombas de combustible al horno, el aislamiento térmico y la combustión del horno. Lo que desarrollaremos en este capítulo. Al enfocar directamente la situación actual de eficiencia energética en las operaciones y procesos de la Refinería de Cautivo de E.P. Petroecuador. Se procuró establecer la forma práctica y efectiva de aprovechar tales potenciales, implementando un programa de ahorro y sistema de gestión energética con metodología apropiada y resultados comprobados. 4.1. ISHIKAWA DE ENERGÍA A LOS HORNOS Para cumplir tal objetivo se elaboró un Ishikawa de este problema proporcionado los fundamentos teóricos necesarios, estableciendo los criterios técnicos adecuados y la experiencia de los operadores en este Propuesta 104 campo. El gráfico No. 25, presenta los resultados del trabajo desarrollado en el Ishikawa, aquí se enfoca en forma individual los campos de acción que representan oportunidades directas e inmediatas de optimización energética, diseñando en forma conjunta el sistema de organización de la gestión energética que permita formular la optimización, planificar su ejecución y mantener los resultados, favoreciendo mayores niveles de eficiencia energética en todas las instalaciones de la Planta Cautivo. GRAFICO No. 25 ISHIKAWA DE PÉRDIDA DE ENERGIA DEL PROBLEMA EN ESTUDIO CAMBIO DE EQUIPO VARIACIONES DE PRESION FUGAS EN NUDOS, CODOS MALA OPERACIÓN VALVULAS NO SON DE AGUJA USO DE BOMBAS PARA CALDERAS Y HORNOS DESGASTE DE TORNILLO SIN FIN DERRAMES CAVITACIONES DESGASTE DE BOQUILLA QUEMADORES PROGRAMA DE MANTERNIMIENT BOMBAS FORMACION DE COKE BOMBAS MANTENIMIENTO PERDIDA DE ENERGIA EN HORNOS H -2A, H2B FALTA DE PERSONAL CREACION DE MANUAL DE OPERACIÓN DE QUEMADORES FALTA DE MANUAL DE PROCEDIMIENTO DE ARRANQUE METODO DE TRABAJO Fuente: Pagina 78 del Diagrama de Problemas de Energía. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Al enfocar estos campos se decidió la conveniencia de analizar la incidencia del vapor en el trabajo de los hornos y el aislamiento térmico analizando en conjunto los aspectos vinculado con la gestión energética: Propuesta 105 Incidencia del vapor y el aislamiento térmico en Hornos de Refinería Cautivo H -2 A y H – 2 B. Sistema de generación de vapor. El sistema de generación de vapor de Planta Cautivo está constituido: Un Sistema de Tratamiento de Desmineralización de Agua. Un Sistema de Agua de Alimentación a Calderas. Sistema de Calderas. Sistema de Distribución de Vapor. En la Refinería de Cautivo existe un deficiente sistema de recuperación de condensado, siendo este un factor de aporte a la pérdida de energía en estas plantas. Sistemas de Calderas: Las calderas pequeñas de Refinería Cautivo son de tipo piro tubular de baja presión (150 psi). De vapor saturado. El combustible que utilizan las calderas de Refinería Cautivo es Fuel Oíl (Residuo atmosférico). Se suministra calor adicional procedente de los gases de combustión de las turbinas de generación eléctrica. Se requiere la optimización de las calderas nuevas de Refinería Cautivo. Pérdidas y Rendimiento por las bombas de combustible a Hornos H – 2 A Y H – 2 B. Cuando un líquido fluye a través de una bomba, sólo parte de la energía comunicada por el eje del impulsor es transferida al fluido. Existe fricción en los cojinetes y las juntas, no todo el líquido que ingresa al rotor Propuesta 106 sale en la descarga, no todas las partículas de fluido reciben de forma efectiva la acción del impulsor y existe una pérdida de energía debido a la fricción y los choques. En este sentido, pudiera decirse que existen tres tipos de pérdidas en una bomba: pérdidas hidráulicas, pérdidas mecánicas y pérdidas volumétricas. Las pérdidas hidráulicas disminuyen la energía específica útil que la bomba comunica al fluido y son de dos clases: superficie y de forma. Las pérdidas de superficie se producen por el rozamiento del fluido con las paredes de la bomba y/o álabes, mientras que las pérdidas de forma se generan por el desprendimiento de la capa límite. Cuadro comparativo actual de eficiencia de los hornos en Refinería La Libertad. En el siguiente cuadro, se observa que la mayoría de los hornos trabaja en un rango de 60% de eficiencia cuando una eficiencia normal para un horno esta en el orden del 75%. De igual manera se observa que el porcentaje de exceso de aire para combustión es demasiado alto (49% a 58%) que produce un descenso en la temperatura de llama, (la emisividad tiene una relación a la temperatura a la cuarta potencia) por consiguiente se necesita más cantidad de combustible para alcanzar la temperatura de operación. El exceso normal de aire está en el orden de 25 a 30% lo que equivale a un exceso de oxígeno de 3 a 4%. En el cuadro No. 31, se muestra la eficiencia de hornos de Refinería La Libertad datos tomados de referencia del departamento de inspección técnica. En la Refinería Cautivo muchos tramos de tubería que carecen de aislamiento térmico y otros donde no existe una adecuada colocación del mismo. Hay que considerar que se pierde 0.45 (Kcal. /m2)*∆T. Propuesta 107 CUADRO No. 31 EFICIENCIA ACTUAL DE HORNOS EN REFINERIA LA LIBERTAD REFINERÍA LA LIBERTAD MONITOREO NOVIEMBRE 2009 EFICIENCIA EXCESO HORNO (%) AIRE (%) PARSONS 69,8 58,4 UNIVERSAL 79,5 45,5 H2B 61,1 45,5 H2A 65.60 45.58 Fuente: Departamento de Inspección técnica Refinería La Libertad Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 4.2. Planteamiento de las alternativas de solución Del análisis de las alternativas de solución al problema de energía de Hornos H – 2 A y H – 2 B. Se logró el cuadro No. 32, aquí se presenta, las causas que provocan la pérdida, como la falta de bombas sólo para los hornos de proceso, válvulas inadecuadas de combustible, vapor y los métodos de trabajo. Como soluciones a estas causas se propone el cambio de estos equipos con la elaboración de sus respectivos manuales de procedimientos. En el recuadro derecho planteamos utilizar las técnicas del cambio por reposición vs. Mantenimiento y la aplicación de las técnicas del mantenimiento total productivo para la elaboración de los nuevos manuales. El cambio de las bombas de combustible marca Viking cuyo valor es de $ 193.067,50 mediante la adquisición de este equipo de tecnología y el cambio de las válvulas de compuerta por las de aguja por un valor de $ 4.160,00 se independizará el sistema de combustible a los hornos y calderas. Lo cual incide en todo el proceso de energía en el cuadro se detalla el problema, causa, soluciones y técnicas a desarrollarse como solución a la alternativa planteada. Propuesta 108 CUADRO No. 32 PLANTEAMIENTO DE LAS ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN. PLANTEAMIENTO DE LAS ALTERNATIVAS DE SOLUCION PROBLEMA CAUSA SOLUCIONES TECNICAS *Falta de bombas solo 1.- Caracteristicas de diseño de a). Selección y compra de la para Hornos de las nuevas bombas bombas. Proceso 2.- Diseñar la instalacion de las nuevas bombas *Valvulas no son b). Cambio por Reposicion Vs. 3.- Diseñar Manuales de Mantenimiento de Bombas para Perdida de Energia adecuadas para procedimiento para utilizacion Combustible a hornos. en Hornos de combustible y vapor de bombas Proceso de Refinereia Cautivo. *Falla en la operación 4.- Programa de control de los fuegos altos daños en nuevos equipos. c). Aplicación de las tecnicas de tubos de hornos. T.P.M. para elaboracion de los *Variaciones de las 5.- Capacitacion del manuales de Programacion, temperaturas del personsonal para la operación Mantenimiento y Capacitacion. proceso de las nuevas bombas. Fuente: Información Directa. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 4.3. Objetivos. 4.3.1. Objetivo General. Optimizar el rendimiento de los hornos H – 2 A y H – 2 B para mejorar el proceso de destilación del crudo en Refinería Cautivo de La Libertad. 4.3.2. Objetivos Específicos. Comprar las bombas Viking # 1 y Viking # 2. Diseñar la implementación de las Bombas Diseñar manuales de procedimiento para la utilización de las nuevas bombas. Propuesta 109 Elaborar un programa de control de las nuevas bombas Viking. Elaboración de un plan de capacitación. 4.4. Justificativo de la propuesta. La implementación, elaboración del diseño y ejecución de las nuevas bombas así como el cumplimiento de los objetivos específicos, mejorara la energía de los Hornos en la Refinería Cautivo, ya que la nueva instalación permitirá optimizar la eficiencia de los equipos reduciendo las variaciones en los intercambios de temperaturas. Se cumplirá con el cronograma de programación establecido. Los estudios de tiempos movimientos, propuesto permitirán la reducción de los tiempos improductivas en la transferencia de energía. 4.5. Metodología. En esta parte del estudio se considero el Cambio por Reposición Vs. Mantenimiento como parte de las actividades del Mantenimiento Total Productivo, los diagramas de flujos y la participación del personal de producción en las actividades de mantenimiento, siendo el recurso humano uno de los procesos de mayor impacto en la mejora continua. Ayudaran a implementar el Programa de Ahorro de Energía propuesto, el propósito es involucrar al operador en el cuidado del equipo a través de un alto grado de formación preparación profesional, respecto a las condiciones de operación y conservación de las áreas de trabajo. Resumen del sistema de energía en los Hornos de Planta Cautivo. En el cuadro de resumen No. 33, se presenta las características del sistema de energía a los hornos, actual y el propuesto donde determinamos en síntesis el resumen del porque realizaremos el cambio Propuesta 110 de las válvulas y bombas de combustible. Las que inciden antes y después del proceso. CUADRO No. 33 RESUMEN DEL SISTEMA DE ENERGIA A HORNOS DE PLANTA CAUTIVO. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA DE ENERGIA A LOS HORNOS CARACTERISTICAS BOMBA ACTUAL CAUDAL BOMBA PRESION BOMBA TEMP. DE BOMBA REVOLUCIONES VIDA UTIL BOMBA TIPO DE BOMBA TIPOS DE VALVULAS CARGA PROMEDIO EN C/HORNOS A y B VISCOSIDAD CARGA TOTAL EFICIENCIA EN HORNOS EN % SISTEMA ACTUAL (Desventajas) Centrifuga 380 a 600 G.p.m. 90 a 100 P.s.i. 80º C a 110º C 55 Hz. Cumplio vida Util Centrifuga Compuerta SISTEMA PROPUESTO (Ventajas) Bombas Viking 200 G.p.m. 200 P.s.i. o o De -45 C hasta 430 C 640 R.p.m. Hasta 20 años Rotativas desplazamiento + Aguja. 4400 Barriles por dia 6000 Barriles por dia 3500 Seg. Redw 9200 B.p.d. 3000 a 6000 seg. Redw 9600 B.p.d. 65% 90% Se mantendria obsoleta tecnologia Mantenimientos periodico No se cumple con la programacion Se lograria tener tecnologia actualizada Libre de mantenimiento Se cumple con el trabajo Programado Facil adquisicion de repuesto Facil detección de averias Respuestos discontinuos Fuente: Información Directa. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 4.6. Desarrollo de alternativa. Solución No. 1. Características de diseño de las nuevas bombas. Las bombas serán diseñadas y construidos para un mínimo servicio de 20 años, y al menos 3 años de operación interrumpida. Abarcaran Propuesta 111 el 5% de rendimiento gracias a los rodetes de paletas y diseño hidráulico diferente. Las bombas serán capaz de operar continuamente al menos 105 % de velocidad de diseño, capaz de operar en condiciones de emergencia tienen una región de operación preferida de 70-120 %. La capacidad de diseño deberá estar dentro de la región de 80-110 %. Los motores y componentes eléctricos serán adecuados para la clasificación del área especificada (clase, grupo y división). Todos los equipos serán diseñados para permitir un económico mantenimiento. El tipo de bombas rotativas recomendada es Viking ver gráfico No. 22. Para combustible fuel oíl No. 4, Ver anexo No. 17, características del combustible fuel oíl No. 4, el servicio de operación es continuo. La energía que se dispone para el accionamiento es de 220 Voltios y la empresa proveedora dispone de partes para repuesto. Instale los manómetros/sensores seguida de las conexiones de la succión y descarga de la bomba para monitorear las presiones. Tome extremas precauciones al levantar la bomba. Se deben utilizar dispositivos de levantamiento apropiados cuando sea posible. Los ojos de levantamiento instalados en la bomba deben ser utilizados sólo para levantar la bomba, y no la bomba con el motor y/o base. GRAFICO No. 26 MODELO DE LA BOMBA VIKING PARA COMBUSTIBLE Fuente: Proveedores de bombas. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Propuesta 112 Cualidades técnicas: Caudal: de 46 m3/h o de 200 U.S GPM. Altura manométrica total: hasta 165 m Presión máxima de servicio: hasta 200 P.s.i. Temperatura de servicio admisible: de –45 hasta 430 °C. Velocidad máxima: 640 RPM a 2,76 a 1 (por cada 2,75 da una vuelta aumentando su par motor. Reductor de velocidad de 1765 a 640 R.p.m. Prevista para los servicios severos y continuos. Bridas de 3 pulgadas de succión y descarga. Los materiales de fundición. Acero inoxidable austenítico 18/10/2,5*. Acero inoxidable austenítico 20/25/4 +Cr*. Acero inoxidable austeno-ferritico 26/5/2+Cr*. * Los valores indicados son los porcentajes en Cr (cromo). Rotor: Semiabierto, de fundición gris de grano fino, hidráulica y mecánicamente balanceado. Posee paletas compensadoras del empuje axial. Disco de desgaste: Recambiable, de fundición gris, permite recuperar los ajustes necesarios para el óptimo funcionamiento del rotor. Eje de acero: S.M SAE 1045. Correctamente dimensionado elimina flechas perjudiciales y asegura un giro sin vibraciones. Rodamientos: a bolillas, calculados para servicio pesado y continuo en las condiciones de trabajo más desfavorables. Propuesta 113 Cierre mecánico: asegura absoluta hermeticidad, tanto para evitar la salida de líquido como para impedir la entrada de aire, condición de fundamental importancia en las bombas autocebantes. Sentido de giro: es el indicado en la bomba por una flecha. No debe hacerse girar en seco pues se dañaría el cierre mecánico. Lubricación: la bomba sale de fábrica con grasa en los cojines para un servicio de 3 meses. Cuando se ponga lubricante no se emplee en exceso; debe usarse grasa adecuada en los rodamientos y grasa insoluble en el cierre mecánico. Caballete de soporte: es el elemento de apoyo de la bomba, Contiene el alojamiento de los cojinetes. Es del tipo reforzado, ejecutado en hierro fundido. En los gráficos No. 27 y No 28 se presentan los diagramas de selección de las bombas. Cuanto menores son las tolerancias entre el extremo de la paleta y el anillo y entre estas y las placas de presión, mejor será el rendimiento de la bomba. GRAFICO No. 27 GRAFICO PARA SELECCIÓN DE LAS BOMBAS Fuente: Proveedores de bombas. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Propuesta 114 GRAFICO No. 28 CURVAS PARA SELECCIÓN DE LAS BOMBAS Fuente: Proveedores de bombas. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Solución No. 2. Diseñar Instalación de las Bombas de Combustible. La bomba debe ser instalada en una forma que permita el acceso seguro para procesos de mantenimiento de rutina y para inspecciones durante la operación, para comprobar la presencia de fugas de líquido. El tapón del tornillo de ajuste de la válvula de alivio de presión, siempre debe apuntar hacia el lado de succión de la bomba. Si la rotación de la bomba se invierte, la posición de la válvula de alivio de presión debe ser cambiada. Las válvulas de alivio de presión no pueden ser utilizadas para controlar el flujo de la bomba ni para regular la presión de descarga. A continuación se presenta el modelo de bomba Viking para combustible. Isometría del recorrido del combustible a Hornos. Una isometría es una aplicación matemática entre dos espacios métricos que conserva las distancias entre los puntos. Como se demostró en el cuadro # 8 en el diagrama de recorrido del combustible los hornos, Propuesta 115 desde los tanques de combustible 112 y 114 a las bombas, pasa suministrando combustible primero a calderas 1, 2 y 3, a una distancia de 3 metros, luego a hornos H -2 A y H – 2 B, a una distancia de 10 metros para retornar a los tanques de combustibles 112 y 114.a una distancia de 80 metros, a continuación presento la isometría propuesta. En el grafico No. 29, se determina la isometría del combustible desde los tanques 112 y 114 que son de combustible, la línea es de 3 pulgadas y entra a un pre calentamiento antes de llegar a los hornos luego retorna por una línea de 2 pulgadas hasta los tanques de combustible. La línea azul muestra la trayectoria del combustible de salida y la línea naranja el retorno del exceso desde los hornos a los tanques. Nótese que el sistema propuesto de combustible ya no pasa a las calderas 1, 2 y 3. GRAFICO No. 29 ISOMETRIA DEL RECORRIDO DEL COMBUSTIBLE A HORNOS H – 2 A Y H – 2 B. Fuente: Investigación de Campo. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. El gráfico No. 30, propone la forma de instalación de las nuevas bombas para el combustible a los hornos. Propuesta 116 GRAFICO No. 30 INSTALACIÓN DE LAS BOMBAS Fuente: Investigación Directa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Indicaciones. 1. Válvula de seccionamiento. 2. Conexión “Y” para purgas de venteo de la bomba. 3. Válvula Check. 4. Manómetro para medición. 5. Fije correctamente la bomba en una base metálica y recibida en concreto. 6. Tramo corto posterior al reductor, que debe ser mínimo dos veces el diámetro del tubo. 7. Tuerca unión o bridas (asegúrese que la tuerca unión este bien sellada). 8. Reductor excéntrico que amplía el tubo de succión a por lo menos un tamaño comercial mayor. 9. Tramo recto lo más corto posible, pero no menor a 6 veces el diámetro del tubo para estabilizar el flujo. 10. Válvula compuerta para mantenimiento. 11. Base para sostener el tubo. Conexiones eléctricas. 1. Es necesario que el motor eléctrico cuente con una protección por sobre corriente, independientemente magnético o de cuchillas. del interruptor termo Propuesta 117 2. Todos los motores eléctricos salen de la planta listos para conectarse al voltaje especificado por el usuario, en caso de requerir un cambio en la conexión del voltaje, verificar en la placa del motor la nueva conexión. La bomba debe ubicarse de manera que haya espacio suficiente para el acceso, ventilación, mantenimiento e inspección con amplia altura para izar piezas, y lo más cerca posible del suministro de líquido a bombear. Ver Isometría del recorrido del combustible gráfico No. 29. Fundación. El método correcto para la instalación de las nuevas bombas es como a continuación se detalla. El incumplimiento de lo indicado con relación a las fundaciones e instalación correctas podrá dar lugar a averías. 1. La placa de asiento debe montarse sobre una fundación firme de hormigón de calidad o acero rígido, de grosor apropiado. 2. Instalar la placa de asiento sobre piezas de empaquetadura uniformemente distribuidas, adyacentes a los pernos de anclaje. 3. Nivelar con cuñas, colocadas entre la placa de asiento y las empaquetaduras. 4. La bomba y el accionamiento salen de fábrica ya alineados, sin embargo, se debe comprobar el alineamiento de la bomba y de los semiacoplamientos del motor. 5. Si la bomba es accionada por medio de una transmisión de eje por junta cardán, será necesario descentrar el eje de la bomba en relación con el accionamiento, con el fin de optimizar la vida del cojinete de la transmisión de eje por junta cardán. 6. El soporte, para los cojinetes de la transmisión de eje por junta cardán no deben mostrar frecuencias resonantes en el rango de 0.8 a 1.2 N, (N = velocidad de funcionamiento de la bomba). Propuesta 118 Inyección de cemento Inyéctense de cemento los pernos de anclaje. Después de añadir las conexiones de tuberías y de verificar otra vez el alineamiento del acoplamiento, inyéctese de cemento la placa de asiento observando las buenas prácticas de ingeniería. La inyección de cemento proporciona un contacto sólido entre el conjunto de bomba y la fundación, impide el movimiento lateral de los equipos vibratorios y amortigua las vibraciones resonantes. Los pernos de anclaje solo deben apretarse completamente cuando la inyección de cemento se ha curado. Alineamiento inicial Expansión térmica Normalmente la bomba y el motor deberán alinearse a temperatura ambiente con una tolerancia por la expansión térmica que ocurra a la temperatura de operación. En las instalaciones de bombas donde se produzcan altas temperaturas del líquido bombeado, la unidad debería operarse a la temperatura real de operación, pararse y verificar inmediatamente el alineamiento. Métodos de alineamiento Tanto la bomba como el accionamiento deben estar aislados eléctricamente y desconectados los semiacoplamientos. Se debe verificar el alineamiento. Aun cuando la bomba sale de fábrica ya alineada, es muy probable que se altere el alineamiento durante el transporte o manejo. Si es necesario, alinear el motor con la bomba, nunca la bomba con el motor. Propuesta 119 El alineamiento se logra añadiendo o eliminando cuñas de debajo de las patas del motor y haciendo mover el motor en sentido horizontal. En algunos casos, cuando no se pueda conseguir el alineamiento, será necesario mover la bomba antes de reiniciar el procedimiento. Tuberías de succión y de descarga Las conexiones para tuberías llevan cubiertas protectoras para impedir que entren cuerpos extraños durante el transporte y la instalación. Succión y de descarga Se deben sacar estas cubiertas de la bomba antes de conectar las tuberías. Para minimizar las pérdidas por fricción y el ruido hidráulico en las tuberías, la tubería debe ser una o dos veces mayor que la succión y descarga de las bomba. Normalmente, las velocidades por la tubería principal no deberían ser superiores a 2 m/s (6 ft/seg) en la succión y 3 m/s (9 ft/seg) en la descarga. Diagrama de Flujo Propuesto del Proceso Energía de Planta Cautivo. Una vez implementado el estudio de tiempos y movimientos, la situación actual de la planta en el diagrama de flujo propuesto se ha resumido las actividades que ocasionaban merma de tiempo por la mala combustión en los hornos debido a las pérdidas de energía por válvulas y por variaciones de la presión del combustible empleado. Las actividades para el encendido de los hornos se han resumido a 144 y el tiempo total para el encendido se ha reducido a 4 horas y 30 minutos, las operaciones de encendido son 73, los transporte 27, las inspecciones se redujeron a 13 y las demora son solamente 1 Optimizando el encendido de los hornos como se demuestra en gráfico No. 31, diagrama de flujo propuesto. Propuesta 120 CUADRO # 39 DIAGRAMA DE FLUJO PROPUESTO PARA EL ENCENDIDO DE LOS HORNOS DE REFINERÍA CAUTIVO. DIAGRAMA DE FLUJO PROPUESTO DEL PROCESO DE PLANTA CAUTIVO OPERACIÓN: ENCENDIDO PROPUESTO PRODUCTO: HORNOS T H -2A. Y T H - 2B DIAGRAMA #: DEPATAMENTO: RESUMEN DE METODO PROPUESTO ACTIVIDADES NUMERO TIEMPO 1 OPERACIÓN 73 129,5 OPERACIONES PTA. CAUTIVO TRANSPORTE 27 13 ELABORADO POR: JULIO PERERO RODRIGUEZ INSPECCION 13 45 APROBADO POR: ING. RAMON MAQUILON NICOLA. DEMORA 1 70 114 257,5 FECHA INICIO: 20 - 09 2010 HORA: 08H00 ALMACENAJE FECHA DE TERMINA: 20 - 09 - 2010 HORA: 12H30 TOTAL INSPECCIONAR LIMPIEZA EN EL AREA DE 1 HORNOS H - 2A Y H - 2B 801 METROS ACTIVIDADES EN MINUTOS DISTANCIA ALMACENAJE DEMORA INSPECCION TRANSPORTE ACTIVIDADES OPERACIÓN OBSERVACION:PARA ESTA OPERACIÓN SE TRABAJA CON DISTANCIA TOTAL (MTS). 1 AYUDANTE PARA ENCENDER LOS QUEMADORES 38 15 2 VERIFICAR CONECCIONES DE MANGERAS DE VAPOR Y COMBUSTIBLE A LOS QUEMADORES DE LOS HORNOS 16 4 3 CHEQUEAR LINEAS DE CONDENSADO A HORNOS 16 4 4 SUBIR ESCALERA DE TANQUES 112 Y 114 6 INSPECCIONAR NIVEL DE TANQUE DE COMBUSTIBLE 112 Y 114 1 6 BAJAR ESCALERA DE TANQUES 112 Y 114 6 7 VERIFICAR SERPENTIN DE CALENTAMIENTO DEL COMBUSTIBLE 8 8 ABRIR A 50% VALVULA TRC-1 EN CASETA DE CONTROL 5 58 9 SE ENVIA COMBUSTIBLE A HORNOS 1 ABRIR VALVULA DE RETORNO DE COMBUSTIBLE A HORNOS A Y B 5 10 11 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 12 CALENTAR Y DRENAR QUEMADORES CON VAPOR 13 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2A 14 ABRIR DAMPER DE LA CHIMENEA 15 DRENAR HOGAR DEL HORNO A CON VAPOR DE SOFOCAMIENTO 16 INSPECCIONAR TEMPERATURA DEL COMBUSTIBLE A LOS HORNOS 1 8 1 2 2 5 3 1 1 0,25 15 1 0,25 9 2 5 7 10 1 Propuesta 121 EMPAPAR MECHERO CON UNA MEZCLA DE 17 DIESEL GASOLINA 18 PRENDER EL MECHERO 19 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 20 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 3 1 0,5 0,5 3 1 1 0,25 21 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 22 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 1 23 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2A 24 SE HACE AJUSTE AVALVULA DE VAPOR PRINCIPAL 25 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 26 PRENDER EL MECHERO 1 0,25 9 2 0,5 0,5 0,5 0,5 27 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 3 1 28 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 0,25 29 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 30 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 1 31 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 0,25 32 SE HACE AJUSTE A VALVULA DE VAPOR PRINCIPAL A 92 PSI 9 2 33 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 1 3 3 34 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 0,5 0,5 35 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 8 3 1 36 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 1 0,25 37 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 0,5 1 38 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 0,5 2 39 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 8 0,5 1 40 BAJAR DEL HORHO H-2A 8 0,25 41 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 8 8 2 42 SE COORDINA POR RADIO CON OPERADOR DE TABLERO ABRIR A 50% VALVULA TRC-2 DEL H2B 1 1 43 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 44 CALENTAR Y DRENAR QUEMADORES CON VAPOR 0,5 45 CHEQUEAR LAS VALVULAS DE LOS QUEMADORES DE H -2 B 0,5 46 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 47 ABRIR DAMPER DE LA CHIMENEA H - 2 B 0,25 15 2 0,25 9 2 48 DRENAR HOGAR DEL HORNO A CON VAPOR DE SOFOCAMIENTO 5 3 49 EMPAPAR MECHERO CON UNA MEZCLA DE DIESEL GASOLINA 3 1 Propuesta 122 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL 50 MECHERO 51 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 1 52 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 0,5 0,5 3 1 1 0,25 53 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 1 0,5 1 54 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 1 0,5 1 8 1 8 1 0,5 1 55 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 8 56 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 8 57 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 8 58 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 59 SE INSPECCIONA FUEGOS DE HORNO H -2 A 60 SE REALIZA AJUSTE A QUEMADORES DEL HORNO H - 2 A ESPERA DE TIEMPO PARA LLEGAR A TEMP. DE 61 OPERACION 250 ªC 62 ENCENDER FOSFORO Y DIRIGIRLO AL MECHERO 63 PRENDER EL MECHERO INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 3 64 DEL H - 2A 65 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 66 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 67 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 3 68 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 6 DEL H - 2A 69 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 70 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 6 71 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 A 9 12 5 0,5 0,5 0,5 1 1 76 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 3 DEL H - 2 B 77 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 3 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A 0,25 3 1 0,5 1 6 1 6 1 0,5 1 7 15 75 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 70 0,5 73 SE INSPECCIONA FUEGOS DE HORNO H -2 B 74 5 3 10 SE REALIZA AJUSTE A QUEMADORES DEL HORNO H - 2 B 1 10 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 3 Y # 6 72 0,25 5 0,25 2 1 4 1 0,25 3 1 0,5 1 0,5 1 79 INTRODUCIR MECHERO A QUEMADOR # 6 DEL H - 2A 7 1 80 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 6 1 81 SE REGULA VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 6 0,5 2 82 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 6 0,5 1 78 QUEMADOR # 3 83 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 7 0,25 Propuesta 123 84 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 85 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 86 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 2 87 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 88 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 5 89 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 A 90 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 A 91 SE CIERRA LOS REGISTROS DE AIRE DE QUEMADOR # 2 Y # 5 92 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 6 0,25 3 1 0,5 1 4 1 0,5 1 10 1 1 8 0,25 2 7 0,25 93 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 2 3 1 94 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 2 0,5 1 95 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 5 0,5 1 96 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 5 0,5 1 97 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 B 10 1 98 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2B 1 0,25 99 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2A 7 0,25 100 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 101 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 4 102 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 103 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 104 SE INSPECCIONA FUEGOS DE QUEMADORES DEL H - 2 A 4 1 0,5 1 3 1 0,5 1 10 1 105 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 A 1 0,25 106 SUBIR ESCALERA DEL HORHO H-2B 7 0,25 107 SE REGULA QUEMADORES EN EL HORNO HORNO H - 2 B 108 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 4 109 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 4 110 ABRIR VALVULA DE VAPOR AL QUEMADOR # 7 111 SE ABRE VALVULA DE COMBUSTIBLE A QUEMADOR # 7 112 BAJAR ESCALERA DEL HORHO H-2 B 113 114 VALVULAS DE CONTROL TRC- 1 Y TRC-2 SE PONEN EN AUTOMATICO SE BUSCA TEMPERATURA DE 320GRADOS C SE INSPECCIONAN HORNOS Y QUEDAN OPERATIVOS TOTALES Fuente: Investigación de campo en Departamento de Producción. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. 10 4 1 1 0,5 1 3 1 0,5 1 1 1 0,25 1 38 548 129,5 13 4 45 70 0 Propuesta 124 Resumen de cuadro de Diagrama de Flujo Actual y Propuesto. En el cuadro No. 34, muestra el resumen del diagrama de flujo propuesto de cambio de las válvulas de combustible y vapor y la optimización de la bomba de combustible da el resultado esperado. Y el cuadro No. 8, muestra el diagrama actual, nótese que el número de operaciones se redujo a 73 y las inspecciones se redujeron a 13 y el propuesto admite solo una demora. RESUMEN DE DIAGRAMA DE FLUJO ACTUAL CANTIDAD TIEMPO ( MINUTOS) DISTANCIA (METROS) 120 267,5 379,5 TRANSPORTE 27 11 87 INSPECCION 21 69 241,5 DEMORA 13 186 93 181 533,5 801 ACTIVIDADES OPERACIONES ALMACENAJE TOTAL Fuente: Actividades de Flujos de Operación de Hornos en Planta Cautivo Cuadro No. 8. Elaborado: Julio Perero Rodríguez. CUADRO No. 34 RESUMEN DE DIAGRAMA DE FLUJO PROPUESTO. CANTIDAD TIEMPO ( MINUTOS) DISTANCIA (METROS) OPERACIONES 73 129,5 266,5 TRANSPORTE 27 13 87 INSPECCION 13 45 184,5 1 70 10 114 257,5 548 ACTIVIDADES DEMORA ALMACENAJE TOTAL Fuente: Investigación de campo en Departamento de Producción. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. A continuación se presenta un cuadro comparativo de resumen donde se observa que la cantidad de operaciones se reducen en 47 operaciones Propuesta 125 menos las inspecciones se reducen en un numero de 8 se eliminan las demoras en 12 en total se reducen 67 actividades de las 181 del total del sistema actual. Se optimiza el tiempo de operación en 276 minutos es decir 4.6 horas y la distancia del nuevo sistema se reduce en 253 metros como se observa en cuadro No. 35. CUADRO No. 35 RESUMEN DE CUADROS # 10 Y # 40 FLUJOS DE OPERACIONES ACTIVIDADES OPERACIONES TRANSPORTE INSPECCION DEMORA ALMACENAJE TOTAL CUADRO DE RESUMEN DE DIAGRAMAS FLUJOSDE OPERACIONES ACTUAL Y PROPUESTO DIFERENCIA TIEMPO DISTANCIA TIEMPO DISTANCIA CANTIDAD CANTIDAD ( MINUTOS) (METROS) ( MINUTOS) (METROS) CANTIDAD TIEMPO DISTANCIA 129,5 266,5 47 138 113 120 267,5 379,5 73 11 13 87 87 0 -2 0 27 27 69 45 241,5 13 184,5 8 24 57 21 186 70 93 10 12 116 83 13 1 0 0 0 181 533,5 801 114 257,5 548 67 276 253 Fuente: Investigación de campo en Departamento de Producción. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Solución No. 3. Diseñar Manuales de Procedimientos para utilización de bombas. a) Arranque y Operación de las Bombas rotativas Viking # 1 y # 2. b) Procedimiento de Parada. c) Procedimiento para Cambio de bombas. d) Procedimientos de impacto ambiental, seguridad e Higiene Industrial. e) Procedimiento de arranque Post- Mantenimiento. f) Procedimiento de Entrega-Retiro a Mantenimiento de Bombas Nuevas. Propuesta 126 Equipo Bomba Rotativa Viking. Localización: Planta Cautivo. Partes de la bomba. El operador puede prolongar la vida útil de las bombas rotativas y bajar la frecuencia del mantenimiento y los costos en el gráfico No. 32 y cuadro No. 36 se presentan las partes de la bomba; siguiendo cuidadosamente los procedimientos de arranque y parada que a continuación se presenta. GARFICO No. 32 PARTES DE LA BOMBA Fuente: Proveedores de bombas. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. CUADRO No. 36 PARTES DE LA BOMBA 1 Contratuerca 2 Arandela de sujección 3 Tapa para Envuelta Cojiente Collar Seprador de 4 Rodamiento (Exterior) Sello de Labio para Envuelta 5 Cojinete (2 necesarios) Arandela Rodamiento (26 Necesarios) Collar Separador 7 Rodamiento (Interior) 8 Envuelta cojinete Tuerca del Casquillo de 9 Prensaestopa Tornillo de Cabeza del 10 Casquillo de Prensaestopa 11 Casquillo de prensaestopa 12 Prensaestopa NOMBRES DE LAS PIEZAS 13 Sello Mecánico 13 B Sello Mecánico de Cartucho 14 Buje de Soporte 24 Junta de Cabeza 25 Rotor y Eje 26 Engranaje Interno 15 Engrasador 27 Buje de Engranaje 16 Soporte y Buje 28 17 Tornillo de Cabeza para soporte Pasador de Rueda Intermedia 29 Cabeza 18 Junta de Soporte 30 Espiga para Cabeza 19 Tapon Macho Roscado 31 Tuerca para Cabeza 20 Carcaza 32 Junta Valvula de Alivio 21 Junta de Brida 33 22 Tuerca para Bridas 23 Espiga para bridas Fuente: Proveedores de bombas. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Tornillo de Cabeza para Valvula de Alivio 34 Valvula de Alivio Interna 35 Cubierta, Valvula de Alivio Propuesta 127 Procedimientos de Arranque Propuesto: Ejecutante Responsable: Operador de planta. Técnico de mantenimiento. (Mecánico de guardia). Grados de autorización: Jefe de producción. Jefe de Operaciones. Acción coordinada con: Taller eléctrico de Refinería La Libertad. Mantenimiento de Plantas. (Solicita asistencia de mecánico de Guardia). Inspección Técnica. (Realizar Verificación). Seguridad Industrial. Operador debe Chequear antes de la operación. 1. Revisar que la lubricación de la bomba y los cojinetes del motor tenga el correcto nivel de aceite. 2. Asegurarse que los filtros de succión estén debidamente limpios, libre de impurezas. 3. Que esté en condiciones de funcionamiento el motor. 4. La bomba no debe funcionar nunca en seco. 5. Chequear que esté cerrado todo el drenaje de la carcaza de la bomba. 6. Poner en servicio el medidor de presión. (manómetros) 7. Abrir totalmente la válvula de succión y ventear cualquier gas de la carcaza. 8. Tratar de girar con la mano el eje de la bomba para verificar que no esté trabada. Propuesta 128 9. Como el líquido a operar es muy viscoso deben operar las camisas o líneas de calentamiento. 10. Abrir una vuelta la válvula de descarga, para calentar la bomba. 11. Ponga en marcha la bomba. 12. Si la presión es normal y la carga del motor es normal abra la válvula de descarga lentamente. 13. La válvula de descarga no debe permanecer cerrada por mucho tiempo. Por calentamiento del líquido, por la excesiva fricción de la agitación del liquido entre el rotor y el linner que puede ser causa de desprendimiento de material dañando la bomba. 14. Recuerde chequear la bomba regularmente especialmente lubricación de cojinetes, calentamiento, ruidos anormales, fugas de productos, presiones de succión y descargas, limpieza del sello mecánico, vibraciones cavitación, etc. Consideraciones durante la operación de las bombas Viking debe verificarse. El consumo de amperaje del motor. No debe mermarse nunca la succión de la bomba para disminuir el gasto o caudal. La bomba no debe trabajar en seco. No debe trabajarse una bomba con caudales excesivamente pequeños. No debe pretenderse impedir totalmente el goteo de las cajas de empaque. No debe utilizarse demasiado lubricante en los rodamientos. Inspeccionar el sistema (según su uso). Parar la bomba o avisar inmediatamente cuando perciba algún daño para dar mantenimiento al equipo, evitando daños mayores, especialmente en los sellos mecánicos, que pueden ocasionar incendios, Propuesta 129 fugas de producto, perdidas de producción y alto costo de mantenimiento o daño irreparable. Posible falla de la bomba de alimentación a los quemadores de los Hornos H -2 A y H – 2 B. (La parada de esta bomba puede ser causada por). Cavitación. Falla de energía eléctrica. Falla de vapor. Fallas mecánicas Procedimiento de Parada Propuesto. Ejecutante responsable: Operador de planta. Técnico de mantenimiento. (Mecánico de guardia). Grados de Autorización: Jefe de producción. Jefe de operaciones. Acción coordinada con: Taller eléctrico de Refinería. Mantenimiento de Plantas. Inspección Técnica. Seguridad industrial. Actividades. 1. Cierre la válvula de descarga para evitar un golpe de ariete en la válvula check que se haya en la descarga. Propuesta 130 2. Apagar y bloquear todas las posibles fuentes de energía. Esto significa bloquear la electricidad. Pare la bomba. 3. Dependiendo porque razón la bomba fue parada, lleve a cabo cualquier instrucción que pueda ser dada. 4. Si es necesario desmontar la bomba y trabajar en ella, asegúrese que esté debidamente aislada del proceso, de manera que no exista peligro alguno para los mecánicos. 5. Verifique el estado de los accesorios de entrada y salida, tales como válvulas, manómetros, filtros, etc. Procedimiento Para Cambio de Bombas Propuesto. Ejecutante responsable: Operador de planta Técnico de mantenimiento. (Mecánico de guardia). Grados de Autorización: Jefe de producción. Jefe de operaciones. Acción coordinada con: Taller eléctrico de Refinería. Mantenimiento de Plantas. (Solicitar asistencia de mecánico de guardia). Inspección Técnica. (Realizara verificación). Asumiendo que la bomba A esta en servicio y la bomba B entra en operación, se procede de la siguiente manera. 1. Arrancar la bomba de relevo B, de acuerdo al procedimiento de arranque, desde el punto 1 hasta el 11., la bomba a sido arrancada y la presión de descarga es normal. Propuesta 131 2. Cuando se abre la válvula de descarga de la bomba B, cerrar lentamente la válvula de descarga de la bomba A para evitar cualquier turbulencia del fluido. 3. Cuando la válvula de descarga de la bomba B está totalmente abierta y la descarga de la bomba A totalmente cerrada y la bomba B trabaja satisfactoriamente, parar el motor de la bomba A, recordar que la válvula de descarga no debe permanecer cerrada por mucho tiempo. 4. Chequear la bomba B regularmente siguiendo el procedimiento de arranque numero 14. 5. Seguir cualquier instrucción del jefe de operaciones para cerrar las válvulas de la bomba A. La bomba de relevo para cualquier servicio debería dejarse con la válvula de succión abierta y la bomba bajo presión de succión. Procedimientos de impacto, seguridad e Higiene Industrial Propuesto. Ejecutante responsable: Técnico de mantenimiento. (Mecánico de guardia). Grados de Autorización: Jefe de operaciones. Operador de Planta. Acción coordinada con: Seguridad industrial. Actividad. Mantener siempre limpia la bomba, los accesorios y el área de trabajo, elimine todo rezago de hidrocarburos. Propuesta 132 Procedimiento de arranque Post- Mantenimiento Propuesto. Ejecutante responsable: Operador de planta Técnico de mantenimiento. (Mecánico de guardia). Grados de Autorización: Jefe de producción. Jefe de operaciones. Acción coordinada con: Taller eléctrico de Refinería. Mantenimiento de Plantas. Seguridad industrial e Inspección Técnica. Actividades. Una vez realizado el mantenimiento y habiéndose culminado con la alineación del equipo motor - bomba, se procede a la prueba de la bomba con el personal de operaciones. 1. Probar el equipo, siguiendo el procedimiento para cambio e involucrar al personal responsable. 2. Verificar conjuntamente mientras la bomba está funcionando a prueba con, (operadores de planta, eléctrico de Refinería, mecánico de guardia, inspección técnica, seguridad industrial). Temperatura, Vibración, Ruidos, Funcionamiento del sello mecánico, Verificar niveles de lubricación, Temperatura de salida en el sistema de enfriamiento, Condiciones de régimen operacional, Presiones de succión y descarga, Caudal, Cavitación, Funcionamiento del motor. 3. La bomba es entregada a operaciones mediante acta de entrega recepción. Propuesta 133 Procedimiento de Entrega-Retiro a Mantenimiento de Bombas Nuevas Propuesto. Ejecutante responsable: Técnico de mantenimiento. (Mecánico de guardia). Grados de Autorización: Supervisor de mantenimiento. Jefe de mantenimiento. Acción coordinada con: Jefe de operaciones. Operador de plantas. (Emite permiso de trabajo). Taller eléctrico de Refinería. (Realiza bloqueo eléctrico). Seguridad industrial e Inspección Técnica. Actividades. 1. La unidad de producción, emite y entrega el permiso de trabajo. 2. Seguridad industrial, deberá emitir y entregar el certificado de inspección de seguridad, mecánicos retiraran y trasladaran la bomba al taller de mantenimiento de plantas. 3. Se procede con el mantenimiento preventivo de la bomba rotativa de proceso y una vez corregida la falla se procede al arranque siguiendo el procedimiento de arranque Post-Mantenimiento. Solución # 4. Programa de control de las nuevas bombas Viking A y B. El objetivo del mantenimiento planificado es el de eliminar los problemas del equipamiento a través de acciones de mejora, prevención y predicción. Propuesta 134 Para una correcta gestión de las actividades de mantenimiento es necesario contar con bases de información, obtención de conocimiento a partir de los datos, capacidad de programación de recursos, gestión de tecnologías de mantenimiento y un poder de motivación y coordinación del equipo humano encargado de estas actividades. El mantenimiento progresivo es uno de los pilares más importantes en la búsqueda de beneficios en una organización industrial. El JIPM (instituto Japonés de Mantenimiento de Plantas) le ha dado a este pilar el nombre de "Mantenimiento Planificado". Algunas empresas utilizan el nombre de mantenimiento preventivo o mantenimiento programado. Consiste en la necesidad de avanzar gradualmente hacia la búsqueda de la meta "cero averías" para una planta industrial. Introducción. Las bombas sufren desgaste tal como cualquier otra máquina. Para mantener la bomba en su rendimiento original y para reducir los costos de mantenimiento al mínimo deben hacerse pruebas periódicas de la altura total desarrollada y el caudal o gasto entregado por las bombas. Una reducción notoria de uno o ambos valores con respecto a los datos de la placa de la bomba indicara un posible desgaste interior y la bomba podrá ser programada para abrirse e inspeccionarse. Una falla total de las partes del ajuste, que se desgastan, resultara en un tiempo de paro considerable y los costos de mantenimientos excesivos. Mantenimiento. Las bombas Viking Serie 125 y 4125 están diseñadas para que funcionen durante mucho tiempo y sin problemas bajo unas condiciones muy diversas y con un mantenimiento mínimo. Los siguientes puntos le ayudarán a mantener la bomba en servicio durante mucho tiempo. Propuesta 135 Programa de control de chequeos. Se recomienda adoptar un plan y programa de control acorde con estas instrucciones para el usuario, que incluyan lo siguiente: 1. Todo sistema auxiliar instalado debe ser supervisado. 2. Los prensaestopas deben ajustarse correctamente para que den escapes visibles con alineamiento concéntrico del casquillo para impedir temperaturas excesivas en la empaquetadura. 3. Verifique que no haya escapes por las juntas y sellos. 4. Verifíquese el nivel del lubricante en el cojinete y compruébese si se debe efectuar un cambio de lubricante. 5. Chequéese si la condición de servicio está dentro del rango seguro de operación para la bomba. 6. Compruébese la vibración, el nivel de ruido y la temperatura superficial en los cojinetes para una operación satisfactoria. 7. Verifíquese que se haya eliminado la suciedad y el polvo de zonas alrededor de holguras, alojamientos de cojinetes y motores. 8. Compruébese el alineamiento del acoplamiento y, si es necesario, alinéese otra vez. Inspección de rutina (diaria/semanal). Efectúense los siguientes chequeos y tómense las medidas necesarias para remediar cualquier desviación: 1. Compruébese el comportamiento de operación. Asegúrese que el ruido, la vibración y las temperaturas de cojinetes son normales. 2. Compruébese que no haya fluido anormal ni tampoco fugas de lubricante (juntas estáticas y dinámicas) y que los sistemas de obturación, si los hay, estén llenos y operen normalmente. 3. Verifique que las fugas por la junta del eje esté dentro de los límites razonables. Propuesta 136 4. Chequéese el nivel y estado del aceite lubricante. En bombas lubricadas con grasa. Compruébense las horas de funcionamiento desde que se efectuó la última recarga o cambio completo de grasa. Inspección periódica (semestral). 1. Inspecciónense los pernos de anclaje para determinar la seguridad de fijación y la corrosión. 2. Chequéense los registros de funcionamiento de la bomba, hora tras hora, para determinar si se debe cambiar el lubricante de cojinetes. 3. Verifíquese si el alineamiento del acoplamiento es correcto así como el desgaste de los elementos accionadores. Las inspecciones que deben realizarse, a continuación se presenta un cuadro de control anual que debe realizarse para las nuevas bombas Viking. Cuadro No. 37. CUADRO No. 37 PROGRAMA DE CONTROL DE LOS NUEVOS EQUIPOS PROGRAMA DE CONTROL PARA LAS NUEVAS BOMBAS VIKING. 2011 BOMBA "A" BOMBA "B" PLANTA CAUTIVO ACTIVIDADES ACTIVIDADES ENERO TOMA DE VIBRACION TOMA DE VIBRACION FEBRERO RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA ANALISIS DE ACEITE MARZO ANALISIS DE ACEITE TOMA DE VIBRACION ABRIL TOMA DE VIBRACION RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA MAYO RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA ANALISIS DE ACEITE JUNIO ALINEAMIENTO Y PERNOS DE ANCLAJE ALINEAMIENTO Y PERNOS DE ANCLAJE JULIO TOMA DE VIBRACION TOMA DE VIBRACION AGOSTO RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA SEPTIEMBRE ANALISIS DE ACEITE OCTUBRE TOMA DE VIBRACION TOMA DE VIBRACION NOVIEMBRE DICIEMBRE Fuente: Investigación Directa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. ANALISIS DE ACEITE RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA RUIDO REVOLUCION Y TEMPERATUIRA Propuesta 137 Cuadro de Record de Mantenimiento para las Nuevas Bombas. Como ya determinamos la programación a continuación en el cuadro No. 38, se presenta un cuadro de Record de Mantenimiento, donde se registrara el tipo de chequeo tanto en el campo como el realizado en el taller, en los cuadros de la derecha se reportara el estado en que se encuentra el equipo a la fecha de realización de este análisis. CUADRO No. 38 RECORD DE MANTENIMIENTO PARA LAS NUEVAS BOMBAS RECORD DE MANTENIMIENTO PROPUESTO PARA LAS BOMBAS VIKING FECHA: CHEQUEO EN CAMPO ESTADO MALO BUENO REGULAR BUENO REGULAR OTRO LINEAS Y VALVULAS CUBREACOPLES ACOPLE: LAINAS LINEAS DE ENFRIAMIENTO DE LA BOMBA VASO DE LUBRICACION LINEAS FLUSHING ANILLOS DE DESGASTE DE CARCAZA INTERIOR DE CARCAZA SELLO ESTADO CHEQUEO EN TALLER IMPULSOR ANILLOS DE DESGASTE DEL IMPULSOR SELLO MECANICO CAMISA EJE RODAMIENTO AXIAL RODAMIENTO RADIAL RETENEDORES OTROS MALO OTRO REPUESTOS INSTALADOS DATOS DE ALINEACION I N I C I A L F I N A L MEDICION ⁰ ALINEACION 0⁰ 90 0⁰ 90 ⁰ 180 ⁰ TOLERANCIA PERMITIDA ⁰ TOLERANCIA PERMITIDA 270 AXIAL RADIAL ⁰ MEDICION ALINEACION 180 ⁰ 270 AXIAL RADIAL OBSERVACIONES REALIZADO POR Fuente: Investigación Directa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. REVISADO POR Propuesta 138 Cuadro de Orden de Trabajo. A continuación se presenta el cuadro No. 39, de las ordenes de trabajo qué deben realizarse, en el cual se anotaran el número de orden, la fecha los permisos de trabajo requeridos antes del mantenimiento, el estado en que se encuentra el equipo, el detalle del traba que se va realizar. En el casillero de falla observada se anotara el tipo de falla o trabajo que deberá realizarse, en el recuadro derecho se registra el operador que recibió el equipo, deberá anotar nombre, hora y fecha. CUADRO No. 39 ORDEN DE TRABAJO PARA LAS NUEVAS BOMBAS. ORDEN DE TRABAJO PARA: MANTENIMIENTO DE PLANTAS No. 001 SOLICITADO POR: Unidad de FECHA: ORDENADO POR: producción. ESPECIFICACION:BOMBA REFINERIA CAUTIVO. AUTORIZADO POR: Viking "A" PERMISOS DE TRABAJOS REQUERIDOS AISLAMIENTO AISLAMIENTO MECANICO ELECTRICO DESGASIFICACION LOCAL GENERAL PROTECCION ESPECIAL CONTRA INCENDIO NOMBRE HORA FECHA DETALLE DE TRABAJO REALIZADO URGENTE PROXIMA PARADA X REQUERIDO A LAS DISPONIBLE A LAS HORAS DEL HORAS DEL PRIORIDAD EL EQUIPO SE ENCUENTRA EN OPERACIÓN CARGA REDUCIDA X NO OPERANDO FALLA OBSERVADA Y/O TRABAJO REQUERIDO ACEPTADO POR REGISTRADO POR Fuente: Investigación Directa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Propuesta 139 Solución No. 5. Capacitación del Personal Para Operar las Bombas. El programa de capacitación que se propone estará dirigido para el personal tanto operativo como administrativo de la Refinería La Libertad. El número de operadores de planta cautivo que se propone para la capacitación son 16 personas de planta y 4 mecánicos de guardia que trabajan en las otras unidades de Refinación. Se invitara a 5 trabajadores del personal de mantenimiento de plantas para esta capacitación. El número de días que se propone para esta capacitación es de 12, cuyo valor representa, $ 2200,00 pago a facilitador, costo de material de apoyo $ 250,00 valor de la capacitación es de $ 80,00 cada uno $ 2000,00 capacitación a personal, $ 500,00 coffe-break. Total $ 4.950,00. estos valores se presentan en el cuadro No. 40. CUADRO No. 40 COSTO DE LA CAPACITACION COSTO DE CAPACITACION FACILITADOR MATERIAL DE DIDACTICO COFFE BREAK COSTO POR PERSONA $ 80,00 (25 OPERADORES) TOTAL $ 2.200,00 $ 250,00 $ 500,00 $ 2.000,00 $ 4.950,00 Fuente: Investigación Directa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez Los trabajadores no siempre tienen experiencia en algún trabajo previo, por lo que, con la capacitación se mejora el desempeño en el trabajo. La capacitación debe encuadrarse en un proceso continuo que permita mejorar los conocimientos y habilidades del personal de la empresa, adaptando a los trabajadores al puesto de trabajo siendo estos más eficientes en las operaciones encomendadas. Propuesta 140 El presente programa está diseñado para proveer a los participantes de habilidades y conocimientos necesarios para la instalación, operación y mantención de bombas Viking. Los objetivos principales que se buscan al implantar este programa de capacitación en la empresa, son los siguientes: 1. Perfeccionar los conocimientos y habilidades del trabajador. 2. Incrementar la productividad y eficiencia de cada trabajador. 3. Prevenir los riesgos de trabajo. 4. Mejorar las aptitudes de los empleados de la empresa. 5. Preparar al trabajador para que pueda eliminar tiempos ociosos. Para el programa de capacitación propuesto; se contará con el apoyo del centro de capacitación de Refinería Esmeraldas. Refinería La Libertad Planta Cautivo dictará los cursos de capacitación en el nuevo centro de capacitación (instituto de estudio del petróleo). En la implementación del mantenimiento planificado se utilizaran la realización de rutinas diarias, periódicas y predicativas de inspecciones para prevenir y corregir los problemas de producción y de calidad. Mediante las inspecciones diarias en las cuales se puedan verificar los estándares necesarios para determinar el arranque, es decir que previo al arranque de la maquinaría se deberá cumplir con ciertos estándares como limpieza, lubricación y calibración. Utilizando una secuencia de mejora continua, se eliminará el mantenimiento correctivo, ya que por medio de las rutinas periódicas y diarias no existirán averías, ni fallas. Las actividades de mejora continua también deberán ser aplicadas en las Propuesta 141 áreas administrativas, en especial en el departamento de mantenimiento. El cuadro No. 41, muestra la planificación de la capacitación. CUADRO No. 41 PLANIFICACIÓN DE LA CAPACITACION CAPACITACION DIRIGIDO A Técnico de operaciones, de mantenimiento y supervisores Técnico de Conocimientos básicos operaciones, de de hidráulica mantenimiento y supervisores Identificar los principios Técnico de complementarios y operaciones, de características de las mantenimiento y bombas supervisores Técnico de Operación de bombas operaciones, de mantenimiento y Técnico de Limpieza del área de operaciones, de trabajo mantenimiento y supervisores Técnico de Control de los procesos y operaciones, de de mantenimiento mantenimiento y supervisores Técnico de Lineamientos para operaciones, de detección predictiva, mantenimiento y preventiva de las bombas supervisores Técnico de Supervisión y toma de operaciones, de decisiones mantenimiento y supervisores Técnico de operaciones, de Seguridad mantenimiento y supervisores Técnico de Evaluación de la operaciones, de capacitación mantenimiento y supervisores Introducción al nuevo equipo de bombas Fuente: Investigación Directa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez DURACION NUMERO DE PARTICIPANTES Integrar al personal al sistema nuevo 8 Horas 25 Repasar los conceptos asociados a las bombas reciprocan tés 8 Horas 25 Identificar los tipos de componentes de las bombas 8 Horas 25 Manejar el nuevo sistema 8 Horas 25 Fomentar las normas Seiri de orden y limpieza 5 "s" 8 Horas 25 Optimizar el control de mantenimiento con técnicas de TPM. 8 Horas 25 Identificar fallas de las Bombas por Operación e Instalación 8 Horas 25 Formar una visión integral y sistemática sobre estructura organizacional 8 Horas 25 Prevenir accidentes en el área de trabajo 8 Horas 25 8 Horas 25 OBJETIVO Determinar el grado de conocimiento del capacitado CAPITULO V EVALUACION ECONOMICA Y FINANCIERA 5. 1. Plan de inversión y financiamiento. En este capítulo se analizará las inversiones a realizarse para la puesta en marcha de la alternativa de solución, que consiste en la propuesta de cambio de las bombas y válvulas de combustible de los hornos H - 2 A y H - 2 B de Planta Cautivo, para optimizar el proceso de energía. Inversión Inicial. La inversión inicial para la propuesta en mención, comprende los siguientes rubros. Detallados en el cuadro No. 42, de inversión inicial. CUADRO No. 42 INVERSIÓN INICIAL INVERSION INICIAL Costo Unitario Cantidad DETALLE (Incluido iva) Unidades BOMBA VIKING A $ 96.533,75 1 BOMBA VIKING B $ 96.533,75 1 VALVULAS DE AGUJA $ 130,00 32 INSTALACION Y PUESTA EN MARCHA 10% DE LOS COSTOS TOTAL Fuente: Proformas del sistema A- S 400. Anexo No. 19 y anexo No. 20 Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. La inversión inicial corresponde a $ 216.950,25. Costo Total $ 96.533,75 $ 96.533,75 $ 4.160,00 $ 19.722,75 $ 216.950,25 Evaluación Económica y Financiera 143 5.1.2. Costo de Operación. Los costos de operación están comprendidos por el monto a desembolsar para la adquisición de los recursos materiales y capacitación técnica y mantenimiento de los equipos nuevos cuyo costo es el 5% que corresponde a $ 9.861,37. Descritos en el cuadro No. 43. La vida útil de las bombas es de aproximadamente 20 años. CUADRO No. 43 COSTO DE LAS OPERACIONES COSTO DE OPERACIONES FACILITADOR MATERIAL DE DIDACTICO COSTO POR PERSONA $ 80,00 (25 OPERADORES) COFFE BREAK MANTENIMIENTO (5% COSTO DE EQUIPO) TOTAL $ 2.200,00 $ 250,00 $ 2.000,00 $ 500,00 $ 9.861,37 $ 14.811,37 Fuente: cuadro No. 40 y No. 42. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Los costos de operación de la propuesta ascienden a $ 14.811,37. 5.1.3. Inversión Total. La inversión total es igual a la suma de la inversión fija + los costos de operación, para lo cual se elaboro el siguiente cuadro No. 44. CUADRO No. 44 INVERSIÓN TOTAL INVERSION TOTAL DETALLE COSTOS PORCENTAJES INVERSION FIJA $ 216.950,25 93,61% COSTO DE OPERACION 14811,37 6,39% INVERSION TOTAL $ 231.761,62 100,00% Fuente: cuadro No. 42 y No. 43 Inversión fija y Costos de Operación. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Evaluación Económica y Financiera 144 El cuadro indica que la inversión total asciende a la cantidad de $ 231.761,62. 5.2. Financiamiento de la Propuesta. La propuesta será financiada mediante partida presupuestaria correspondiente al departamento de producción. La inversión inicial se presenta en el cuadro No. 45, se financiara en un 70% a través de un crédito a la C.F.N. (corporación financiera nacional) de $ 151.865,18, el 30 % de capital propio es $ 65.085,07, la tasa de interés del préstamo del 12% se pagara a tres años, con montos deducibles de las asignaciones del presupuesto del departamento de producción para Refinería Cautivo, no se puede prescindir del total de las asignaciones de la unidad. CUADRO No. 45 DATOS DEL CREDITO FINANCIADO DATOS DE CREDITO FINANCIADO DETALLE COSTO INVERSION INICIAL $ 216.950,25 CAPITAL PROPIO 30% $ 65.085,08 $ 151.865,18 CREDITO FINANCIADO ( C ) 70% DE INVERSION INICIAL INTERES ANULAL A C.F.N. 12% INTERES TRIMESTRAL (i) 3% NUMERO DE PAGOS (n) 12 Fuente: Cuadro de inversión fija. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. 5.2.1. Amortización de la inversión del crédito financiado. Para amortizar el crédito financiado requerido, se opera de la siguiente manera. C * tasa pago n 1 1 tasa Evaluación Económica y Financiera 145 pago $151865,17 * 3% 12 1 1 3% Pago = -15.256,69. Cada pago trimestral del crédito realizado para el financiamiento de la propuesta asciende a $ -15.256,69, de acuerdo a la ecuación de interés compuesto que se ha utilizado. En el cuadro No. 46, se puede apreciar la amortización del crédito financiado el total del pago es de $ - 183.080,28. CUADRO No. 46 AMORTIZACION DEL CREDITO FINANCIADO Trimestre Dic. 2010 Mar.2011 Jun.2011 Sep.2011 Dic. 2011 Mar.2012 Jun.2012 Sep.2012 Dic. 2012 Mar.2013 Jun.2013 Sep.2013 Dic. 2013 TOTAL n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AMORTIZACION DEL CREDITO FINANCIADO Credito C I Pago $ 151.865,17 3% $ 151.865,17 $ 4.555,96 $ -15.256,69 $ 141.164,44 $ 4.234,93 $ -15.256,69 $ 130.142,68 $ 3.904,28 $ -15.256,69 $ 118.790,27 $ 3.563,71 $ -15.256,69 $ 107.097,29 $ 3.212,92 $ -15.256,69 $ 95.053,52 $ 2.851,61 $ -15.256,69 $ 82.648,44 $ 2.479,45 $ -15.256,69 $ 69.871,20 $ 2.096,14 $ -15.256,69 $ 56.710,65 $ 1.701,32 $ -15.256,69 $ 43.155,27 $ 1.294,66 $ -15.256,69 $ 29.193,24 $ 875,80 $ -15.256,69 $ 14.812,35 $ 444,34 $ -15.256,69 $ 31.215,11 $ -183.080,28 Fuente: cuadro No. 45, datos del crédito financiado. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Deuda C + i + Pago $ 141.164,44 $ 130.142,68 $ 118.790,27 $ 107.097,29 $ 95.053,52 $ 82.648,44 $ 69.871,20 $ 56.710,65 $ 43.155,27 $ 29.193,24 $ 14.812,35 $ 0,00 Evaluación Económica y Financiera 146 5.2.2. Interés anual del crédito financiado. Los intereses anuales del préstamo se presentan en el cuadro No. 47 en el 2011 se pagará $ 16.258,88 para el 2012 en el periodo 2012 se pagara $ 10.640,11 y en el tercer año se parará $ 4.316,11 el interés total en los tres años es de $ 31.215,11. CUADRO No. 47 CUADRO DE INTERESES ANUALES INTERESES ANUALES DEL CREDITO FINANCIADO PERIODO COSTOS FINANCIEROS $ 16.258,88 2011 $ 10.640,11 2012 2013 $ 4.316,11 TOTAL $ 31.215,11 Fuente: Cuadro # 52 amortización del crédito financiado. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. El crédito financiado genera un interés de $ 31.215,11, hasta el tercer año del inicio de la propuesta. 5.2.3. Balance económico de flujo de caja Para determinar los criterios económicos se ha elaborado el cuadro de balance económico de flujo de caja, cuadro No. 50, considerando una vida útil de 5 años. Ahorro de la alternativa. El ahorro está determinado por el rendimiento de la operación de los Hornos de Refinería Cautivo que se estima en una optimización del 90 % de la capacidad instalada. El ahorro de combustible es del 5 % y se muestra en el cuadro No. 48, cuadro de ahorro de perdidas en el año 2011 es de $ 134.728,80 para el 2012 es $ 141.465,24 en el 2013 es $ 148.538.50 en el 2014 es $ 155.965,43 y en el 2015 es $ 153.902,33. Evaluación Económica y Financiera 147 De lo cual cada horno puede llegar a procesar 5.500 barriles por día. Considerando un objetivo mínimo promedio de un 5% de ahorro de combustible por incremento de la eficiencia del cambio de las válvulas y las bombas de combustible para los Hornos H – 2 A y H – 2 B. El consumo de combustible actual en planta cautivo es de 73 barriles por día en cada horno, por los 2 hornos consumen 6152 galones/día. Se produce un consumo estimado entre los dos hornos de 6152,16 Galones por día.6.152 x 5% = 307,6 galones/día El ahorro representa 307,6 galones por día, por $ 1,20 el galón. 307,6 x 1.20 = 369,12 $ /día Un ahorro efectivo de $ 369,12 por día, permitirá un ahorro de $ 134.728,8 al primer año de operación. 369,12 x 365 días = $ 134.728,8 dólares anuales de ahorro de combustible por el cambio de los equipos. CUADRO No. 48 CUADRO DE AHORRO DE PÉRDIDAS Descripción Ahorro de las perdidas 2010 2011 PERIODOS 2012 2013 2014 2015 $ 134.728,80 $ 141.465,24 $ 148.538,50 $ 155.965,43 $ 163.763,70 Fuente: Ahorro de alternativa. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Costo de operación. El costo de operación es una valoración monetaria de la suma de recursos destinados a la administración, operación y funcionamiento de la empresa. A continuación se presenta el cuadro No. 49, costo de operación anual, en el primer año 2011 el capital de operación es de $ Evaluación Económica y Financiera 148 31.071,25 en el 2012 el capital de operación es de $ 20.501,48 en el año 2013, es de $ 14.177,48 para el 2014 es de $ 9.861,37 y en el 2015 es de $ 9.861,3 CUADRO No. 49 COSTOS DE OPERACIÓN ANUAL 2011 2014 2015 $ 9.861,37 $ 9.861,37 $ 31.071,25 $ 20.501,48 $ 14.177,48 $ 9.861,37 $ 9.861,37 Recursos tecnicos (Mantenimiento 5%) $ 9.861,37 Capacitacion de Recursos Humanos $ 4.950,00 Gastos por intereses Capital de Operación Anual Costos de Operación 2012 2013 16259,88 $ 9.861,37 $ 9.861,37 10640,11 4316,11 Fuente: Cuadro de costo de operación y costos financieros. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. Balance económico de flujo de caja. El flujo de caja se presenta en el cuadro No. 50, es la herramienta clave para analizar la propuesta, por tanto, es aquel que toma todas las informaciones relevantes sobre los ingresos operativos proyectados y los egresos necesarios, ya sean inversiones o gastos operativos, y señala en qué momento se requerirá el financiamiento, con los valores actuales netos se podrá obtener el valor actual neto de la inversión y la tasa interna de retorno. El balance de flujo de caja indica los siguientes flujos de efectivo: $ 103.657,25 para el 2011; $ 120.963.76 en el 2012; y, $ 134.361.02 en el 2013; $ 146.104,06 en el 2014 y $ 153.902.33 en el 2015. Una tasa interna de retorno (TIR) de 48,53% y un valor actual neto (VAN) por cálculo en excel de $ 464.798,56. Evaluación Económica y Financiera 149 CUADRO No. 50 BALANCE ECONÓMICO DE FLUJO DE CAJA Descripción 2010 2011 Periódos 2012 2013 2014 2015 Inversión fija -$ 216.950,25 inicial Ahorro de la $ 134.728,80 $ 141.465,24 $ 148.538,50 $ 155.965,43 $ 163.763,70 perdida Costos de $ 31.071,25 $ 20.501,48 $ 14.177,48 $ 9.861,37 $ 9.861,37 operación Flujo de caja -$ 216.950,25 $ 103.657,55 $ 120.963,76 $ 134.361,02 $ 146.104,06 $ 153.902,33 48,53% TIR $ 464.798,56 VAN Fuente: Cuadro de inversión inicial, costo de operación y ahorro de perdidas. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. 5.3. Evaluación Financiera (coeficiente beneficio/ costo, TIR, VAN. Periodo de recuperación del capital). Los índices financieros que sustentan la inversión son: Tasa interna de retorno, Valor actual neto, Periodo de recuperación de la inversión. 5.3.1. Tasa Interna de Retorno. (TIR). Tasa interna de retorno (TIR).- es la tasa que permite descontar los flujos netos de operación de un proyecto o igualarlos a la inversión inicial. Si TIR > tasa de descuento: El proyecto es aceptable. Si TIR< Tasa de descuento: El proyecto no es aceptable. Cuando se utiliza los comandos Excel (función financiera) se puede visualizar que el resultado de la Tasa interna de retorno (TIR) es igual a 48,53%, no obstante se utiliza la ecuación de matemáticas financieras Evaluación Económica y Financiera 150 para definir el valor de este indicador económico. Para el efecto se ha utilizado la siguiente formula. En el cuadro No. 51 cuadro de interpolación para la comprobación del TIR. F 1 i P n Donde: P = Inversión Inicial =$ 216.950,25. F = Flujo de caja. n = Numero de años. I = Tasa de interés (TIR calculada con funciones de Excel). CUADRO No. 51 CUADRO DE INTERPOLACIÓN PARA LA COMPROBACIÓN DEL TIR. Año 2010 2011 2012 2013 2014 2015 TOTAL n P 0 $ 216.950,25 1 2 3 4 5 F i1 P1 i2 P2 $ 103.657,55 48% $ 70.038,89 49% $ 69.568,83 $ 120.963,76 48% $ 55.224,51 49% $ 54.485,73 $ 134.361,02 48% $ 41.446,53 49% $ 40.617,62 $ 146.104,06 48% $ 30.451,97 49% $ 29.642,66 $ 153.902,33 48% $ 21.673,88 49% $ 20.956,26 CÁLCULO DE LA TIR VAN1 $ 1.885,52 48% $ 218.835,77 VAN2 -$ 1.679,15 1% $ 215.271,10 48,53% Fuente: Cuadro de flujo de caja anual. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez Del cuadro No. 51, se puede apreciar los siguientes resultados. Que se presentan en el cuadro No. 52. Calculo por interpolación. Evaluación Económica y Financiera 151 CUADRO No. 52 CALCULO POR INTERPOLACIÓN PARA DETERMINAR EL TIR FLUJO 1 $ 218.835,77 INVERSION INICIAL $ 215.271,10 $ 216.950,25 FLUJO 2 VAN 1 $ 1.885,52 VAN 2 -$ 1.679,15 Fuente: Cuadro No. 51 de interpolación para la comprobación del TIR. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. La ecuación matemática para obtener la Tasa Interna de Retorno (TIR) es la siguiente. TIR i1 TIR 48% i2 i1 VAN 1 VAN 1 VAN 2 49% 48% $1885,52 $1885,5 1679,15 TIR = 48% + (1) (0,5289) TIR = 48% + 0.53% = 48,53 TIR = 48,53 % Tasa interna de retorno (TIR).- es la tasa que permite descontar los flujos netos de operación de un proyecto o igualarlos a la inversión inicial. Si TIR > tasa de descuento: El proyecto es aceptable. Si TIR< Tasa de descuento: El proyecto no es aceptable. El cálculo efectuado para obtener el valor de la Tasa Interna de Retorno (TIR), da como resultado 48,53 % que es igual al que se obtuvo aplicacando las funciones financieras de Excel, lo que indica la factibilidad Evaluación Económica y Financiera 152 del proyecto, puesto que supera a la tasa de descuento considerada en este análisis que es del 12%. 5.3.2. Valor Actual Neto (VAN). Consiste en actualizar a valor presente los flujos de caja futuros que va a generar el proyecto, descontados al 12% de interés y compararlos con el importe inicial de la inversión $ 216.950,25. El valor actual neto (VAN) se comprueba, aplicando similar ecuación financiera siguiente que se utilizo para la comprobación de la tasa TIR. Si VAN es > 0: El proyecto es aceptable. Si VAN es < 0: El proyecto no es aceptable. P F 1 i n Donde: P = Valor Actual Neto (VAN) F = Flujo de caja. n = Numero de años. i = Tasa de descuento del 12% El valor actual neto (VAN) obtenido en el cuadro No. 53, es de $ 464.798,56 es igual al que se obtuvo con el análisis de las funciones financieras de Excel Por lo que se determina la factibilidad de la inversión, ya que supera la inversión inicial. $ 216.950,25. Evaluación Económica y Financiera 153 CUADRO No. 53 COMPROBACIÓN DEL VALOR ACTUAL NETO VAN AÑOS 2010 2011 2012 2013 2014 2015 n 0 1 2 3 4 5 Inv. Inicial $ 216.950,25 F i P $ 103.657,55 $ 120.963,76 $ 134.361,02 $ 146.104,06 $ 153.902,33 12% 12% 12% 12% 12% $ 92.551,38 $ 96.431,57 $ 95.635,52 $ 92.851,77 $ 87.328,32 $ 464.798,56 TOTAL Fuente: Cuadro de flujo de caja anual. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. 5.3. Periodo de Recuperación de la Inversión. Para determinar el tiempo de recuperación de la inversión, se utiliza la ecuación financiera con la cual se comprobó los criterios económicos TIR y VAN, considerando como valor de i, a la tasa de descuento del 12% P F 1 i n En el cuadro No. 54, se presentan los resultados obtenidos al utilizar la ecuación. Se determina que la recuperación de la inversión se realiza en el año 2013 con un valor de $ 284.618,47, pero el tiempo exacto de la recuperación del capital es 2,33 años, es decir 28 meses o 2 años y 5 meses. Evaluación Económica y Financiera 154 CUADRO No. 54 PERIODO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN AÑOS 2010 2011 2012 2013 2014 2015 n 0 1 2 3 4 5 Inv. Inicial $ 216.950,25 F i P $ 103.657,55 $ 120.963,76 $ 134.361,02 $ 146.104,06 $ 153.902,33 12% 12% 12% 12% 12% TOTAL $ 92.551,38 $ 96.431,57 $ 95.635,52 $ 92.851,77 $ 87.328,32 $ 464.798,56 Períodos de recuperación del capital aproximado Períodos de recuperación del capital exactos Períodos de recuperación del capital exactos Períodos de recuperación del capital exactos 2 Coeficiente costo/beneficio 3 2,33 28,01 5 P acumulado $ 92.551,38 $ 188.982,95 $ 284.618,47 $ 377.470,24 $ 464.798,56 años años meses años-meses 2,14 Fuente: Cuadro de comprobación actual neto. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez. La recuperación de la inversión se produce el segundo y tercer periodo anual, en el cual el valor de P acumulado $ 464.798,56 es superior a la inversión inicial de $ 216.950,25. 5.4. Coeficiente Beneficio / Costo. Para determinar el coeficiente beneficio costo se realiza lo siguiente: CoeficienteBeneficio / Costo Beneficio Costo El beneficio de la propuesta se refiere al valor actual neto (VAN), que es igual a $ 464.798,56 El costo de la propuesta está dado por la inversión inicial requerida que ascienden a $ 216.950,25. Evaluación Económica y Financiera 155 Posteriormente, se realiza el cálculo del coeficiente Beneficio costo. CoeficienteBeneficio / Costo $464.798,56 $216.950,25 Coeficiente Beneficio / costo = $ 2,14 El coeficiente Beneficio /costo indica que por cada dólar que se va a invertir, se recibirá $ 2,14, es decir $ 1,14 de beneficio adicional, lo que indica la conveniencia de la inversión y la factibilidad para la implementación de la propuesta, entonces es aceptable. 5.5. Resumen de Criterios Económicos El resumen de los criterios económicos es el siguiente: Tasa interna de retorno (TIR). 48.53% > a la tasa de descuento 12%, es ACEPTADO. Valor actual neto (VAN). $ 464.798,56 > inversión inicial $ 216.950,25, es ACEPTADO. Tiempo de recuperación de la inversión. = 2 años 5 meses < vida útil de propuesta 5 años. ACEPTADO. Coeficiente Beneficio / costo = $ 2,14 > 1 ACEPTADO. Los criterios económicos financieros indican la factibilidad y sustentabilidad del proyecto. CAPITULO VI PROGRAMACIÓN PARA PUESTA EN MARCHA 6.1. Planificación de actividades para la implementación de la propuesta. Para implementar la propuesta de optimización se requiere establecer con claridad y precisión un Plan de Acción orientado hacia los siguientes objetivos: 1. El jefe de departamento de producción realiza la solicitud de los recursos a través de la partida presupuestaria correspondiente, dirigida a la institución financiera que permitirá adquirir un crédito financiado, pagadero en cinco años plazos, en periodos trimestrales. 2. Se efectúa el proceso de compra de los activos fijos. Utilizando el método de selección de proveedores más adecuado, para garantizar que se ha escogido la mejor opción. La propuesta contempla la adquisición de dos bombas para combustible de fuel oíl # 4 y válvulas de aguja para el sistema de vapor y combustible de los hornos. 3. Cambio de las bombas y válvulas de combustible. Instalación de los nuevos equipos para optimizar la energía por combustión en los hornos. 4. Sistema de Control y Evaluación procedimientos de las nuevas bombas. mediante manuales de Programación y Puesta en Marcha 157 5. Control de las nuevas bombas. 6. Programa de capacitación para el recurso humano que operara los nuevos equipos. 6.2. Cronograma de implementación. El cronograma de implementación, ha sido elaborado con base en el uso del programa Microsoft Project, bajo la aplicación de la técnica del Diagrama de Gantt, como se presenta a continuación. En el grafico # 26. El diagrama de Gantt, indica que la propuesta deberá iniciar el 13 de diciembre del 2.010 con la adquisición del crédito para financiamiento de la propuesta, teniendo una duración de 57 días laborables y su fecha de culminación será el 1 de marzo del 2.011, fecha en que se implementara la propuesta, después de haber realizado las adquisiciones de activos fijos, el cambio, la evaluación y control, la planificación del mantenimiento y la programación de capacitación se pondrá en marcha la implementación de la propuesta. El costo global de la propuesta ascenderá a la suma de $ 231.761,62 sumando la inversión fija, los costos de operación y los gastos financieros que se derivan del crédito. Fuente: Programación de la puesta en marcha. Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez DIAGRAMA DE GANTT GRAFICO No. 26 Programación y Puesta en Marcha 158 CAPITULO VII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1. Conclusiones. 1. De los antecedentes de la Refinería Cautivo como el centro de industrialización decano de la zona es de notar que cumple un factor preponderante en la refinación del crudo en La Libertad. 2. La situación actual de Refinería Cautivo al cumplir con las metas establecidas se concluye que es un centro de refinación con varias fortalezas como procesar crudos livianos y pesados. 3. Del análisis investigativo realizado, en el área de Hornos de Proceso en Planta Cautivo de Refinería La Libertad, se puede afirmar que la pérdida de energía en los calentadores es una de las principales problemáticas que afectan la producción en esta planta industrial, Las causas asignables a estas problemáticas, se refiere a la falta de presión y flujo de las bombas de combustible que alimenta a los hornos de proceso H - 2 A y H - 2 B. para incrementar la eficiencia de energía por combustión. 4. La propuesta para mejorar la operación y el mantenimiento de los nuevos equipos se determina necesario implementar los manuales de procedimientos. 5. Para lograr las metas planteadas en este análisis, se deberá invertir inicialmente la suma de $ 216.950,25 la cual permitirá Conclusiones y Recomendaciones 160 recuperar la inversión en el lapso de 2,33 años, generando una tasa interna de retorno de la inversión (TIR) igual a 48,53% y un valor actual neto (VAN), de $ 464.789,56. Estos valores económicos ponen de manifiesto la factibilidad de la inversión. El sistema a implementar incrementara la eficiencia de los hornos en un 5%. 6. Los estudios de métodos planteados y la capacitación técnica del recurso humano permitirán alcanzar un alto grado de eficiencia en el trabajo, mejorar la satisfacción del personal que opera estos equipos y evitar daños posteriores. 7.2. Recomendaciones. 1. Implementar los nuevos equipos: Bombas rotativas para combustible fuel oíl No. 4, y válvulas de aguja para combustible y vapor según diseño propuesto en el capítulo IV solución No. 1. 2. Tomar en cuenta realizar la instalación adecuada de las bombas de combustible de acuerdo a la propuesta de solución planteada en el capítulo IV solución No. 2. Es importante que se aplique los manuales de procedimientos propuestos para la operación y puesta en marcha de los nuevos equipos con la finalidad de optimizar la vida útil del nuevo sistema. Como se planteo en la solución No. 3. 3. Para mejorar los procedimientos y alcanzar mejores estándares en la operación y mantenimiento se realizará, Capacitación técnica del personal desde el supervisor, operadores y personal de mantenimiento, acorde a las metodologías propuestas en el capítulo IV solución No. 5, con el propósito que el recurso humano pueda responder a las necesidades de tecnología y cumplimiento de metodologías, para que eleve su rendimiento en el trabajo y se sienta motivado. GLOSARIO DE TERMINOS. API.- La gravedad API, de sus siglas en inglés American Petroleum Institute, es una medida de densidad que describe cuán pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua. Si los grados API son mayores a 10, es más liviano que el agua, y por lo tanto flotaría en ésta. La gravedad API es también usada para comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo. Por ejemplo, si una fracción de petróleo flota en otra, significa que es más liviana, y por lo tanto su gravedad API es mayor. Matemáticamente la gravedad API no tiene unidades. La gravedad API es medida con un instrumento denominado densímetro. Aislamiento térmico.- esta medida consiste en recubrir las paredes de las cámaras y tuberías con materiales aislantes (fibra de roca, espumas). Se consigue un ahorro energético y una mayor eficacia. Bombas, es una máquina que se emplea para desplazar un liquido a base de tomar energía de alguna otra fuente y transmitírsela a un líquido. Calderas, es una maquina o dispositivo de ingeniería que está diseñado para generar vapor saturado. Éste vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado liquido, se calienta y cambia de estado. Corrosión, Proceso de reacciones químicas o electroquímicas que destruye un metal. Glosario 162 Hornos, es un equipo diseñado parta aumentar la temperatura de un fluido con la finalidad de permitir operaciones posteriores. Intercambiador de calor, es un dispositivo diseñado para transferir calor de un fluido a otro, sea que estos estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Separadores, son recipientes empleados para el almacenamiento temporal de un líquido o un gas. Torres, que son columnas de destilación que operan a una presión cercana a la atmosférica. Torre de enfriamiento (de agua).- Dispositivo confinado de intercambio de calor, de flujo continuo, para enfriar agua por evaporación a través del contacto directo con el aire. Válvulas, son las encargadas de de controlar el flujo de un liquido o un gas a través de una línea o tubería. Anexo 163 ANEXOS Anexo 164 ANEXO No. 1 SIMBOLOGÍA EMPLEADA EN EL DIAGRAMA DE PROCESO DE LA OPERACIÓN Fuente: "Estudio del Trabajo: Ingeniería de Métodos" Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 165 ANEXO No. 2 DIAGRAMA ISHIKAWA Fuente: "Estudio del Trabajo: Ingeniería de Métodos" Elaborado por: Julio Perero R. Anexo 166 ANEXO No. 3 TIPOS DE HORNOS DE PROCESOS Fuente: Universal Oíl Products (U.O.P). Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Anexo 167 ANEXO No. 4 PARTES DE HORNOS Fuente: Universal Oíl Products (U.O.P). Elaborado Por: Julio Perero Rodríguez Anexo 168 ANEXO No. 5 PARTES DE HORNO TIPO CAJA Fuente: Universal Oíl Products (U.O.P). “Hornos de Procesos" Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 169 ANEXO No. 6 DIAGRAMA ESQUEMATICO DE LA COMBUSTION COMBUSTIBLE COMBURENTE QUEMADOR PROPORCION MEZCLA IGNICION EXCESO DE AIRE TURBULENCIA TEMPERATURA COMBUSTION CALOR GASES PROCESO INDUSTRIAL Fuente: Universal Oíl Products (U.O.P). U. O. P. “Estudio de la combustión" Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. RESIDUO Anexo 170 ANEXO No. 7 EJEMPLO DE FUEGOS DE QUEMADORES. Fuente: Universal Oíl Products (U.O.P). “Estudio de la combustión" Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 171 ANEXO No. 8 PARTES DE QUEMADORES Y CAMPANA Fuente: Universal Oíl Products (U. O. P). Elaborado por: Julio Perero Rodriguez Anexo 172 ANEXO No. 9 CORTE TRANSVERSAL DE LA BOMBA Bomba Centrífuga Fuente: Libro Piping Handbook Mohinder L. Nayyar Elaborado por: Julio Perero Rodríguez Elementos de una bomba. Fuente: Manual de Selección de bombas Dr. Miguel Assuage. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 173 ANEXO No. 10 TIPOS DE VÁLVULAS DE AGUJA PARTES DE VÁLVULA DE AGUJA Vástago Aguja Conexión femenina Asiento Fuente: Manual de Selección de bombas Dr. Miguel Assuage. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 174 ANEXO No. 11 UBICACIÓN GEOGRAFICA DE PLANTA CAUTIVO N O E S PLANTA CAUTIVO VIA PLAYA CAUTIVO AREA DEA LMACENAMIENTO VIA LA LIBERTAD BALLENITA Fuente: Satélite de Google Elaborado por: Julio Perero Rodriguez. Anexo 175 ANEXO No. 12 ORGANIGRAMA GENERAL DE LA E.P. PETROECUADOR LA LIBERTAD. Fuente: Empresa publica Petroecuador. Elaborado por: Julio Perero Rodriguez. Anexo 176 ANEXO No. 13 DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO ACTUAL DE PLANTA CAUTIVO Fuente: Coordinación Sénior Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 177 ANEXO No. 14 DIAGRAMA DE RECORRIDO DE GASOLINA – RUBBER SOLVENT Fuente: Coordinación Sénior Flujos Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 178 ANEXO No. 15 DIAGRAMA DE RECORRIDO DE DESTILADO- MINERAL –DIESEL LIVIANO Fuente: Coordinación Sénior Flujos Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 179 ANEXO No. 16 DIAGRAMA DE RECORRIDO DE DIESEL PESADO V - 3 DIAGRAMA DE RECORRIDO DE RESIDUO Fuente: Coordinación Sénior Flujos Planta Cautivo Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 180 ANEXO No. 17 CARACTERÍSTICAS DEL COMBUSTIBLE FUEL OÍL # 4 ESTACIÓN DE BOMBEO LA LIBERTAD FUEL OIL TIPO 4 A CERTIFICADO Nº FECHA DEL REPORTE PROCEDENCIA 2010 - 711 21/10/2010 TQ 112 MÉTODO PARÁMETROS UNIDAD ASTM ESPECIFICACIÓN RESULTADOS INEN GRAVEDAD ESPECIFICA,60/60 ºF ºF D-1298 REPORTE 0,9577 GRAVEDAD API 60/60 ºf ºF D-287 REPORTE 16,2 PUNTO DE INFLAMACION, ºC ºF D-93 1493 MIN. = 60 86 AGUA Y SEDIMENTO,%V %V D-1796 1494 MAX. = 0,5 0,1 Viscosidad Redwood A 37,8ºC, Seg. ºC, Seg. D-88 1981 3820 - 5030 4282,0 Viscosidad Saybolt Furol a 50ºC, Seg. ºC, Seg. D-88 1981 188,8 - 241 208,8 Viscosidad Cinematica a 50ºC, cSt. ºC, cSt. D-445 810 400 - 510 442,0 CENIZAS, %P %P D-482 1492 MAX. = 0,1 0,04 PUNTO DE ESCURRIMIENTO ºC ºC D-97 1982 MAX. = 12 6 AZUFRE, % P %P D-4294 1049 - 1490 MAX. = 1,5 1,42 OBSERVACIONES GENERALES: API OBS.: 28,1 / 78 PRODUCTO: FUEL OIL # 4 FECHA Y HORA DE MUESTREO: 19/010/2010 8:00 FECHA Y HORA DE FINALIZACIÓN DE ANÁLISIS: 21/10/2010 9:30 CARLOS CORNEJO A. LABORATORISTA Fuente: Control de calidad de Refinería La Libertad. Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. LOTE: 809 Anexo 181 ANEXO No. 18 PROFORMA DE PRECIO DE LAS VALVULAS DE AGUJA. Fuente: Sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras) Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 182 ANEXO No. 19 PROFORMA DE PRECIO DE LAS BOMBAS ROTATIVAS VIKING Fuente: Sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras) Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. Anexo 183 ANEXO No. 20 PROFORMA DE PRECIO DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS PARA RESIDUO. Fuente: Sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras) Elaborado por: Julio Perero Rodríguez. BIBLIOGRAFÍA. Assuaje Miguel.Bombas Centrifugas Selección, Instalación, Operación, Mantenimiento del Dr. Miguel Assuage. . Catálogos de Bombas Centrifugas suministrados por la empresa bombas y riegos, Medellín, Colombia. Calderas, tipos, características y funciones, Carl Shield, Compañía Editorial Continental (Biblioteca FIUBA: P17147). Combustion Theory, F. A. Williams, Addison Wesley, 1985. Combustión, Flamas Explosiones de Gases, B. Lewis and G. Von Elbe, 1987. Combustión y Masas de transferencia, D. B. Spalding, Pergamon, 1979. Desarrollo Gerencial “Herramientas Estadísticas Básicas Para el Mejoramiento de la Calidad”. De Hitoshi Kume, de la editorial norma. Diagnóstico de Procesos de Indústrias. Rio Grande do Sul-Brasil, Gerber, W. & Gerber M. Estudio del Trabajo: Ingeniería de Métodos. Hammer & Champy. La Combustión”. A. L. Miranda Barreras, R. O. Pujol. Ediciones Ceac, 1996. Bibliografía 185 La eficiencia energética en la competitividad de las empresas, Cienfuegos, Cuba, 2000, pagina 95 CAMPOS J. C. Mejora de los procesos en las organizaciones. México, Mc Graw Hill. Harrington, H. J. (2000) Operación y mantenimiento de bombas centrífugas. Biblioteca virtual ENAP Chile. Procesos en la industria de la Editorial Mc. Graw Hill, 2002 Piping Handbook Mohinder L. Nayar. Reingeniería de H&C94 Hammer & Champy. Refinería Cautivo de La Libertad. Sistema A – S 400 de Refinería La Libertad. (Portal interno de compras). Refinería La Libertad. Teoría de los Motores Térmicos, Martínez de Vedia y Martínez, CEI La Línea Recta, 1989. Universal Oíl Products (U.O.P). Enginering Design Seminar Fired Heaters, 1997. www.altavista.com www.asopetrol.com www.Eppetroecuador.com.ec. www.italmax.com Bibliografía 186 ohm.ing.unal.edu.co/civil/hidra(mantenimiento de bombas) Línea Gratuita: 1800cursos (287767) QUITO – ECUADOR