Proyecto Final Educación Superior Dinámico

SUPERVISION Y CONTROL EN MONTAJE DE PLANTAS INDUSTRIALES

PROYECTO FINAL PRE-ARRANQUE DE SISTEMAS Y EQUIPOS NEUMATICOS

GERSAIN ARAFAT ALANIS PORTILLO BRANDON ANTONIO RAMIREZ AGUILAR

PROFESOR: JOSE ALFREDO ESTRADA NAVARRETE

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" Envidia a alguien y te derribaras. Admíralo y te construiras."

Elvis Aaron Presley

El pre-arranque de equipos industriales neumáticos y/o de vapor es un proceso crítico que garantiza la seguridad y eficiencia de los equipos y procesos industriales. Este informe describe los pasos y procedimientos para realizar un pre-arranque seguro y eficiente de estos equipos.

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OBJETIVOS

1. Garantizar la seguridad del personal y equipos. 2. Verificar el funcionamiento correcto de los equipos. 3. Identificar y corregir posibles problemas antes del arranque. 4. Minimizar el riesgo de accidentes y daños.

Equipos Industriales Neumáticos y/o de Vapor

- Compresores de aire - Bombas de vapor - Válvulas de control - Sistemas de distribución de aire y vapor - Equipos de procesamiento industrial (mezcladores, separadores, etc.)

Procedimiento de Pre-Arranque

4. Pruebas de Funcionamiento

- Realizar pruebas de funcionamiento de los equipos. - Verificar la eficiencia y estabilidad de los sistemas.

1. Revisión de Documentación

Revisar los manuales de operación y mantenimiento. - Verificar la documentación de seguridad y procedimientos de emergencia.

5. Verificación de Sistemas de Seguridad

2. Inspección Visual

- Verificar los sistemas de detección de fugas. - Verificar los sistemas de alarma y alerta. - Verificar los sistemas de protección contra sobrepresión. 6. Aprobación para Arranque - Obtener la aprobación del supervisor o responsable. - Verificar que todos los pasos anteriores hayan sido completados.

- Verificar el estado de los equipos y conexiones. - Inspeccionar los sistemas de tuberías y válvulas. - Identificar posibles fugas o daños.

3. Verificación de Presión y Temperatura

- Verificar la presión y temperatura de los sistemas. - Ajustar los reguladores de presión y temperatura según sea necesario.

METODOLOGÍA

PRE-ARRANQUE

PROCEDIMIENTOS

5. Pruebas en Vacío y Bajo Carga

Etapas Fundamentales del Prearranque

Las pruebas en vacío simulan condiciones iniciales de operación sin carga para evaluar el rendimiento básico del sistema y corregir posibles desajustes. Posteriormente, se realizan pruebas bajo carga, donde el sistema opera a condiciones normales para verificar que todos los componentes funcionen como se espera y que las variables críticas, como presión, temperatura y flujo, se mantengan estables.

1. Inspección Visual y Mecánica

2. Limpieza del Sistema

Antes de introducir aire comprimido o vapor en el sistema, es esencial eliminar contaminantes como polvo, óxidos y restos de materiales.

verificar que su instalación cumpla con los planos y especificaciones del diseño.

3. Pruebas de Estanqueidad

4. Ajuste de Componentes

Los equipos neumáticos y de vapor cuentan con dispositivos de control como válvulas reguladoras, manómetros e interruptores de presión, los cuales deben calibrarse antes del arranque.

Se realizan pruebas de presión utilizando aire o agua para confirmar que no existen fugas en las juntas, válvulas y conexiones.

Tipos de Prearranque

Prearranque de Sistemas Neumáticos

06. METODOLOGÍA

Soplado con aire

Pruebas de presión

Se asegura la limpieza interna del sistema para evitar que partículas interfieran en el funcionamiento de los componentes

Se aplica aire comprimido para verificar que las líneas, conexiones y actuadores no presenten fugas.

Pruebas funcionales

Se activan los actuadores y válvulas neumáticas para confirmar su respuesta adecuada a las señales de control.

Prearranque de Sistemas de Vapor

06. METODOLOGÍA

Pruebas hidráulicas

se utiliza agua para verificar la resistencia de las tuberías y recipientes a altas presiones.

Purgado de vapor

Calentamiento gradual

Este procedimiento elimina aire atrapado, agua condensada y contaminantes que puedan comprometer la eficiencia del sistema.

Para evitar daños por choque térmico, el sistema se calienta de manera progresiva, permitiendo que los materiales se expandan uniformemente.

Pruebas de válvulas de alivio

Se valida que estas válvulas actúen correctamente en caso de sobrepresión, garantizando la seguridad del sistema

Procesos Operativos del Montaje de una Caldera con Generador de Vapor

3. Montaje del Cuerpo Principal de la Caldera

Preparación del Sitio

Revisión del terreno:

• Cumplir con las especificaciones del diseño, nivelación adecuada y capacidad para soportar el peso de la caldera y sus componentes.

Montaje de cimentación:

• Construcción de la base de concreto reforzado con anclajes preinstalados según los planos.

Verificación de espacio:

• Asegurar la disponibilidad de espacio para maniobras, mantenimiento y operación segura.

Posicionamiento del tambor de vapor y agua:

• Colocar la caldera principal sobre la base previamente preparada.

Fijación a la cimentación:

• Asegurar la caldera con pernos de anclaje siguiendo las especificaciones de diseño.

Montaje de paneles de agua (water walls):

• Fijar las paredes de agua que rodean la cámara de combustión, utilizando soldaduras certificadas.

2. Recepción y Verificación de Componentes

4. Instalación de Sistemas de Combustión

Inspección inicial:

• Revisar que todos los componentes lleguen en buen estado y cumplan con las especificaciones del fabricante.

Inventario de partes:

• Confirmar la disponibilidad de todos los elementos (cuerpo de la caldera, economizador, sobrecalentador, quemadores, válvulas, tuberías, etc.).

Almacenamiento:

• Asegurar el almacenamiento adecuado para proteger los componentes contra la intemperie y daños.

Montaje de quemadores:

• Colocar y alinear los quemadores según el diseño del fabricante, garantizando su conexión a las líneas de suministro de combustible.

Instalación de sopladores de aire:

• Fijar los sopladores de aire y verificar el flujo de aire primario y secundario para optimizar la combustión.

Procesos Operativos del Montaje de una Caldera con Generador de Vapor

5. Conexión de Tuberías

7. Instalación de Sistemas de Control y Seguridad

Tuberías de agua de alimentación:

• Conectar las líneas de agua al tambor de agua.

Tuberías de vapor:

• Instalar y alinear las tuberías de salida de vapor hacia el sistema o red de distribución.

Sistemas auxiliares:

• Montar sistemas como las líneas de drenaje, purga, desaireación y retorno de condensado.

Sensores y válvulas de seguridad:

• Colocar válvulas de alivio, sensores de presión y temperatura, y dispositivos de corte automático.

Tableros de control:

• Conectar y configurar el sistema de control distribuido (DCS) para monitorear y manejar las operaciones de la caldera.

6. Montaje de Componentes Auxiliares

8. Pruebas de Sistemas y Prearranque

Economizador:

• Instalar el economizador en la salida de gases de combustión para precalentar el agua de alimentación.

Sobrecalentador:

• Montar el sistema que aumenta la temperatura del vapor para aplicaciones específicas.

Chimenea:

• Fijar la chimenea para garantizar una evacuación segura de los gases residuales.

Pruebas hidráulicas:

• Presurizar el sistema con agua para verificar la integridad de las soldaduras y juntas.

Pruebas de combustión:

• Encender los quemadores y ajustar el flujo de aire y combustible para lograr una combustión óptima.

Pruebas de seguridad:

• Evaluar el funcionamiento de las válvulas de alivio, sensores y sistemas de apagado de emergencia.

9. Puesta en Marcha

Encender la caldera y aumentar la presión de forma gradual. Monitorear parámetros como presión, temperatura y flujo para ajustar las configuraciones. Registrar las condiciones iniciales en el sistema de control.

10. Mantenimiento Posterior al Montaje

Inspección periódica: Verificar regularmente el estado de los sistemas y componentes. Calibración de sensores: Asegurar que los equipos de monitoreo funcionen correctamente.

Pruebas de Prearranque para el Montaje de una Caldera con Generador de Vapor

1. Pruebas Hidráulicas

Llenar la caldera y el sistema asociado con agua desmineralizada o tratada para evitar la formación de incrustaciones. Incrementar la presión gradualmente hasta alcanzar 1.5 veces la presión máxima de operación (según diseño). Inspeccionar visualmente las uniones soldadas, juntas y válvulas en busca de fugas.

2. Pruebas de Alineación de Componentes

Usar herramientas láser o de precisión para verificar la alineación del tambor, tubos y quemadores. Ajustar componentes según sea necesario para cumplir con las tolerancias especificadas por el fabricante.

Pruebas de Prearranque para el Montaje de una Caldera con Generador de Vapor

3. Pruebas de Sistemas Auxiliares

Verificar el flujo y presión del aceite hacia las bombas y cojinetes. Inspeccionar filtros y niveles del tanque de aceite. Probar las bombas de alimentación, válvulas de control y flujo hacia el tambor de agua. Comprobar el funcionamiento de los sistemas de desaireación y eliminación de gases disueltos. Sistema de purga y drenaje: Activar las válvulas de purga para garantizar que no haya acumulación de sólidos o condensados en el sistema. Verificar la operación de los quemadores y el flujo de combustible. Comprobar el encendido automático y las válvulas de corte rápido.

Pruebas de Prearranque para el Montaje de una Caldera con Generador de Vapor

4. Pruebas de Instrumentación y Control

Calibrar los sensores de presión, temperatura, nivel y flujo. Simular condiciones de operación para verificar la respuesta del sistema de control distribuido (DCS). Activar alarmas de alta y baja presión, temperatura y nivel para confirmar su funcionamiento.

5. Pruebas de Combustión

Encender los quemadores y ajustar el flujo de aire y combustible. Usar un analizador de gases para medir niveles de oxígeno (O₂), dióxido de carbono (CO₂) y monóxido de carbono (CO).

Pruebas de Prearranque para el Montaje de una Caldera con Generador de Vapor

6. Pruebas de Seguridad

- Activar válvulas de alivio para verificar su apertura a la presión designada. - Simular fallas en el sistema (por ejemplo, apagado del quemador o sobrecalentamiento) y observar la respuesta automática.

7. Prueba de Encendido y Carga Parcial

- Encender la caldera y alcanzar una presión y temperatura de vapor mínima. - Operar a una carga parcial (por ejemplo, 30-50% de la capacidad) mientras se monitorean los parámetros operativos.

NORMATIVIDAD

Normas Oficiales Mexicanas (NOM) NOM-001-SEDE-2012: NOM-002-STPS-2010: NOM-004-STPS-1999: NOM-009-STPS-2011: NOM-017-STPS-2008: NOM-020-STPS-2011: NOM-022-STPS-2015: NOM-027-STPS-2008:

NORMATIVIDAD

Normas de Ingeniería y Construcción ASME (American Society of Mechanical Engineers): ASME Section VIII: Diseño y construcción de recipientes a presión. ASME B31.1 y B31.3 API (American Petroleum Institute): API 650 API RP 572 OSHA (Occupational Safety and Health Administration) NFPA 70 (NEC) NFPA 85

NORMATIVIDAD

Normas de Calidad ISO 9001 ISO 45001 ISO 14001 Reglamentación Ambiental NOM-081-SEMARNAT-1994 NOM-085-SEMARNAT-2011 Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA)

carpeta de entrega

1. Documentación Administrativa

2. Información Técnica

3. Pruebas y Certificaciones

4. Manuales y Procedimientos

5. Registro de Inspecciones y Auditorías

6. Normatividad y Seguridad

7. Fotografías y Evidencias

8. Conclusiones y Recomendaciones

POR SU ATENCION GRACIAS

BURENAS NOCHES