El análisis de los efectos de acero de la brida en el medio ambiente

Objetivo general.

Realizar la instalación de una unidad de manufactura flexible para la fabricación de bridas de acero de diferentes diámetros de tubería y distintos materiales de fabricación.

Documentar el proceso de fabricación de bridas de acero, por medio de métodos de manufactura baratos y de fácil acceso.

Realizar un análisis de los métodos de fabricación empleados en el proceso de la brida, describiendo las técnicas utilizadas.

Objetivos específicos.

Realizar análisis de impacto ambiental, análisis de mercado, factibilidad del proyecto, bases de diseño, y especificación del equipo que será necesario.

Introducción.

Una Brida es un elemento que une dos componentes de un sistema de tuberías, permitiendo ser desmontado sin operaciones destructivas, gracias a una circunferencia de agujeros a través de los cuales se montan pernos de unión.

Las bridas son accesorios para conectar tuberías con equipos (Bombas, intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, válvulas, etc.). La unión se hace por medio de dos bridas, en la cual una de ellas pertenece a la tubería y la otra al equipo o accesorio a ser conectado.

La ventaja de las uniones bridadas radica en el hecho de que por estar unidas por espárragos, permite el rápido montaje y desmontaje a objeto de realizar reparaciones o mantenimiento.

Tipos de bridas a fabricar y características.

WELDING NECK (WN) 
150LBS - 300LBS - 600LBS - 900LBS - 1500LBS - 2500LBS

Estas bridas se diferencian por su largo cuello cónico, su extremo se suelda a tope con el tubo correspondiente. El diámetro interior del tubo es igual que el de la brida, esta característica proporciona un conducto de sección prácticamente constante, sin posibilidades de producir turbulencias en los gases o líquidos que por el circulan. El cuello largo y la suave transición del espesor del mismo, otorgan a este tipo de bridas, características de fortaleza aptas en sectores de tuberías sometidos a esfuerzos de flexión, producto de las expansiones en línea. Las condiciones descriptas aconsejan su uso para trabajos severos, donde actúen elevadas presiones.

SLIP-ON (SO) 
150LBS - 300LBS - 600LBS - 900LBS - 1500LBS - 2500LBS

En este tipo de bridas, el tubo penetra en el cubo de la misma sin llegar al plano de la cara de contacto, al que se une por medio de cordones de soldadura interna y externamente. Puede considerarse de montaje mas simple que la brida con cuello, debido a la men or precisión de longitud del tubo y a una mayor facilidad de alineación. Sus condiciones mecánicas a la resistencia y fatiga son en general buenas, pero algo inferiores a las bridas con cuello, cuya sustitución por la brida deslizante –cuando las condiciones de trabajo son menos exigentes- se justifica por el menor costo de esta.

THREADED (Brida roscada con cuello) 
150LBS - 300LBS - 600LBS - 900LBS - 1500LBS - 2500LBS

Si bien presentan la característica de no llevar soldadura –lo cual permite un fácil y rápido montaje- deben ser destinadas a aplicaciones especiales (por ejemplo, en tuberías donde existan altas presiones y temperatura ambiente). No es conveniente utilizarlas en conductos donde se produzcan considerables variaciones de temperatura, ya que por efectos de la dilatación de la tubería, pueden crearse perdidas a través del roscado al cabo de un corto periodo de trabajo.

LAP JOINT 
150LBS - 300LBS - 600LBS - 900LBS - 1500LBS - 2500LBS

Son bridas destinadas a usos muy particulares. Ellas producen el esfuerzo de acople a sectores de tubos solapados, que posteriormente se sueldan a los tubos que conformaran la línea. La capacidad de absorber esfuerzos, puede considerarse muy similar a la de las bridas deslizantes. Generalmente, se colocan en tuberías de aceros comunes o especiales que necesiten ser sometidas con frecuencia a desmontajes para inspección o limpieza. La facilidad para girar las bridas, y alinear así los agujeros para bulones, simplifica la tarea, especialmente cuando las tuberías son de gran diámetro. No es aconsejable su uso en líneas que están sometidas a severos esfuerzos de flexión.

BLIND (Ciega)
150LBS - 300LBS - 600LBS - 900LBS - 1500LBS - 2500LBS

Están destinadas a cerrar extremos de tubería, válvulas o aberturas de recipientes, sometidos a variadas presiones de trabajo. Desde el punto de vista técnico, este tipo de bridas, es el que soporta condiciones de trabajo mas severas (particularmente las de mayores dimensiones), ya que al esfuerzo
 provocado por la tracción de los bulones, se la adiciona el producido por la presión existente en la tubería. En los terminales, donde la temperatura sea un factor de trabajo o actúen esfuerzos variantes o cíclicos, es aconsejable efectuar los cierres mediante el acople de bridas con cuello y ciegas.

Partes de una Brida

* Ala: Se le denomina ala al diámetro exterior de la pieza, incluyendo el maquinado que posee y le permite ensamblarse a otra brida.

* Cuello: Es el diámetro interno de la brida, se puede decir que es el diámetro del tubo que unirá.

* Diámetro de pernos: es el diámetro de cada perno utilizado para sujetar la unión, en este parámetro también se especifica el diámetro en que se encuentran maquinados.

* Cara: Tipo de acabado de la superficie de la brida, ya sea plano, en cajera o cónico.

Descripción de insumos:

Materias Primas

* Tocho: Es el fierro en acero forjado que se corto de una plancha de acuerdo a las características requeridas, es el insumo principal.

Otros equipos, herramientas y personal que se requiere:

* Torno: Máquina herramienta para tornear, labrar a mano o por medio del carro. Completado por numerosos accesorios, el torno permite ejecutar los trabajos más diversos.

* Cuchillas: Se requiere de diferente utensilios como la cuchilla para lograr darle forma a la materia prima de acuerdo al tamaño

* Tornero: persona capacitada para realizar el trabajo requerido según plano

* Calibrado: instrumento de medición de la piezas

* Manuales estandarizados: en el manual encontramos todos los productos de tipo brida donde detallan su medida, peso, presión y tipo.

Impacto ambiental.

Al constituirse una unidad de fabricación de bridas de acero deben de tomarse a consideración y se tendrán en cuenta los cuatro vectores medioambientales, ya que no se fabricará ni utilizará materias peligrosas ni tóxicas a priori.

Vertimientos y filtraciones.

En el aseo de las áreas de trabajo se pueden generar vertidos que contienen residuos de las transformaciones del acero, así como el agua residual puede contener detergentes y ácidos de los utilizados para dicha limpieza. También se podrían generar vertidos del tratamiento superficial que se le dará al acero para la anticorrosión.

También se deben incluir las filtraciones de lubricantes utilizados en los aparatos de elevación y las máquinas de mecanizado, etc..., los aplicados para la correcta lubricación de los componentes móviles, como los derivados de posibles pérdidas por estanqueidad.

Emisiones atmosféricas.

Se compone fundamentalmente por emisiones de polvo de gramaje fino, las cuales son generadas durante el desarrollo de las etapas de corte, y algo en las diferentes operaciones de mecanizado realizadas.

No existen otras emisiones atmosféricas ya que se utilizarán máquinas eléctricas, no habrán hornos ni calderas, y los productos que se utilicen para tratamientos superficiales tendrán suficiente densidad para que no afecten ni a la respiración ni a la visibilidad.

Ruido.

Generado por el uso de maquinaria de gran tamaño (sierra, fresadoras, tornos, taladros, carretillas, etc. así como los elementos motrices del transporte interno de los materiales.

Residuos sólidos

Durante las operaciones de transformación del acero se generan residuos sólidos tales como virutas, polvo de acero y herramientas desgastadas o fisuradas.

Análisis financiero.

La prestación de servicios de generación y desarrollo de proyectos empresariales bajo la actividad de capital-riesgo, requiere, entre otras cosas, un análisis de viabilidad de los mismos. Como herramienta fundamental para dicho análisis, utilizaremos el plan de negocio o plan de empresa que todo proyecto debería contemplar.

Situación actual respecto a los competidores

Como consecuencia del aumento de demanda durante los últimos años de bridas de acero para las empresas petrolíferas y químicas, la empresa precisa aumentar su producción y la calidad de sus bridas. Por eso es necesario una fuerte inversión en maquinaria, para equiparar de tecnología de producción y superar a la utilizada por competidores.

Como clientes podemos diferenciar básicamente entre tres clases:

- Mayoristas: Venta directa, por lo que su partida de adquisición del producto puede ir posteriormente a otros clientes. Usualmente suelen ser productos estándar, con una buena calidad.

- Fabricantes: Ventas a empresas que fabrican productos que necesiten de este material, como pueden ser motores, y de esta manera únicamente han de ensamblar dicha pieza sin necesidad de fabricarla.

- Constructores: Ventas a empresas relacionadas con la construcción de oleoductos, gaseoductos, plantas químicas, plantas petrolíferas, etc. Habiendo una demanda por partidas variando el tamaño del pedido según las especificaciones de cada proyecto de cada constructora. Se requiere una elevada calidad, ya que precisan de grandes requerimientos.

Desde hace unos años está entrando con fuerza la utilización de todo tipo de bridas de acero para las uniones en conducciones de líquidos y gases. Este tipo de unión da gran seguridad, y al ser de acero mantiene bastante constantes sus propiedades a los cambios de temperatura que se trata. Además al ser un material bastante elástico, es difícil que se deforme para el uso al que va a estar destinado. Últimamente se comienza a utilizar bastante el acero-inox, lo que aumenta su precio, aunque tiene la ventaja de no necesitar un tratamiento superficial contra la oxidación.

Análisis de nuevos entrantes

Actualmente países como Brasil, China e India están invirtiendo grandes sumas de dinero en la compra de maquinaria de última tecnología así como infraestructura para generar acabados de bridas de gran calidad, actualmente la compra de materia prima la hacen en España e Italia, pero las barreras de entrada son cada vez más bajas:

• Economías de escala

• Diferenciación del producto

• Acceso a canales de distribución

• Desventajas de coste independientes de la escala (tecnología de producto propia,

acceso favorable a materias primas, ayudas gubernamentales, curvas de experiencia

o aprendizaje)

• Política de gobierno

Análisis de mercado.

Para poder realizar el proyecto, se ha creído apropiado realizar un estudio de mercado de las diferentes empresas que fabrican diferentes bridas de grandes dimensiones, el destino de ellas y de los posibles clientes que lo necesitan, con el fin de valorar la necesidad de ampliar el mercado de este tipo de bridas.

Comercializadora Conbrisa.

Conbrisa S.A. de C.V .es una empresa dedicada a la distribución de bridas y accesorios forjados en acero al carbón, con destino a los sectores de industria química, naval, nuclear, energética, de celulosa y papel, petróleo y gas, de alimentación, de fertilizantes, etc.

Empresa líder en la distribución de bridas, slipon, con cuello, roscada, ciega y socket Weld.

Vartej

VARTEJ S.A. DE C.V. es una empresa fundada en el año de 2000, iniciándose en el ramo de la comercialización y fabricación de bridas de acero, las cuales a la fecha, gozan de gran prestigio tanto en el mercado nacional como internacional por su gran calidad, servicio y precio.

Principales clientes:

*Grupo LALA

*Dr. Reddys

*Grupo Modelo

*Sigma alimentos

Todo de inoxidable.

Todo de Inoxidable es una empresa 100 % mexicana proveedora de conexiones industriales en acero inoxidable, la estratégica localización geográfica en el centro del norte de México permite satisfacer la demanda de los consumidores de conexiones de acero inoxidable al mejor precio, tiempo de entrega, calidad y servicio.

En el mercado existe mucha variedad de bridas las cuáles suelen estar normalizadas de acuerdo con las normas DIN, UNE, ASME (Americana) y ANSI entre otras, e incluso existen bajo plano de acuerdo con las necesidades de los clientes.

Las dimensiones de dichas bridas van desde un diámetro nominal de 10 mm hasta 4000 m, según estándares y norma de diseño, y desde una presión nominal de 1 hasta 100.

El mayor número de bridas de uso normal está entre un diámetro nominal de 90 mm a 500 mm, y en segundo lugar desde 500 mm a 1000 mm, el resto son de menor uso al ser para proyectos específicos.

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