DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE MONITOREO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUAS

DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE MONITOREO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUAS

VÍCTOR MANUEL OSPINA RUIZ

HERNÁN DARÍO ZAPATA V.

OSCAR JAVIER GÓMEZ E.

TECNOLÓGICO PASCUAL BRAVO, INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA

TECNOLOGÍA MECÁNICA Y AFINES

MEDELLÍN

2010

DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE MONITOREO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUAS

VÍCTOR MANUEL OSPINA RUIZ

HERNÁN DARÍO ZAPATA V.

OSCAR JAVIER GÓMEZ E.

ANTEPROYECTO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN MECÁNICA

ASESOR

WILSON MARTÍNEZ NIETO

TECNOLÓGICO PASCUAL BRAVO, INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA

TECNOLOGÍA MECÁNICA

MEDELLÍN

2010

1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA

INCOAL S.A es una empresa metalúrgica de materiales no ferrosos de aleaciones cobre-zinc, el sector industrial es el principal proveedor entre otras suministra la materia prima para la producción de  barras, alambrones, perfilaría y flejes

El proceso de almacenamiento en los cinco tanques de agua metálicos  y  su distribución para el consumo de las maquinas de la compañía INCOAL S.A se realizan de una manera mecánica, donde no hay parámetros de medición, control y verificación, ni en los tanques de almacenamiento, ni en el funcionamiento de las bombas de caudal, la verificación se realiza de forma visual o manual con una regla de madera. El agua es importante en los equipos para su correcto funcionamiento  y enfriamiento de algunas partes giratorias

El fluido y utilización del agua es igual de importante para el enfriamiento de la materia prima en caliente pues estos materiales son sometidos a un acido para remover las impurezas superficiales del material  y debe ser lavado para retirar los excesos de estas impurezas y así continuar con el proceso de manufactura y  tener un cumplimiento en la producción.

De igual forma al no tener este fluido de agua las maquinas producen fallas por el  recalentamiento, perdida de viscosidad en su aceite y en ocasiones produciendo hasta  el paro de la maquina generando una gran pérdida por el retraso en su producción.  Las áreas que dependen de estos tanques de almacenamiento son: laminación, extrusión, calibración y trefilería.

2. JUSTIFICACION

Diseñar un sistema de medición y control de niveles con sensores análogos y auditivos, los cuales al activarse nos dará una señal luminosa y auditiva. Esto nos brindará un conocimiento real del nivel de agua en los tanques; así se garantizara el flujo constante a las diferentes áreas de producción, con el fin de no tener paros inesperados por recalentamiento en las maquinas, colocando en arriesgo la producción que estas generan y a su vez un  reproceso demasiado  costosos para la compañía.

Este proyecto nos proporcionara una visualización clara del estado de niveles de agua en los tanques (alto, medio, bajos). En el nivel medio se instalara una alarma sonora para indicarnos que hay una pérdida de agua significativa.  Así como existe un control para los mínimos niveles, también estará dotado de una alerta visual y auditiva para un nivel máximo de llenado con el fin de evitar un derrame.

También se instalaran presostatos que nos indicaran con una señal visual y auditiva  la perdida de presión en las bombas de caudal lo cual permitirá un control y correcto funcionamiento.

Dichas señales serán llevada por cableado a un mapa de sombras que será ubicado en el taller y así el personal de mantenimiento este atento a los cambios inesperados de nivel de agua en los tanques o posibles fallas de las bombas, así no tendrán que desplazarse de forma inesperada al sitio donde están ubicados  los tanques, para su verificación.  

3. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

Diseñar e implementar un sistema de monitoreo visual y sonoro, que permita controlar el estado de niveles de los tanques de almacenamiento de agua requeridos para refrigerar.

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Ejercer control de los niveles de agua en los cinco tanques de almacenamiento.
• Diseñar el respectivo plano de control eléctrico especificando el sistema de monitoreo
• Garantizar que los tanques de almacenamiento de agua permanezcan en sus niveles adecuados de operación.
• Programar los respectivos mantenimientos tanto preventivos y correctivos de los tanques de almacenamiento de agua y sus respectivas bombas de trabajo.

4. MARCO TEORICO

INCOAL S.A. tiene varias secciones de producción, que están alimentadas por un sistema de refrigeración de tanques de almacenamiento de agua (Ver Anexo Nº 1) que se ubican; dos en la parte superior trasera en sentido oriente del techo de la empresa a una altura de 6 metros, que son abastecidos por agua de pozo bombeados por una bomba sumergible tipo lapicero y transportada atreves de una tubería de 1 ½”; con un recorrido de 12 metros (6 metros lineales y 6 metros ascendentes), estos tanques están unidos en paralelo por una tubería de 2 ½” los cuales alimentan el sistema de enfriamiento de material en las prensas de extrusión, los tanques de decapado (Ver Anexo Nº 2) de trefilería de la sección de trefilados, y los tanques de decapado de la sección de calibración, la tubería de salida de conducción principal es de 2 ½” de donde se deriva a cada una de las secciones en tubería de 1 ½”, esta agua llega a unos estanques los cuales se están cambiando periódicamente (cada hora más o menos) están a nivel de piso y en ellos  se realiza el proceso de lavado del material de donde sale a la red de alcantarillado.

Existen otros tres tanques de almacenamiento de agua en acero AISI/SAE1020 de lámina que se encuentran a nivel de piso inferior al interior de la compañía. Dos de los tanques anteriores se abastecen con aguas lluvias y el otro con agua potable.

Los dos tanques de aguas lluvias (Ver Anexo Nº 3) están ubicados en la parte trasera de la fábrica a mano derecha debajo de los tanques que se encuentran en la parte superior anteriormente descritos, las medidas de los tanques son 2 metros de diámetro y 5 metros de largo, estos tanques están abastecidos así: caen las aguas lluvias a un tanque en concreto a un nivel inferior de los tanques con una capacidad de 20 m3, ésta a su vez es bombeada a los tanques de distribución por medio de bomba Barnes Sumergible en una tubería de 3” que tiene sistema de llenado al tanque principal y  por reboce al tanque de distribución por tubería de 2” con un recorrido de 10 metros aproximadamente de tanque a tanque y a su vez es distribuida por medio de una tubería de 1” a los diferentes procesos de refrigeración de las máquinas, esta alimenta el sistema de refrigeración del laminador, el sistema de homogenización de nitrógeno y el sistema de enfriamiento de las marmitas, una vez culmina su recorrido de refrigeración vuelve nuevamente al tanque  de concreto inicial para recircular.

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