Tesis Mantenimiento Preventivo De Palas

AGRADECIMIENTO

A Dios por permitirme la existencia y la gracia maravillosa de la vida, por estar en los momentos más difíciles y ayudarme en todo momento, por ser la luz que me guía en camino de paz.

A mis padres, por ser las personas maravillosas que son, por cuidar de mí y haberme dado la vida.

A todos mis familiares que en algún momento fueron participes en la realización de mi carrera universitaria y la persona que soy.

A una persona extraordinaria, cariñosa, tolerante y especial que he conocido, que ha estado en todos los momentos buenos y malos en mis estudios universitarios Anabel León.

A mi tutor académico Delia Villarroel, por brindarme todo el apoyo para la realización de éste trabajo de grado y por ser los excelentes profesores y amigos que son.

A dos personas que compartieron conmigo muchas horas de estudio, alegrías, celebraciones y vivienda, Roger Pereira y Pedro Anato amigos.

A mi tutor industrial Ing. Jesús Suárez y Alides Bartolozzi, por dedicarme parte de su tiempo en la orientación y elaboración de este trabajo y considerarme como un amigo más.

vi

A la empresa CVG FERROMINERA ORINOCO C.A., por contribuir en la formación académica, permitiéndome realizar mí tesis de grado en sus instalaciones y a todas aquellas personas que allí laboran, que de alguna u otra manera ayudaron en el desarrollo de este trabajo.

A mis compañeros de trabajos, Ing. Dixon Martínez, Ing. Luís Carvajal, T.S.U Yukency Lara, T.S.U Juan Campos y una amiga incondicional Karem Dayana (kata).

vii

RESUMEN

El presente trabajo de grado consistió en proponer mejoras en las actividades de mantenimiento preventivo en base al Análisis de Causa Raíz, de la Pala Eléctrica P&H modelo 2100 BL, ubicada en el Cuadrilátero Ferrífero San Isidro de C.V.G Ferrominera Orinoco C.A., con el fin de aumentar la disponibilidad del equipo y darle mayor rendimiento, cumpliendo de esta manera los niveles de calidad y de seguridad requeridos por la empresa. Para lograr dichas mejoras, la investigación fue dividida en cuatro (4) partes principales, las cuales fueron: diagnostico a los componentes de cada uno de los sistemas que conforman la Pala en su contexto operacional, posteriormente se hizo un análisis de criticidad para jerarquizar a los sistemas de acuerdo a su impacto en la producción, seguridad y medio ambiente, luego se determinaron las fallas críticas, una vez conocidas las fallas y el sistema crítico, se evaluaron las posibles causas de éstas utilizando el análisis de causa raíz, a partir del cual se formularon las acciones de mantenimiento. Los resultados reflejaron que a pesar de que la pala cuenta con un plan de mantenimiento, las condiciones de operación de los sistema de excavación y de giro son críticas, además de que los niveles de limpieza de los equipos son muy bajos; asimismo se obtuvo que el sistema crítico resultó ser el de excavación, mientras que el diagrama de Pareto determino que las fallas críticas que se presentan en el sistema de excavación son las fallas en el motor, freno, cremallera, eje y rotura de la guaya, así mismo se determinó que tanto las fallas en el freno, cremallera y eje son debidas a la falta de lubricación y ajuste de los componentes mecánicos producto de la inoperatividad del Controlador Lógico Programable PLC, mientras que las otras son debidas a un incumplimiento de las actividades de mantenimiento preventivo.

viii

CONTENIDO

PÁGINA DE TITULO ................................................ ¡Error! Marcador no definido. ARTÍCULO 44 ........................................................... ¡Error! Marcador no definido. DEDICATORIA ........................................................................................................... v AGRADECIMIENTO ................................................................................................. vi RESUMEN.................................................................................................................viii CONTENIDO .............................................................................................................. ix LISTA DE TABLAS .................................................................................................xiii LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ xiv CAPITULO I............................................................................................................... 17

EL PROBLEMA ......................................................................................................... 17

1.1 Reseña histórica la empresa Ferrominera Orinoco C.A., generalidades........... 17

1.1.1. Ubicación geográfica de Ferrominera Orinoco C.A., Centro de oeraciones ciudad Piar........................................................................................................... 19

1.1.2. Estructura organizativa ............................................................................. 21

1.1.3 Proceso de producción del mineral de hierro ............................................. 22

1.1.4 Procesamiento del mineral de hierro.......................................................... 26

1.1.5 Operaciones ferroviarias ............................................................................ 27

1.1.6 Planta de pellas........................................................................................... 28

1.1.7 Comercialización del mineral de hierro ..................................................... 29

1.2 Planteamiento del problema .............................................................................. 30

1.3 Objetivos de la investigación ............................................................................ 33

1.3.1 Objetivo general ......................................................................................... 33

1.3.2 Objetivos específicos ................................................................................. 33

1.4 Justificación de la investigación........................................................................ 34

CAPITULO II ............................................................................................................. 35

MARCO TEÓRICO.................................................................................................... 35

ix

2.1. Antecedentes .................................................................................................... 35

2.2. Bases teóricas ................................................................................................... 36

2.2.1. Definición de mantenimiento .................................................................... 36

2.2.1.1. Tipos de mantenimiento ..................................................................... 37

2.2.2. Planificación y frecuencia de mantenimiento ........................................... 38

2.2.2.1. Sobre-mantenimiento ......................................................................... 39

2.2.2.2. Bajo-mantenimiento ........................................................................... 39

2.2.3. Contexto operacional ................................................................................ 40

2.2.4. Proceso de diagnóstico .............................................................................. 40

2.2.5. Confiabilidad operacional ......................................................................... 42

2.2.6. Fallas o averías .......................................................................................... 44

2.2.6.1. Fallas de acuerdo a su alcance ........................................................... 45

2.2.6.2. Fallas de acuerdo a su impacto........................................................... 46

2.2.6.3. Fallas por su dependencia .................................................................. 47

2.2.7. Fallas de mantenimiento ........................................................................... 47

2.2.8. Análisis de falla......................................................................................... 49

2.2.9. Análisis de pareto (análisis ABC) ............................................................. 50

2.2.10. Análisis causa raíz (ACR) ....................................................................... 54

2.2.11. Conformación del equipo natural de trabajo (ENT) ............................... 61

2.2.12. Análisis de criticidad (AC) ..................................................................... 63

CAPITULO III ............................................................................................................ 69

MARCO METODOLÓGICO ..................................................................................... 69

3.1. Tipo y diseño de investigación......................................................................... 69

3.2. Población y muestra ......................................................................................... 71

3.2.1. Población................................................................................................... 71

3.2.2. Muestra...................................................................................................... 71

3.3. Técnicas e instrumentos para la recolección de datos...................................... 72

3.3.1. Observación directa................................................................................... 72

3.3.2. Entrevista directa al personal del área....................................................... 73 x

3.3.3. Consultas directas de fuentes de archivos ................................................. 73

3.3.4 Manejo de programas de computación ...................................................... 74

3.4 Etapas de la investigación ................................................................................. 74

3.4.1. Fase 1: Revisión bibliográfica................................................................... 74

3.4.2. Fase 2: Diagnóstico de la situación actual de los componentes de la pala

P&H modelo 2100 BL, en su contexto operacional............................................ 75

3.4.3. Fase 3: Determinación de las fallas críticas, a través de la técnica del diagrama de pareto .............................................................................................. 76

3.4.4. Fase 4: Análisis de las causas que originan las fallas críticas por medio de la técnica de Causa Raíz...................................................................................... 80

3.4.5. Fase 5: Proposición de mejoras a las actividades de mantenimiento preventivo en base a los resultados obtenidos del análisis de causa Raíz........... 81

CAPITULO IV............................................................................................................ 82

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN.............................................................. 82

4.1. Diagnostico de la situación actual de los componentes de la pala P&H modelo

2100 BL, en su contexto operacional. ..................................................................... 82

4.1.1 Sistemas y componentes de la pala eléctrica P&H modelo 2100 BL. ....... 83

4.1.1.1 Unidades motrices ............................................................................... 86

4.1.1.2 Sistema de elevación ........................................................................... 89

4.1.1.3 Aditamentos ........................................................................................ 91

4.1.1.4 Sistema de excavación ........................................................................ 94

4.1.1.5 Sistema de giro .................................................................................... 97

4.1.1.6 Sistema de yraslado........................................................................... 100

4.1.1.7 Sistema neumático ............................................................................ 102

4.1.1.8 Sistema de lubricación ...................................................................... 105

4.2. Conformación del equipo natural de trabajo (ENT) ...................................... 106

4.3 Análisis de criticidad. Matriz impacto – esfuerzo........................................... 108

4.4. Determinación de las fallas críticas, a través de la técnica de diagrama de pareto..................................................................................................................... 111

xi

4.5 Análisis de las causas que originan las fallas críticas en el sistema de excavación............................................................................................................. 116

4.6. Propuesta de mejoras en las actividades mantenimiento preventivo del sistema de excavación en base a los resultados obtenidos del análisis de causa raíz. ....... 129

4.6.1. Mejoras a las actividades de mantenimiento preventivo del motor de excavación......................................................................................................... 130

4.6.2. Mejoras a las actividades de mantenimiento preventivo del freno del motor de excavación, eje de mando de los brazos del balde y conjunto de abrir la puerta del balde ................................................................................................. 134

4.6.3 Propuesta de un procedimiento para la activación del controlador lógico programable (PLC) ........................................................................................... 138

CAPITULO V ........................................................................................................... 141

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................ 141

5.1. Conclusiones .................................................................................................. 141

5.2. Recomendaciones........................................................................................... 143

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 144

APÉDICES.................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

METADATOS PARA TRABAJOS DE GRADO, TESIS Y ASCENSO ................ 146

xii

LISTA DE TABLAS

Tabla 4.1. Sistemas y Componentes Principales de la Pala Eléctrica P&H modelo

2100 BL....................................................................................................................... 85

Tabla 4.2. Distribución del equipo natural de trabajo. .............................................. 107

Tabla 4.3. Escala impacto-esfuerzo para los sistemas de la pala P&H modelo 2100

BL.............................................................................................................................. 109

Tabla 4.4. Niveles de prioridad para los sistemas de la pala P&H modelo 2100 BL.

................................................................................................................................... 110

Tabla 4.5. Principales fallas que presentan los sistemas de la pala P&H modelo 2100

BL.............................................................................................................................. 112

Tabla 4.6. Clasificación de las fallas críticas para cada sistema que componen la pala eléctrica P&H modelo 2100 BL. ............................................................................... 114

Tabla 4.7. Extracto de ítems referente al motor de excavación de la planilla de mantenimiento FERRO-4800 03/98, Parte Eléctrica: Pala Eléctrica P&H modelo

2100 BL..................................................................................................................... 130

Tabla 4.8. Propuestas de mejoras para las actividades de mantenimiento del motor de excavación................................................................................................................. 133

Tabla 4.9. Propuestas de mejoras para las actividades de mantenimiento del freno del motor de excavación ................................................................................................. 135

Tabla 4.10. Propuestas de mejoras para las actividades de mantenimiento del eje de mando de los brazos del balde. ................................................................................. 136

Tabla 4.11. Propuestas de mejoras para las actividades de mantenimiento del conjunto de abrir la puerta del balde ........................................................................................ 137

Tabla 4.12. Propuesta de un procedimiento para el restablecimiento del programa del

PLC de la pala eléctrica P&H modelo 2100 BL ....................................................... 140

xiii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1. Ubicación geográfica del Cuadrilátero Ferrífero San Isidro..................... 20

Figura 1.2. Ubicación de las áreas de operaciones de la empresa............................... 21

Figura 1.3. Estructura organizativa de Ferrominera Orinoco C.A. ............................. 22

Figura 1.4. Proceso de perforación ............................................................................. 24

Figura 1.5. Proceso de voladura .................................................................................. 24

Figura 1.6. Proceso de excavación .............................................................................. 25

Figura 1.7. Proceso de acarreo .................................................................................... 25

Figura 1.8. Proceso de transporte ................................................................................ 26

Figura 1.9. Comercialización del mineral de Hierro a nivel Nacional........................ 30

Figura 1.10. Comercialización del mineral de Hierro a nivel Internacional. .............. 30

Figura 2.1 Representación esquemática de los tipos de mantenimiento. .................... 37

Figura 2.2 Contexto operacional. ................................................................................ 40

Figura 2.3. Factores que determinan la confiabilidad operacional. ............................ 44

Figura 2.4. Ejemplo de una gráfica o diagrama de pareto. ......................................... 52

Figura 2.5. Estructura del árbol lógico de falla. .......................................................... 55

Figura 2.6. Guía de impacto área de operación y mantenimiento............................... 65

Figura 2.7. Escala impacto- esfuerzo. ......................................................................... 66

Figura 2.8. Matriz de prioridades ................................................................................ 67

Figura 2.9. Ubicación en la matriz de prioridades ...................................................... 67

Figura 2.10 Formato para registrar y clasificar eventos............................................. 68

Figura 3.1. Procedimiento utilizado para dar solución a la problemática descrita. .... 76

Figura 3.2. Sistema de reporte de falla para la pala eléctrica P&H modelo 2100 BL 78

Figura 3.3. Sistema de reporte de fallas para la pala eléctrica P&H modelo 2100 BL (Modificar Fallas)........................................................................................................ 79

xiv

Figura 3.4. Sistema de reporte de fallas para la pala eléctrica P&H modelo 2100 BL

..................................................................................................................................... 80

Figura 4.1. Estándar de funcionamiento del motor principal..................................... 87

Figura 4.2. Conjunto de la caja de cadenas. ................................................................ 88

Figura 4.3. Estándar de funcionamiento de los generadores de giro, traslado /

excavación................................................................................................................... 88

Figura 4.4. Acoples utilizados para conectar los diferentes mecanismos de la excavadora................................................................................................................... 89

Figura 4.5. Sistema de elevación................................................................................. 90

Figura 4.6. Características de la maquinaria del mecanismo de elevación. ................ 91

Figura 4.7. Aditamentos y características técnicas de los cables de la excavadora. ... 93

Figura 4.8. Maquinaria y estándar de funcionamiento del motor de excavación ....... 94

Figura 4.9. Características técnicas de la maquinaria de excavación. ........................ 95

Figura 4.10 Conjunto y estándar de funcionamiento del motor de desenganche de la puerta del balde. .......................................................................................................... 96

Figura 4.11. Estándar de funcionamiento del motor de giro....................................... 98

Figura 4.12. Características del conjunto de la maquinaria de giro. ........................... 99

Figura 4.13. Estándar de funcionamiento del motor de traslado............................... 101

Figura 4.14. Características del conjunto de la maquinaria impulsora. .................... 102

Figura 4.15. Estándar de Funcionamiento del Motor del Compresor. ...................... 103

Figura 4.16. Vista del controlador lógico programable (PLC) y bombas de grasa para engranajes abiertos. ................................................................................................... 106

Figura 4.17. Diagrama de pareto por demoras, período Mayo 2.007- Mayo 2.008.. 112

Figura 4.18. Relación entre las fallas presentes en función del tiempo de demora. . 115

Figura 4.19. Pérdidas de carga del mineral de hierro asociadas a cada falla en el periodo de Mayo 2.007 – Mayo 2.008. ..................................................................... 116

Figura 4.20. Representación mediante el árbol lógico de fallas dividido en bloques.

................................................................................................................................... 117

Figura 4.21. Bloque A del árbol lógico de fallas. ..................................................... 118 xv

Figura 4.22. Ducto de ventilación del motor de excavación..................................... 120

Figura 4.23. Bloque B del árbol lógico de fallas....................................................... 121

Figura 4.24. Bloque C del árbol lógico de falla. ....................................................... 123

Figura 4.25. Desgaste acelerado y picado de los dientes de las cremalleras de los brazos del balde......................................................................................................... 124

Figura 4.26. Fractura por fatiga de las pestañas de los bloques de soporte de los brazos del balde......................................................................................................... 124

Figura 4.27. Bloque D del árbol lógico de falla. ....................................................... 126

Figura 4.28. Bloque E del árbol lógico de falla. ....................................................... 128

Figura 4.29. ACR realizado a las fallas críticas del sistema de excavación de la pala eléctrica P&H modelo BL ......................................................................................... 129

xvi

CAPITULO I

EL PROBLEMA

1.1 Reseña histórica la empresa Ferrominera Orinoco C.A., generalidades

En 1.926, fue descubierto el cerro El Pao, en aquel entonces, el señor Arturo Vera, quien tenía un fundo en Las Adjuntas, encuentra un canto de roca negra, brillante, dura y pesada, que lleva a su casa y utiliza para amolar machetes. Simón Piñero, empleado de la firma Boccardo de Ciudad Bolívar, acompaña más tarde a Vera hasta el Cerro Florero, donde obtienen muestras suficientes para enviar a los Estados Unidos.

En 1.933, la Bethlehem Steel Co, hace las primeras perforaciones y se constituye la Iron Mines Company of Venezuela. Fue en 1.939, como resultado del potencial ferrífero de la región, el ejecutivo decreta zona reservada para la exploración y explotación del mineral de hierro los distritos Piar y Roscio del Estado Bolívar y el Territorio Federal Delta Amacuro. En 1.945, la Oliver Iron Mining Co, subsidiaria de la U.S. Steel, inicia la exploración al este del Caroní, bajo la dirección del geólogo Mack C. Lake.

En la tarde del 4 de abril de 1.947, en la cumbre de un cerro conocido como “La Parida”, una expedición guiada por Eugenio “El Cabo” Suárez, nativo de El Palmar y un grupo de exploradores dirigidos por el geólogo norteamericano Mack C.Lake de la

compañía Oliver Mining Company, descubrió un reservorio de mineral de hierro, calificado como el yacimiento de hierro más grande del mundo y considerado como el hallazgo ferrominero más importante del siglo XX. Siendo rebautizado al año siguiente con el nombre de Cerro Bolívar. Tomando en cuenta que el Cerro Bolívar era el mayor yacimiento del mundo para la época, podemos decir que fue el precursor del desarrollo de la zona del hierro. Es así como el 30 de diciembre de 1.949, se constituye, en Ciudad Bolívar, la empresa Orinoco Mining Company (OMC), subsidiaria de la corporación Estado Unidense U.S. Steel, cuyo objetivo era producir mineral de hierro de invariable calidad a mínimo costo y a precios de competencia en el mercado mundial. El señor Mack C. Lake es designado como su primer presidente.

El 24 de julio de 1.950, es cargado el primer tren de mineral que efectúa el recorrido entre El Pao y Palúa. En 1.952, la empresa inicia las obras de construcción sobre el rió Caroní, la vía Férrea, la carretera a Ciudad Piar e inicia el dragado del río Orinoco, en estos inicios se coloca la primera piedra de Puerto Ordaz. En 1.954, se inauguran las operaciones de la Orinoco Mining Company. El 9 de Enero, zarpa el buque Tosca con el primer cargamento comercial de mineral de hierro (6.055 toneladas de mineral de hierro proveniente del cerro Bolívar) con destino a la planta Estado Unidense Fairless Works, de la U.S. Steel. Ese año se exportaron 3 millones de toneladas.

En 1.968, se inicia la construcción de la planta de briquetas de la Orinoco Mining Company. El 1 de enero de 1975, queda nacionalizada la industria del hierro en Venezuela (etapa en transición). El 3 de enero, zarpa el buque Tyne Ore con una carga de 17.417 toneladas de mineral de hierro con destino a Estados Unidos, el primer embarque después de la nacionalización. El 1 de enero de 1.976, la Corporación Venezolana de Guayana (C.V.G) Ferrominera Orinoco inicia oficialmente sus operaciones como resultado de la nacionalización de las empresas Orinoco Mining Company y Iron Mines Company of Venezuela, subsidiarias de la

U.S. Steel y la Bethlehem Steel Company, respectivamente, las cuales operaban en el país desde comienzos de la década de los años 50.

1.1.1. Ubicación geográfica de Ferrominera Orinoco C.A., Centro de oeraciones ciudad Piar

La empresa se encuentra distribuida geográficamente en el distrito Ferrífero Piar y Ciudad Guayana (Puerto Ordaz – San Félix) y la zona industrial Matanzas. Los yacimientos San Isidro, Los Barrancos, Las Pailas y San Joaquín, se encuentran ubicados en los alrededores de Ciudad Piar, Municipio Autónomo Raúl Leoni, entre las coordenadas 10.000 y 25.000 Latitud Norte y 25.500 y 500 Longitud Este, comprendidos entre Ciudad Guayana y Ciudad Bolívar (a unos 130 y 125 kilómetros respectivamente) con reservas probadas de 700 millones de toneladas (Ver figura

1.1), es allí donde se efectúan todas las operaciones relacionadas con la exploración geológica, planificación, desarrollo, explotación y transporte hacia los puertos de tratamiento de mineral de hierro.

El tratamiento, almacenamiento y despacho de mineral de hierro se realizan en las instalaciones de P.M.H (Procesamiento de Mineral de Hierro) y en los muelles de Puerto Ordaz, ubicados en las riberas de los ríos Orinoco y Caroní. La sede administrativa de la empresa se localiza en la vía Caracas, Edificio administrativo Nº

2, Puerto Ordaz, Estado Bolívar, Venezuela.

Figura 1.1. Ubicación geográfica del Cuadrilátero Ferrífero San Isidro. Fuente: Jefatura de Geología de C.V.G Ferrominera Orinoco C.A.

El Distrito Ferrífero Piar, se comunica con Ciudad Bolívar y Puerto Ordaz mediante carreteras asfaltadas de 120 y 136 kilómetros respectivamente. Existe también una línea férrea de aproximadamente 136 kilómetros que recorre todo el Cuadrilátero Ferrífero San Isidro hasta Puerto Ordaz. A las minas se accede a través de rampas que permiten desplazarse a lo largo del yacimiento. Se cuenta con un patio central (zona amplia y despejada) que sirve de helipuerto en casos especiales. En la figura 1.2 se ilustra la ubicación relativa de las áreas operacionales de la empresa C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A.

Figura 1.2. Ubicación de las áreas de operaciones de la empresa. Fuente: Gerencia de Minería de C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A.

1.1.2. Estructura organizativa

La empresa C.V.G Ferrominera Orinoco C.A., cuenta con la Estructura

Organizativa mostrada en la figura 1.3.

Figura 1.3. Estructura organizativa de Ferrominera Orinoco C.A. Fuente: www.ferrominera.com

1.1.3 Proceso de producción del mineral de hierro

La C.V.G Ferrominera Orinoco C.A., se encarga de los procesos productivos del mineral de hierro en los yacimientos que se encuentran ubicados en El Complejo Imataca del Escudo Guayanés. Se trata de una secuencia de sedimentos de más de

4.000 m de espesor. El complejo tiene forma de una faja de 400 Km de largo por 200

Km de ancho. Los procesos involucrados en la explotación del mineral son:

• Exploración: Es el paso inicial en la explotación del mineral de hierro, la cual consiste en la prospección y exploración de los yacimientos, con el propósito de identificar la cantidad de recursos así como sus características físicas y químicas. Para este fin se utilizan herramientas que van desde la exploración de campos y estudios de manto por medio de perforaciones, hasta la información ostensible a través de aerografía y satélites.

• Perforación: La perforación tiene como finalidad formar los hoyos donde se colocan los explosivos, que al ser detonados fracturan al mineral facilitando su remoción. Esta operación se realiza por medio de taladros eléctricos rotativos con barrenos de 9 metros. El diámetros de perforación varia de 31 a 38 centímetros y la profundidad promedio de perforación es de 17.5 metros, la cual permite formar bancos de explotación de 15 metros de altura en forma escalonada permitiendo el

acarreo del mineral. (Ver figura 1.4)

• Voladura: Se utiliza como explosivo el ANFUL, sustancia compuesta por 94% de nitrato de amonio, mezclado con 6% de gasoil y el ANFOAL compuesto por 87% de nitrato de amonio, 3% de gasoil y 10% de aluminio metálico. Con ambos explosivos se carga hoyo de 750 kilogramos, en una proporción de 70% y 30% de Anful y Anfoal respectivamente. (Ver figura 1.5)

Figura 1.4. Proceso de perforación

Fuente:www.ferrominera.com

Figura 1.5. Proceso de voladura

Fuente: www.ferrominera.com

• Excavación: Luego de fracturado el mineral por efecto de la voladura, es removido por Palas desde los frentes de producción. Se cuenta con tres Palas Eléctricas de 10,70 m3 y 2 palas hidráulicas de 26 m3 de capacidad de carga en el balde, y luego vaciados en camiones roqueros de alta capacidad. (Ver figura 1.6)

Figura 1.6. Proceso de excavación

Fuente: www.ferrominera.com.

• Acarreo: Se cuenta con 22 camiones, entre los que hay de 90 toneladas de capacidad que se encargan de acarrear el mineral para depositarlo en vagones góndola ubicados en las plataformas o muelles de carga. El suministro de mineral de hierro a la Planta de Trituración Los Barrancos se realiza con camiones de 170 toneladas. (Ver figura 1.7)

Figura 1.7. Proceso de acarreo

Fuente: www.ferrominera.com.

• Transporte: Los vagones góndola, una vez cargados en los muelles de las minas, son llevados al patio de ferrocarril donde se conforman trenes con tres locomotoras de 2.000 caballos de fuerzas (HP) y 125 vagones de 90 toneladas, para

luego ser trasladados hacia Ciudad Guayana a una distancia de 136 kilómetros. Al llegar el tren a Puerto Ordaz se distribuyen por grupos de acuerdo a los

requerimientos de las pilas del mineral homogenizado.(Ver figura 1.8)

Figura 1.8. Proceso de transporte

Fuente: www.ferrominera.com.

1.1.4 Procesamiento del mineral de hierro

Al llegar a Puerto Ordaz, los trenes cargados con mineral no procesado proveniente de la mina con granulometría de hasta 10 centímetros, son seccionados en grupos de 35 vagones, que luego son vaciados individualmente, mediante un volteador de vagones con capacidad para 60 vagones por hora. Una vez volteados los vagones, el mineral es transferido al proceso de trituración para ser reducido al tamaño máximo de 3.2 centímetros.

• Cernido: Luego de la etapa de trituración, el mineral fino se transporta hacia las pilas de homogeneización y el grueso hacia la Planta de Secado, de allí va a los patios de almacenamiento de productos gruesos.

• Homogeneización y Transferencia: En esta etapa, el mineral fino es depositado en capas superpuestas hasta conformar pilas homogeneizadas de acuerdo con las especificaciones de cada producto, de allí el producto es despachado a los clientes o transferido hacia los patios de almacenamiento, los cuales están ubicados en: Pila Norte (Finos), Pila Sur (Gruesos), Pila Principal (Finos y Pellas) y Pila Clientes Locales (Gruesos y pellas).

• Despacho: El producto destinado para la exportación se encuentra depositado en las pilas de almacenamiento en Puerto Ordaz y en la Estación de Transferencia. El embarque de mineral se realiza por medio de sistemas de carga compuestos básicamente por equipos de recuperación y carga de mineral, correas transportadoras y balanzas de pesaje, para registrar la cantidad de mineral despachada.

1.1.5 Operaciones ferroviarias

• Sistema Ferroviario: Comprende las redes de las vías férreas de Puerto Ordaz - Ciudad Piar, interconexión Puerto Ordaz con el Puerto de Palúa, la red ferroviaria hacia las plantas de reducción directa en el Sector Industrial de Matanzas (Sidor, Planta de Pellas de Ferrominera, Orinoco Iron, Comsigua y Posven). Con un total de 320 Km de vía férrea, constituye la mayor red ferroviaria

del país.

• Recursos: Anualmente se transporta alrededor de 30 millones de toneladas de mineral de hierro no procesado, fino, grueso, pellas y briquetas hacia y desde las plantas siderúrgicas lo cual se realiza con 38 locomotoras con potencias que oscilan entre 1.750 y 2.000 HP (caballos de fuerza) de capacidad y 1.784

vagones: 1.300 vagones góndola de 90 toneladas de capacidad, para el transporte de mineral desde las minas, 467 vagones tolva o de descarga por el fondo, para el transporte de mineral fino, pellas y briquetas y 17 vagones de volteo lateral, para el transporte de mineral grueso.

• Control de Operaciones: El control central de las operaciones se realiza con un sistema de tráfico centralizado (STC) y un sistema de tráfico automático de bloques. La comunicación se realiza mediante radio enlace. Todas las operaciones

son controladas desde la oficina central en Puerto Ordaz.

• Características de la vía férrea: La carga máxima por eje es de 32,5 toneladas, la pendiente máxima es de 3,1 % y la mínima 0,045 %. La trocha o ancho de la vía es de 1.435 milímetro. La velocidad máxima permitida para el tráfico actual es de 45 Kilómetros por hora en trenes cargados y 55 Kilómetros por hora en trenes vacíos.

1.1.6 Planta de pellas

La Planta de Pellas de la C.V.G Ferrominera Orinoco, C.A., está ubicada dentro del complejo industrial Punta Cuchillo, área industrial Matanzas, en Puerto Ordaz. Esta planta es del tipo “parrilla – horno rotatorio” (grate – kiln), inició sus operaciones en el año 1.992, fue construida originalmente con una capacidad de producción nominal de 3.3 millones de toneladas por año de pellas para reducción directa y/o para altos hornos. La construcción se ejecutó con recursos propios de FERROMINERA y financiamiento privado. La planta y sus productos son 100% propiedad de C.V.G Ferrominera Orinoco, C.A., quien ha contratado los servicios de

una empresa operadora (Topp C.A.) para la administración de la planta, la producción, los despachos y el mantenimiento de las instalaciones.

Como parte de los proyectos de inversión de Ferrominera está prevista la ampliación de la capacidad de esta línea a 4.0 millones de toneladas al año, existiendo adicionalmente la infraestructura de espacio y servicios para construir una segunda línea, para lo cual Ferrominera está promoviendo la conformación de asociaciones estratégicas donde participen inversionistas privados nacionales y extranjeros.

1.1.7 Comercialización del mineral de hierro

La capacidad de producción de Ferrominera Orinoco C.A., está en el orden de los 25 millones de toneladas al año. Las negociaciones de venta de mineral de hierro se han extendido a clientes del mercado Europeo, América del norte, mercado Asiático, Sur América y del Caribe, contando con un número aproximado de veinticinco (25) clientes, siendo los principales: Sidor, Orinoco Iron, Comsigua, Venprecar en el mercado Nacional, Gult States Steel en Norte América, Caribbean Ispat en el Caribe, Marubeni-Mitsubishi en Asía y British Steel, Hoogovens, Sidmar, Aceralia, Acerías de Cornigliano y Kremikovtsi en Europa, entre otros. En las figuras

1.9 y 1.10 se muestran los esquemas de comercialización del mineral de hierro tanto nacional como internacionalmente.

Figura 1.9. Comercialización del mineral de Hierro a nivel Nacional.

Fuente: www.ferrominera.com.

Figura 1.10. Comercialización del mineral de Hierro a nivel Internacional. Fuente: www.ferrominera.com.

1.2 Planteamiento del problema

La Corporación Venezolana de Guayana (C.V.G) Ferrominera Orinoco C.A., se dedica a la extracción, procesamiento, comercialización y venta de mineral de hierro y sus derivados en el territorio venezolano. Cuenta con dos centros de operaciones: Ciudad Piar, donde se hallan los principales yacimientos de mineral de hierro y Puerto Ordaz, donde se encuentra la planta de procesamiento de mineral de hierro, la planta de pellas, muelles y oficinas principales. Provee a cinco plantas de reducción directa ubicadas en Puerto Ordaz y además exporta a diversos países ubicados en Europa, Asia y América Latina. Cuenta con una capacidad instalada de producción de

25 millones de toneladas por año (25.000.000 Ton/Año) y una explotación continua en las minas a cielo abierto, ubicadas en el Estado Bolívar. La explotación del mineral de hierro, se realiza en el cuadrilátero Ferrífero San Isidro, el cual está comprendido por cuatro minas: San Isidro, Las Pailas, Los Barrancos y San Joaquín; donde la producción del mineral de hierro se ejecuta en base a la cantidad, calidad de las reservas y las demandas exigidas por los clientes, y en función de ello se realizan los planes de minas a corto, mediano y largo plazo.

En el proceso de explotación del mineral de hierro intervienen una serie de sub procesos de los cuales cada uno forma parte esencial en la producción del mineral. Comienza con la exploración la cual tiene como propósito identificar la cantidad de recursos de los yacimientos del mineral de hierro así como sus características físicas y químicas, para luego ser perforados con taladros eléctricos rotativos y fracturados con explosivos denominados ANFUL y ANFOAL. Una vez fracturado el mineral de hierro por efecto de la voladura, es removido por palas eléctricas e hidráulicas desde los frentes de producción (lugar donde queda el material para ser cargado), cuando mencionamos la actividad de carga se refiere a la actividad que realiza el equipo de excavación (Palas), las mismas vacían el mineral sobre el camión donde posteriormente se dará la actividad de acarreo, que básicamente se trata de transportar el mineral desde los frentes de producción hasta los diferentes muelles o plataformas donde son depositados en vagones, para luego ser trasladados hasta la Planta de Procesamiento de Mineral de Hierro (PMH) en Puerto Ordaz.

Una de las etapas de mayor cuidado, es la etapa de excavación. Esta actividad es de vital importancia para la producción ya que, si las Palas no están disponibles para la carga del mineral de hierro, esto afectará en gran medida las operaciones de PMH en Puerto Ordaz. Actualmente la superintendencia de mantenimiento de la C.V.G Ferrominera Orinoco C.A., que es el ente ejecutor de las actividades de mantenimiento preventivo y correctivo en los equipos móviles de la mina,

específicamente en su Taller de Palas y Taladros, han venido realizando un seguimiento al comportamiento que presenta la pala P&H en el proceso de excavación y carga del mineral. La problemática en este proceso, esta enfocada a las fallas recurrentes presentadas en diversos componentes que conforman la Pala Eléctrica P&H modelo 2100 BL reflejadas en los históricos como son: daños en los rodillos de giro y en el muñón central, fallas en el motor y freno del mecanismo de excavación, rotura del eje de giro lado derecho, círculo de giro, guaya y cadena del mecanismo de apertura de la puerta del balde, fallas en la cremallera del brazo del balde, daños en la rueda motriz, orugas y en el eje principal de excavación. Dichas fallas están ocasionando la parada del equipo trayendo como consecuencia demoras en la producción, altos costos en el mantenimiento y la contratación extra de mano de obra especializada. Cabe señalar que actualmente a esta pala se le aplican actividades de mantenimiento preventivo y correctivo, las cuales para su desarrollo cuentan con un procedimiento de aplicación especifica (840-P-06), que explica las normas y pasos a seguir en la planificación y ejecución de los diferentes tipos de mantenimiento, es importante resaltar que el mantenimiento de todos los equipos mineros se programan a partir de las 250 horas de operación. También debe señalarse que los métodos de mantenimiento aplicados a estos equipos no tienen un proceso de renovación y adecuación a los nuevas paradigmas de mantenimiento basado en condición y centrado en confiabilidad, y muchas veces estas actividades no se encuentran en consonancia con la radicación de las causas raíces de los modos de fallas más frecuentes en esta pala.

Por lo antes señalado y debido a la importancia estratégica de la Pala Eléctrica P&H modelo 2100 BL en las operaciones de minería de C.V.G Ferrominera Orinoco C.A., surge la necesidad de mejorar las actividades de mantenimiento preventivo que se realizan en el Taller de Palas y Taladros, apoyadas por un diagnóstico que permita la identificación de las fallas críticas que ocasionan la parada del equipo mediante un Diagrama de Pareto, así como también las causas que la producen a través de un

análisis de Causa Raíz. Todo esto con la finalidad de buscar las soluciones adecuadas y reducir la recurrencia de las fallas, para aumentar así la disponibilidad del equipo y darle mayor rendimiento cumpliendo de esta manera con las metas de producción.

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