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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE GRADUACION
SEMINARIO DE GRADUACION
TESIS DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE:
INGENIERO INDUSTRIAL
ORIENTACION
GESTION DE LA PRODUCCION
TEMA
Optimización de los Recursos Productivos para la obtención de Soda
Cáustica, Hipoclorito de Sodio, Ácido Clorhídrico y Cloro Licuado,
considerando los Riesgos de Trabajo y Ambientales, en la Planta Química
PROQUINSA FRUNOT.
AUTOR:
SOLEDISPA PISCO JOFFRE GUSTAVO
DIRECTOR DE TESIS
ING. IND. NARVÁEZ OCHOA JORGE
2001 – 2002
GUAYAQUIL - ECUADOR
“La responsabilidad de los hechos, ideas y doctrinas expuestos en
esta Tesis corresponden exclusivamente al autor”.
.....................................................
Soledispa Pisco Joffre Gustavo
C.I. #: 091312601-7
AGRADECIMIENTO.
A JEHOVÁ Dios Todo poderoso, a través del Señor Jesucristo y guiado mi
agradecimiento por el espíritu Santo.
A mi señor Padre, Simón Soledispa y a mi Señora Madre Sabina Pisco, que
son quienes me enseñaron a tener Fe en un ser Supremo, misericordioso,
puesto que con la Fe todo es posible.
A mis hermanos, en especial a Ec. Adriana Soledispa, Lcda. Narcisa Soledispa
que son quienes han mantenido despierto el deseo de superación que todos lo
tenemos, pero que en algún instante de nuestra vida lo dejamos descansar.
DEDICATORIA.
A JEHOVÁ DIOS, a mis padres y hermanos, y al Ing. Mec. Roberto Mujica,
que son quienes dieron parte de su preciado tiempo en la formación de
adquirida desde antes de iniciar la instrucción superior.
A mis familiares, que son la fuente de motivación con su esfuerzo y
perseverancia, sin dejar atrás la sencillez y la humildad de espíritu.
INDICE.
CAPITULO I
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA.
1.1. Antecedentes.
1
1.1.1. Objetivo General.
1
1.2. Actividades de la empresa.
2
1.3. Localización y ubicación de la empresa PROQUINSA FRUNOT.
2
1.4. Estructura Orgánica.
3
1.5. Volumen de Producción y Ventas.
10
1.6. Mercado.
11
1.7. Participación en el mercado.
12
1.8. Análisis del entorno.
12
CAPITULO II
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO Y PROCESO DE PRODUCCION.
2.1. Características.
13
2.2. Recursos utilizados en el proceso de producción.
26
2.3. Proceso de producción.
27
2.3.1. Proceso de filtración del agua.
27
2.3.2. Proceso de manufactura de los productos químicos.
33
2.3.1.1. Proceso de saturación.
34
2.3.1.2. Proceso de precipitación.
35
2.3.1.3. Proceso de filtración.
35
2.3.1.4. Proceso de ultrafiltración.
36
2.3.1.5. Proceso de calentamiento de salmuera.
37
2.3.1.6. Proceso de calentamiento de soda cáustica.
37
2.3.1.7. Proceso de electrolisis (electrolizadores).
38
2.3.1.8. Proceso de decloración de la salmuera pobre (anolito).
40
2.3.1.9. Proceso de tratamiento de cloro.
41
2.3.1.10. Proceso del hipoclorito de sodio.
42
2.3.1.11. Proceso del ácido clorhídrico.
44
2.3.1.12. Proceso del cloro licuado.
44
2.3.1.13. Llenado de cilindros.
45
2.3.1.14. Tanques de almacenamiento, despacho y transporte.
47
2.4. Laboratorio de análisis de calidad.
49
2.4.1. Control del proceso de calidad.
50
2.4.1.1. Procedimiento para la toma de la muestra.
50
2.4.2. Control de calidad del producto terminado.
51
2.4.3. Control del proceso con sistema PLC (Sala de control).
52
2.5. Equipos de producción.
53
2.5.1. Compresores de aire y secado.
53
2.5.2. Sistema de enfriamiento (agua helada).
53
2.5.3. Torres de enfriamiento.
54
2.5.4. Caldero.
55
2.5.5. Generador auxiliar de energía eléctrica.
55
2.5.6. Pala mecánica.
55
2.5.7. Bombas de succión.
56
2.5.8. Intercambiador de calor.
56
2.6. Diagramas de flujo del proceso.
56
2.7. Planificación y programación del mantenimiento.
56
2.7.1. Planificación.
57
2.7.2. Programación.
57
2.7.3. Ejecución.
57
2.7.4. Tipos de mantenimiento.
58
2.7.5. Control de mantenimiento.
59
2.7.6. Mantenimiento de cilindros de almacenamiento.
60
2.7.7. Equipos empleados en el mantenimiento.
60
2.8. Departamento de Instrumentación.
60
CAPITULO III
SEGURIDAD, HIGIENE INDUSTRIAL E IMPACTO AMBIENTAL.
3.1. Análisis de la Seguridad e Higiene Industrial.
61
3.1.1. Seguridad en las instalaciones.
61
3.1.2. Ambiente de trabajo.
63
3.1.2.1. Iluminación.
64
3.1.2.2. Ruido.
64
3.1.2.3. Temperatura.
65
3.1.2.4. Vapores y gases.
65
3.1.3. Equipo de protección personal.
65
3.1.4. Sustancias tóxicas y corrosivas.
67
3.1.4.1. Daños al medio ambiente.
68
3.1.4.2. Gases tóxicos.
68
3.1.4.3. Sustancias corrosivas.
69
3.1.5. Etiquetado precaución de productos químicos industriales peligrosos.
71
3.1.6. Transporte, almacenamiento y manejo de los productos
químicos peligrosos.
72
3.1.7. Condiciones inseguras.
77
3.2. Sistema de gestión ambiental.
78
3.2.1. Piscinas de tratamiento de efluentes.
78
3.2.2. Análisis de la Gestión ambiental.
80
3.2.3. Equipos para control ambiental en la sección de despacho.
80
CAPITULO IV
GESTION DE LA PRODUCCION.
4.1. Planificación de la producción.
82
4.2. Control de la producción.
82
4.3. Materias Primas e insumos.
84
4.4. Factores que afectan a la productividad.
85
CAPITULO V
DESCRIPCION DE LOS PROBLEMAS.
5.1. Problemas hallados en el estudio.
87
5.1.1. Descripción de los problemas hallados en los procesos para
elaborar productos químicos.
87
5.1.2. Descripción de los problemas en la Gestión de la Seguridad,
Higiene Industrial e Impacto ambiental.
89
5.2. Relación causa efecto.
90
5.3. Análisis de Pareto.
92
5.4. Análisis de los principales problemas.
95
5.4.1. Desperdicio de agua de proceso.
97
5.4.2. Fugas de gases en el despacho de productos químicos.
98
5.4.3. Manipuleo y transporte inseguro del ácido sulfúrico en el proceso
de osmosis.
99
5.4.4. Incorrecto funcionamiento de saturadores.
101
5.5. Incidencia económica de los principales problemas.
101
5.5.1. Cuantificación para el problema: “Desperdicio de agua de proceso”.
101
5.5.2. Cuantificación para el problema: “Fugas de gases en el despacho
de productos químicos”.
105
5.5.3. Cuantificación para el problema: “Manipuleo y transporte inseguro
del ácido sulfúrico en el proceso de osmosis”.
108
5.5.4. Cuantificación para el problema: “Incorrecto funcionamiento
de saturadores”.
109
5.6. Diagnóstico de la situación actual.
112
CAPITULO VI
6. SOLUCION A LOS PROBLEMAS UTILIZANDO TÉCNICAS DE
INGENIERIA.
6.1. Presentación de las soluciones a los problemas analizados
en el estudio.
114
6.2. Análisis de las soluciones.
116
6.2.1. Implementación de una línea de distribución de agua de servicios
varios, utilizando agua de concentrado de osmosis.
116
6.2.2. Implementación de una línea de agitación de aire y una línea de agua
de procesos, que vaya directo al área 2.
125
6.2.3. Redistribución de los equipos y mecanismos para la preparación del
ácido sulfúrico al 20%.
129
6.2.4. Implementación de un filtro de biodegradación.
131
6.2.5. Programa de Seguridad e Higiene Ind. en la Planta PROQUINSA.
139
CAPITULO VII
ANÁLISIS ECONOMICO DE LAS SOLUCIONES.
7.1. Cuantificación de las soluciones.
152
7.2. Análisis beneficio – costo.
159
7.3. Cálculo de la recuperación de la inversión.
160
CAPITULO VIII
PROGRAMACIÓN Y PUESTA EN MARCHA.
8.1. Puesta en marcha.
163
8.2. Conclusiones.
164
8.3. Recomendaciones.
165
INDICE DE ANEXOS.
1. Ubicación de la empresa.
167
2. Estructura orgánica de la empresa.
168
3. Lista del personal que labora en la planta química
PROQUINSA FRUNOT.
169
4. Programa de encuesta de coyuntura – Industria Manufacturera.
170
5. Tratamiento de agua.
173
6. Preparación de ácido para osmosis al 20%: método actual.
174
7. Formato de análisis de proceso.
176
8. Saturación de salmuera (método actual).
178
9. Ácido sulfúrico (materia corrosiva).
179
10. Hoja de tanqueo.
182
11. Certificado de análisis: ácido clorhídrico al 32%.
183
12. Diagrama de flujo general del proceso.
184
13. Diagrama de las operaciones del proceso.
185
14. Distribución de planta.
186
15. Diagrama de flujo actual: Agua de proceso utilizada.
187
16. Manual de mantenimiento.
188
17. Etiquetado de precaución hipoclorito de sodio.
189
18. Requisitos generales para el etiquetado de precaución.
190
19. Emanaciones de gases en despacho (método actual).
193
20. Distribución de planta (áreas de riesgo).
194
21. Clasificación de fluidos.
195
22. Diagrama de flujo propuesto: Red de agua de servicios.
197
23. Diseño de tuberías de agua de servicio general.
198
24. Propiedades físicas características de los principales materiales para
tuberías termoplásticas.
199
25. Tamaño de tubos y espesores de pared nominales generalmente
disponibles.
200
26. Pérdida por fricción para agua (expresadas en pies de carga por cada
100 de longitud de tubería.
201
27. Longitud de tubería recta que puede ser considerada equivalente cuando
se usan válvulas o cualquier otro tipo de accesorios.
202
28. Dimensiones de uniones rectas en t y en cruz.
203
29. Utilización de gráfica para encontrar diámetro del impulsor, empleando
catalogo de bomba Mara Goulds Pumps.
204
30. Selección de la característica de la bomba.
205
31. Diagrama de red de tubería de aire de agitación (actual y propuesto).
206
32. Saturación de la salmuera método actual.
207
33. Preparación de ácido para osmosis al 20% método propuesto.
208
34. Diagrama del análisis de las operaciones método actual y propuesto.
209
35. Emanaciones de gases en despacho método propuesto.
210
36. Diagrama de Gantt.
211
37. Etiquetado de precaución propuesto para productos químicos.
214
BIBLIOGRAFÍA.
215
RESUMEN.
TEMA: Optimización de los recursos productivos para la obtención deSoda cáustica, Hipoclorito de Sodio, Acido Clorhídrico y Cloro Licuado,considerando los Riesgos de Trabajo y Ambientales, en la Planta QuímicaPROQUINSA.
AUTOR: Soledispa Pisco Joffre Gustavo.
Optimizar los recursos productivos de la empresa mediante laimplementación de mejoras en el proceso de producción, considerando losriesgos ambientales y de trabajo en la planta química PROQUINSA FRUNOT.
Para la consecución de tal objetivo se analizó la situación actual de laempresa, a través de los registros de la planta, con la cual se graficó losdiagramas de las operaciones del proceso, flujogramas, plano de distribución dela planta. Mediante el diagrama de causa – efecto, y el diagrama de Pareto, seefectuó el diagnóstico de los problemas, y se ha cuantificado, mediante reglas detres simples y conversiones, obteniéndose pérdidas anuales por $ 23,483.21,como consecuencia de las principales problemáticas que afectan a la planta queson causados por fallas en los métodos de trabajo y en la Seguridad e HigieneIndustrial e Impacto Ambiental. Las soluciones propuestas han sido: laimplementación de una línea de distribución de agua de servicios varios, unfiltro biodegradable, redistribución de los equipos en el proceso de osmosis,implementación de una línea de agitación de aire y un programa de capacitaciónen Seguridad e Higiene Industrial, con lo cual se optimizan los recursosproductivos. Para efectuar las soluciones mencionadas, se utilizó técnicas deIngeniería de Planta, Diseño Industrial y Estudio de Métodos de trabajo. Lainversión para aplicar las soluciones asciende a $ 32,056.83, con una vida útilde 15 años para el sistema de tuberías.
Las soluciones propuestas generarán un beneficio anual de $ 13,138.86, estainversión será recuperada en tres años. La inversión proporcionará a la empresaun beneficio de $ 2.27 por cada dólar invertido, además de la reducción de 83metros de distancia de recorrido y una disminución de 15 minutos de tiempo conrelación al método actual, es decir, 46% del tiempo actual en el proceso depreparación de ácido sulfúrico al 20% para osmosis.
.................................................
Firma
C.I. 091312601-7
CAPITULO I
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA.
1.1. ANTECEDENTES.
PROQUINSA (Producto, Químico, Sociedad Anónima), tuvo su inicio con la
importación y comercialización de productos químicos , previo un estudio de
factibilidad se tomó la decisión de implantar una fábrica de proceso químico, la
cual se dedicaría a la producción de soda cáustica al 32%, hipoclorito de sodio al
10%, ácido clorhídrico al 32% y cloro licuado, la planta inicia su producción en
Noviembre de 1999, con un sistema automatizado controlado con el sistema
P.L.C. (control del proceso lógico) durante toda las etapas del proceso. El
producto terminado (soda cáustica, hipoclorito de sodio, ácido clorhídrico, cloro
licuado) es obtenido a través de la sal en grano que contienen cloruro de sodio
(cloro y soda), que al ser mezclado con el agua de proceso, toma el nombre de
Salmuera, la cual debe pasar por otros procesos antes de llegar al electrolizador.
1.1.1. OBJETIVO GENERAL.
Optimizar los recursos productivos de la empresa mediante la
implementación de mejoras en el proceso de producción, considerando los
riesgos ambientales y de trabajo en la planta química PROQUINSA
FRUNOT.
1.2. ACTIVIDADES DE LA EMPRESA.
ACTIVIDADES. – La empresa se dedica a la producción y comercialización
de los productos químicos soda cáustica al 32%, hipoclorito de sodio al 10%,
ácido clorhídrico al 32% y cloro licuado, siendo esta planta química dedicada a
la producción y distribución de este tipo de precursores químicos, su producción
no satisface la demanda de los clientes, teniendo que importar soda cáustica,
cloro licuado, desde Chile y / o Argentina.
1.3. LOCALIZACIÓN Y UBICACIÓN DE LA EMPRESA PROQUINSA
FRUNOT.
La empresa se encuentra localizada en la ciudad de Guayaquil, lugar en
donde se encuentra la mayor parte del mercado de los productos.
La planta química se encuentra ubicada en el Km. 16.5 vía a Daule en el
Parque Industrial Pascuales (ver anexo # 1).
Se encuentra a una distancia de 500 metros de la Cervecería Pilsener.
1.4. ESTRUCTURA ORGANICA.
La estructura orgánica nos permite visualizar jerarquía, grado de
responsabilidad y línea de comunicación entre personas y departamentos
(ver anexo # 2). Por otra parte en el anexo # 3 se describe la lista del
personal que trabaja en la planta química PROQUINSA FRUNOT.
Presidente. – Es a quien se le da un informe mensual de las novedades
de la planta química como eléctrica (Wartsila), debiendo estar informado de
la producción y calidad del producto.
Es el representante legal de la empresa y está pendiente de que se
cumplan todas las políticas empresariales.
La aprobación de los planes y programas de actividades, los presupuestos
y los estados financieros.
Gerente de Producción, Esta encargado de la dirección de la planta
química PROQUINSA FRUNOT. Dentro de las funciones más relevantes
que tiene se cuentan las siguientes:
Supervisar el comportamiento económico de las instalaciones de la
planta para minimizar los costos operativos y de mantenimiento.
Controlar la producción y ventas de nuestro producto, ya que los
precursores químicos pueden ser mal utilizados.
Gestionar la calidad de nuestro producto bajo el principio de “la calidad
se produce no se controla”.
Coordinar con el Departamento de mantenimiento las paradas
programadas.
Supervisa el cumplimiento de las políticas de seguridad salud y medio
ambiente.
Aprobar las modificaciones solicitadas por el Departamento de
mantenimiento y el departamento de instrumentación.
Jefe de Producción, Esta encargado del control de la producción en la
planta química. Dentro de sus funciones tenemos:
Controlar, supervisar y ejecutar las actividades de calidad, control
ambiental, dentro del proceso de producción de la planta.
Llevar datos estadísticos de los índices de producción.
Mantener un inventario de materia prima bajo la planeación de la
producción.
Operador de campo. La planta es automatizada, las operaciones en el
proceso las controla desde un computador. Dentro de sus funciones tenemos:
Detectar y corregir malas operaciones en los equipos de la planta y en el
proceso, desde el computador.
Arrancar y parar la planta en caso de emergencia, sean éstas: equipo de
riesgo de daño y riesgos ambientales. Lo puede hacer desde el
computador o desde cualquier punto de emergencia.
Analizar y tomar decisiones con los datos que les entrega el laboratorio
de análisis de proceso.
Realizar las órdenes de mantenimiento preventivo y predictivo .
Operador y ayudante de planta. Realizan un trabajo en conjunto con la
finalidad de reducir los riesgos de trabajo. En el operador recae la
responsabilidad de las operaciones y equipos de la planta. Dentro de sus
funciones tenemos:
Detectar y corregir malas operaciones en los equipos de la planta y en el
proceso, de forma manual.
Parar la planta en caso de emergencia, sean éstas: equipo de riesgo de
daño y riesgos ambientales desde cualquier punto de emergencia.
Analizar y tomar decisiones con los datos que les entrega el laboratorio
de análisis de proceso.
Coge muestras en cada operación del proceso.
Registra datos estadísticos de funcionamiento de equipo.
Realiza reparaciones sean estas eléctrica, mecánicas o de
instrumentación, en caso que se lo requiera.
Jefe de Laboratorio de Análisis. El Laboratorio de análisis ocupa un
lugar importante dentro de la empresa debido a que se trata de la elaboración
de productos químicos. Dentro de sus funciones tenemos:
Mantener en inventarios y preparar reactivos químicos que serán
utilizados en el análisis del proceso y del producto terminado.
Inspeccionar el buen funcionamiento de los equipos e instrumentos de
laboratorio.
Analista de proceso y analista de producto terminado. Tienen como
función principal el análisis del proceso a través de reactivos químicos.
Dentro de sus funciones tenemos:
Controlar el proceso de los productos a través de los análisis químicos
cualitativos y cuantitativos.
Preparar reactivos químicos que serán utilizados en el análisis del
proceso y del producto terminado.
Inspeccionar el buen funcionamiento de los equipos e instrumentos de
laboratorio.
Informar al operador de campo y al jefe de despacho de campo sobre los
resultados del análisis.
Mantener en inventario medicamento necesario en caso de accidentes.
Realizar correctivos en el producto terminado según normas de calidad.
Emitir los certificados de los productos.
Despachador de producto terminado:
A él le llegan las órdenes de despacho, planificando, coordinando,
supervisando y ejecutando el despacho.
Llevar el control de los niveles de los tanques, determinado el stock
diario de producción.
Ayudante de Despachador de producto terminado. Es quien toma las
muestras de los tanques de almacenamiento, para que realicen el análisis del
laboratorio. Está encargado de colocar sellos de seguridad (codificados) a
cada uno de los recipientes que van a ser transportados, puesto que estas
substancias químicas son controladas por el CONSEP.
Jefe de mantenimiento.
Es responsable de la planificación del mantenimiento de la planta.
Planifica, programa y ejecuta la compra de equipos como materiales y
equipos de mantenimiento requeridos.
Proponer y someter a su aprobación los programas de mantenimiento de
los proyectos.
Planificar el presupuesto de mantenimiento para un periodo.
Coordinar los paros programados con el departamento de producción.
Supervisor de mantenimiento. Controla las acciones de mantenimiento
del electricista y mecánico previniendo riesgo de seguridad industrial e
impacto ambiental.
Bodeguero y Ayudante. Tiene la responsabilidad de reportar al Jefe de
mantenimiento los ingresos y egresos diarios de repuestos y equipos
utilizados en mantenimiento:
Atender oportunamente los pedidos de materiales y repuestos que
soliciten los usuarios.
Custodiar y mantener los materiales y repuestos existentes en bodega.
Departamento de Instrumentación. Está encargado de la planificación
de mantenimiento preventivo y correctivo de los equipos que conforman la
automatización de la planta.
Realizar proyectos de mejoras en el proceso.
Realizar pedidos de materiales utilizados en el departamento de
producción.
Jefe de Seguridad Industrial y Control ambiental.
Está encargado de implementar y dar cumplimiento a las políticas de
seguridad, salud e impacto ambiental.
Mantiene el buen funcionamiento de los equipos de seguridad industrial.
Mantener en inventario de equipo de protección personal “EPP”, para
salvaguardar y proteger los recursos humanos y materiales de la planta
PROQUINSA FRUNOT.
Jefe de Ventas y Cobranzas. Dentro de sus funciones están:
Sirve eficientemente a los clientes, con entregas rápidas y oportunas.
Emitir órdenes de despacho.
Realizar los cobros a nuestros clientes.
Contador. Dentro de sus funciones están:
Registrar y llevar los datos financieros.
Realizar el presupuesto y entregarlo al Presidente para que este tome las
decisiones más convenientes.
Mantener un permanente control de los activos, bienes y existencias de la
planta, así como los pasivos y obligaciones que mantenga la planta.
Nota: El organigrama funcional, se lo ha construido con base en la
estructura organizacional de la planta química PROQUINSA FRUNOT.
1.5. VOLUMEN DE PRODUCCION Y VENTAS.
El tipo de producción en la planta química es continua.
La producción está dada por la carga en KVA del electrolizador, la cual a
una carga determinada nos produce una cierta cantidad de soda cáustica,
cloro húmedo e hidrógeno.
Nuestra producción no satisface la demanda, como por ejemplo la soda
cáustica que es utilizada por la Cervecería Pilsener para el lavado de
botellas, debiendo importar este producto al igual que el cloro licuado
(utilizado en la potabilización del agua). El volumen promedio de
producción mensual, ha sido proporcionado por el Departamento de
Producción:
A continuación se tabularán datos proporcionados por este departamento:
TABLA # 1.
VOLUMEN DE PRODUCCIÓN EN UN MES.
Producto Producción en Kilogramos masa
Soda cáustica 559,014Cloro licuado 60,847
Soda almacenaje 312,263Hipoclorito 607,166
Acido clorhídrico 104,915Kw totales 620,509
Celdas Comptdor 463,176Kw celdas 545,334Bunker gal 40,400
Kg bunker / Kw 0.210% Capacidad 86.0
Fuente: Departamento de producción.
Elaborado por. Joffre Soledispa Pisco.
1.6. MERCADO.
Nuestro mayor objetivo es satisfacer las necesidades del cliente,
cumpliendo los requerimientos de calidad, puesto que somos proveedores de
empresas que son certificadas con la norma ISO o en vías de certificación.
La distribución del producto se la realiza en tambores de plástico y de
fibra de vidrio para el caso del hipoclorito y en botellones y tambores de
plásticos para el ácido clorhídrico, para la soda cáustica en carro cisterna de
acero inoxidable, en el caso del cloro licuado en cilindros metálicos.
1.7 PARTICIPACION DEL MERCADO.
La estimación del mercado de PROQUINSA, tiene una participación del
80% de la demanda nacional.
1.8 ANALISIS DEL ENTORNO.
En los últimos años las industrias de productos químicos incrementaron los
volúmenes de producción y ventas debido al incremento de la demanda, mejor
calidad del producto y la utilización de una mejor tecnología (ver anexo # 4).
CAPITULO II
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO Y DEL PROCESO DE
PRODUCCIÓN.
2.1. CARACTERISTICAS.
Los productos: soda cáustica al 32%, hipoclorito de sodio al 10%, ácido
clorhídrico al 32%, cloro licuado, se los obtiene a partir del cloruro de sodio
(NaCl), conocido como sal mezclado con el agua (H2O), que forman una
solución llamada salmuera, que a través de un proceso de filtración de la misma
y un efecto electrolisis produce la soda cáustica (sodio más agua), conocido
químicamente como Hidróxido de sodio, se obtiene también cloro húmedo, el
cual pasa por un proceso de secado y debe ser licuado para poderlo envasar
como cloro licuado.
El cloro húmedo mezclado con la soda cáustica más agua forma el
hipoclorito de sodio. El cloro húmedo en combustión con el hidrógeno forma un
gas, unido con el agua bajo un efecto síntesis forma el ácido clorhídrico.
CLORO. – El cloro, un miembro de la familia de los halógenos es un gas
verdoso amarillento, de olor picante y muy venenoso, es dos y medio más
pesado que el aire. En forma líquida su color es ámbar claro. El cloro sólido
tiene forma de cristales de un amarillo pálido. Su punto de fusión es – 100.98°C
y a presión normal hierve a –34.5°C; su temperatura crítica es de 144°C y la
presión crítica es de 76 atmósferas.
El cloro gaseoso se disuelve moderadamente en agua (un litro de agua
disuelve 2.33 litros de cloro).
El cloro es uno de los elementos más reactivos y reacciona con muchos
elementos y compuestos. Los metales no nobles incluido el cobre son
rápidamente atacados si hay humedad presente. En el mercado está clasificado
como un gas comprimido no inflamable, es un gas licuado bajo presión. En
contenedores tiene ambas fases: líquida y gaseosa.
El cloro seco no reacciona (corroe) con cualquier metal a temperatura
ordinaria pero es muy reactivo, fuertemente corrosivo en presencia de humedad.
El volumen de cloro líquido se incrementa considerablemente cuando sube la
temperatura.
El gas cloro en bajas concentraciones irrita la mucosa de la membrana, el
sistema respiratorio y la piel, en casos extremos la dificultad de la respiración
puede incrementarse al punto donde la muerte puede resultar por sofocación.
SODIO. – Es un elemento metálico blanco plateado, extremadamente blando
y muy reactivo en el grupo I (o IA) del sistema periódico, el sodio es uno de los
metales alcalinos. Su número atómico es 11.
Propiedades y estados naturales. – El sodio elemental es un metal tan
blando que puede cortarse con un cuchillo tiene una dureza de 0.4. Se oxida con
rapidez al exponerlo al aire y reacciona violentamente con agua, formando
hidróxido de sodio e hidrógeno. Tiene un punto de fusión de 98°C, un punto de
ebullición de 883°C. Y una densidad relativa de 0.97. Su masa atómica es
22.9898.
Solo se presenta en la naturaleza en estado combinado, se encuentra en el
mar y en los lagos salinos como cloruro de sodio (NaCl) y con menor frecuencia
como carbonato de sodio (Na2CO3) y sulfato de sodio (Na2SO4). El sodio
comercial se prepara descomponiendo electrolíticamente cloruro de sodio
fundido. Ocupa el séptimo lugar en abundancia entre lo elementos de la corteza
terrestre.
Aplicaciones. – El elemento se utiliza para fabricar tetraetilplomo y como
agente refrigerante en los reactores nucleares. El compuesto de sodio más
importante es el cloruro de sodio, conocido como sal común. Otros compuestos
importantes con el carbonato de sodio conocido como sosa comercial y el
bicarbonato de sodio conocido también como bicarbonato de sosa, el hidróxido
de sodio conocido como sosa cáustica, se usa para fabricar jabón, rayón y papel
en las refinerías de petróleo y en la industria textil, y del caucho o hule. El
tetraborato de sodio se conoce comúnmente como bórax. El fluoruro de sodio
(NaF) se utiliza como antiséptico, como veneno para ratas y cucarachas y en
cerámica, el nitrato de sodio conocido como nitrato de Chile se usa como
fertilizante. El peróxido de sodio Na2O2, es un importante agente blanqueador y
oxidante.
SODA CAUSTICA. – El hidróxido de sodio, también conocido como sosa
cáustica es un sólido blanco, inodoro y no volátil, que puede enviarse en forma
de copos, cuentas o en forma granular o disuelto en agua como disolución
incolora. Se usa en la fabricación de rayón, celofán, plásticos, algodón
mercerizado, papel, explosivos, drogas, materias colorantes y en una amplia
variedad de otros productos y procesos. Por contacto del producto húmedo con
metales como el aluminio, estaño, plomo, zinc, magnesio, cromo, latón y bronce,
se pueden generar hidrógeno, gas inflamable y potencialmente explosivo.
El sólido pesa aproximadamente 2.1 kilos por litro. Las disoluciones pesan
aproximadamente 1.5 kilos por litro. En contacto con nitrometano y otros
compuestos “nitro”, puede tener como resultado la formación de sales explosivas
sensibles a los golpes.
Propiedades química – física:
Solubilidad en el agua: soluble 42 – 347 g 100 g de agua entre + 0°C y
+ 100 °C.
Solubilidad en otros productos químicos: soluble en alcohol y
glicerina.
Peso específico (sólido): 2.13 a 20°C; alrededor de 1.5 para las
disoluciones.
Presión de vapor: despreciable.
Corrosividad: reaccionará con la ropa, cuero y algunos metales.
Identificación:
Sinónimo y marcas comerciales: Lejía, hidrato de sodio, cáustico
blanco.
No de la ONU: 1823 (sólido); 1824 (disoluciones).
Estado físico de envío: sólido o disolución líquida.
Estado físico de derrame: sólido o disolución líquida.
Usos comunes: Fabricación de algodón mercerizado, papel, explosivos,
materias colorantes, rayón, celofán, plásticos; se usa en el refinado de petróleo,
regeneración de goma, limpieza de material, extracción de zinc, galvanizado
estaño, revestimiento contra el óxido, limpieza de ropa, blanqueante, lavavajillas
y en procesos químicos.
Riesgos generales:
Concentración umbral de olor: inodoro.
Riesgos: Cuando el sólido entra en contacto con el agua, reacciona con
desprendimiento de una cantidad considerable de calor.
El calor puede incendiar materiales combustibles.
La reacción con algunos metales desprende gas hidrógeno.
Condiciones a evitar: contacto con materiales incompatibles; fuego o
chispa, hidrógeno; entrada en zona de agua, inhalación, ingestión o contacto
físico directo.
Riegos para la salud:
Riesgos para la salud pública: Corrosivo para los tejidos corporales por
todas las áreas de la exposición.
Riesgos de contacto con ojo o piel: el contacto de la piel, puede causar
irritación de la piel y con exposiciones más grandes, quemaduras graves con
cicatrices.
Riesgos de inhalación: La respiración de polvo de hidróxido de sodio o
neblinas, puede causar neumonitis grave, dependiendo de la intensidad de la
exposición.
Riesgo de ingestión. – La ingestión puede tener como resultado quemaduras
graves de la boca, garganta y estómago, dolor vómitos de grandes trozos de
mucosa y posiblemente la muerte.
Riesgo de explosión:
Explosividad. – El contacto con nitrometano, otros compuestos “nitro”
similares y ciertos productos químicos puede tener como resultado la formación
de mezclas explosivas. El contacto con metales puede generar gas hidrógeno,
puede explotar si se inflama en espacios cerrados.
HIPOCLORITO DE SODIO. – El hipoclorito de sodio se forma a partir de
la solución compuesta por cloro húmedo, soda cáustica y agua. Su concentración
la proporciona la cantidad de cloro que contenga su preparación.
El hipoclorito de sodio se clasifica según su uso en: industrial, semi -
industrial y doméstico.
Industrial, es la solución que se utiliza generalmente en la industria y en el
tratamiento del agua, como en el caso de las piscinas.
Semi - Industrial, es la solución que se utiliza para aquellos fines en los que
se requiere un producto de menor concentración de cloro disponible que el
industrial.
Doméstico, es la solución que se utiliza en el lavado y blanqueado de ropa y
para fines sanitarios domésticos.
Características del hiplocrito de sodio. – En solución debe tener una
coloración amarilla verdosa y debe ser miscible en cualquier proporción con el
agua.
El hipoclorito de sodio en solución debe envasarse y conservarse en un lugar
fresco y no exponer a la luz solar directa.
El hipoclorito de sodio en solución debe estar exento de metales pesados.
Particularmente de hierro, cobre o níquel, para mantener u estabilidad.
El hipoclorito de sodio acuosos como materia prima no debe contener
materia extrañas ni sustancias que modifiquen su color y/o sus propiedades
físico – químicas.
El hipoclorito de sodio en solución para uso industrial debe tener una
densidad mínima de 1.14 gramos / centímetros cúbicos.
ACIDO CLORHIDRICO. – También conocido como ácido muriático es un
líquido fumante, con un color que v de incoloro a amarillo claro, con un olor
agudo sofocante e irritante. Se usa para hacer fertilizantes, colorantes, seda
artificial, pigmentos y una variedad de otros productos químicos en galvanizado,
refinado de jabón y aceite comestible, curtido de cuero. Refinado de minerales,
extracción de petróleo y una gran gama de otros procesos.
No es inflamable pero el contacto con muchos metales produce gas
hidrógeno, inflamables y potencialmente explosivos. Es completamente soluble
en agua y pesa aproximadamente 1.2 Kg. / litros. Es estable en el transporte
normal y no reacciona con el agua.
Es altamente corrosivo para la mayoría de los metales y reaccionan con una
amplia variedad de otros producto químicos y sustancias. Los derrames de
producto pueden generar gases y humos más pesados que el aire que son
altamente corrosivos para los tejidos corporales. El contacto con el líquido
tendrá como resultado quemaduras ácidas.
Propiedades química – física:
Solubilidad en el agua: soluble en todas las proporciones.
Solubilidad en otros productos químicos: soluble en alcohol.
Peso específico (sólido): 1.19 a + 20°C.
Punto de ebullición: 50°C o superior.
Peso molecular: 36,46.
Corrosividad: corrosivo para la mayoría de los metales, particularmente
hierro y aluminio, con desprendimiento de gas hidrógeno.
Reactividad con el agua: No reacciona pero puede generar calor.
Reactividad con otros productos químicos: reacciona con la mayoría
de los metales; metales alcalinos activos y algunos de sus compuestos;
anhídrido acético; - 2 – amonio etanol, ácido sulfúrico.
Sinónimo y marcas comerciales: ácido muriático.
Fórmula química: HCl.
Componentes constituyentes (%): 27.9 – 38% HCl en agua.
No de la ONU: 1789.
Estado físico de envío: líquido.
Estado físico de derrame: líquido.
Color de la materia de envío: de incoloro amarillo claro; agotado puede ser
oscuro.
Características del olor: agudo, sofocante, irritante.
Riesgos generales:
Concentración umbral de olor: 1 – 5 ppm.
Riesgos: Acido altamente corrosivo que genera humos y gases más pesados
que el aire. Puede generar gas hidrógeno por contacto con metales.
Riesgos de contacto con ojo o piel: el ácido clorhídrico y sus humos y gases
pueden causar rápidamente inflamación o quemaduras. El contacto con los ojos
puede tener como resultado irritación de los ojos, quemaduras graves y daños
permanentes con posible pérdida de la visión.
Riesgos de inhalación: Los humos y gases que se desprenden del ácido
clorhídrico pueden causar irritación, dificultades respiratorias graves retardadas,
que incluyen edema pulmonar, espasmos o edemas laringeal y posiblemente la
muerte. Concentraciones de 1000 – 2000 ppm pueden ser peligrosas incluso en
exposiciones breves.
Riesgo de ingestión. – La ingestión de ácido grave puede tener como
resultado quemadura de la boca, garganta y estómago dolor como náusea,
vómito y posiblemente la muerte el individuo, debido a necrosis gástrica.
CLORO LICUADO. –
Propiedades del cloro licuado:
Temperatura de autoignición: No inflamable.
Velocidad de combustión: No inflamable.
Estabilidad: estable.
Corrosividad: altamente corrosivo en presencia de humedad, reacciona
con la mayoría de los metales a alta temperatura.
Reactividad con el agua: forma una solución corrosiva de ácido
hipocloroso (CLOH) que se desdobla en cloro, oxígeno y ácido
clorhídrico.
Sinónimos y marcas comerciales: Cloro molecular, cloro líquido.
Fórmula química: Cl2.
Estado físico de envío: gas licuado y comprimido.
Estado físico de derrame: gas o líquido hirviente.
Color de la materia de envío: verdoso amarillo.
Característica del olor: agrio, sofocante, irritante, como lejía.
Usos comunes: Utilizado en tratamiento de agua y aguas fecales, fabricación
de pasta de madera, papel, lejía, desinfectantes, tintes, gomas, plásticos,
productos químicos orgánicos e inorgánicos y en otros productos y procesos.
Riesgos generales.
Concentración umbral de olor: 0.02 a 3.5 ppm.
Riesgos: extremadamente corrosivo, tóxico, volátil y reactivo, el gas es
más pesado que el aire.
Límite de exposición a corto plazo: 3 ppm durante 15 minutos.
Condiciones a evitar: Contacto con materiales incompatibles, entrada
en sistema de agua, inhalación, ingestión o contacto físico directo.
Riesgos para la salud pública: La inhalación el gas que puede ser
tóxico a distancias considerables. Evitarse rigurosamente el contacto
físico directo.
Riesgos del contacto con ojos y piel: Quemaduras graves en ojos y piel
por contacto.
Riesgo de inhalación: Irritación grave de los ojos y las vías
respiratorios, causando lágrimas un nivel de 1000 ppm puede se mortal
después de unas profundas inhalaciones. Concentraciones de 50 ppm
pueden ser peligrosas en exposiciones cortas.
Riesgos de incendio: No inflamable.
Respuesta a incendio: Agentes extintores. Atacar el incendio circundante
según sea necesario, pero se debe recordar que el agua puede incrementar las
emanaciones de gas que provienen de charcos de cloro líquido en el suelo o
saliendo del tanque. Agua pulverizada para proteger al personal que intenta
cortar el escape.
2.2. RECURSOS UTILIZADOS EN EL PROCESO DE PRODUCCION.
Recursos hídricos: Que son: el agua bruta, el agua de proceso y agua
desmineralizada.
Recursos energéticos: que se refiere a la energía eléctrica de la planta
Wartsila y de la Empresa Eléctrica.
Recursos térmicos: que se refiere a la caldera.
Recursos eólicos: como son los compresores de aire.
Insumos de procesos: como lo son; el ácido clorhídrico, la soda cáustica y la
sal.
Recurso humano: en la prevención de la integridad y salud en todas las
operaciones del proceso de producción.
2.3. PROCESO DE PRODUCCION.
2.3.1. PROCESO DE FILTRACIÓN DEL AGUA.
Agua de proceso, esta agua se la obtiene luego de un proceso de filtración,
para ser utilizada debe estar entre los parámetros de un PH de 5 a 6.5 y una
dureza menor a 5 ppm y presencia de hierro menor a 0.1 ppm. Luego de su
tratamiento de filtración es almacenada en un tanque para luego ser utilizada en
el proceso de producción y en otras actividades como limpieza, jardinería, toma
de agua de servicios varios, sellos de gases y regaderas de duchas de
emergencia, etc.
Agua bruta, es subterránea, se la obtiene a través de una bomba sumergible
que se encuentra ubicada en la compañía Pinturas Unidas, por ser la parte más
baja de terreno, para ser bombeada a tanque de almacenamiento transitorio
ubicada en la compañía PROQUINSA PENTA a unos 50 metros de altura y 200
metros de distancia, existiendo otro sistema de bombeo para ser almacenada en
la planta PROQUINSA Frunot, a unos 60 metros de altura y a 150 metros de
distancia.
Filtros Culligan, el agua bruta proveniente del tanque de almacenamiento,
ingresa previamente en la etapa de pre filtración que lo realizan dos filtros
culligan, penetrando el agua en cada uno de ellos. Los filtros están constituidos
por arena verde y sirve para la retención de sólidos en suspensión. A esta agua
pre filtrada se le agrega ácido sulfúrico para mantener un PH de 6.5 a 7, con el
fin de prevenir la precipitación de sílice, hierro. También se le agrega
dispersantes en pequeñas cantidades con un efecto lubricador en las membranas
de osmosis evitando el taponamiento de las membranas.
Esta agua acondicionada químicamente pasa por una etapa de microfiltración
por cartucho descartable, de 5 y 20 micrones.
Sistema osmosis, en esta etapa el agua pre - tratada es presurizada con una
bomba centrífuga de múltiples etapas hasta alcanzar la presión necesaria para
que se efectúe el proceso de separación (ver anexo # 5).
El agua presurizada se distribuye en las carcazas donde se encuentran
alojadas las membranas en contacto con las cuales se divide en dos flujos de
agua. El permeato desalinizado que las atraviesa que es el agua que se va a
utilizar en el proceso y el efluente de mayor salinidad que es el condensado de
osmosis que es descartado como efluente (ver anexo # 6).
Ablandador, la función principal del sistema de osmosis es la de excluir
moléculas diferentes al agua, pero esta agua aun no es completamente
desmineralizada teniendo que pasar por el ablandador de agua que es un filtro
culligan que retiene la dureza del agua, tales como las sales de calcio y de
magnesio.
Tanque de almacenamiento, luego de pasar por los procesos de filtración el
agua es almacenado en un tanque para ser luego utilizada en el proceso de la
planta y en otras actividades.
Esta agua determina la calidad de los productos. La transferencia de calor en
los intercambiadores agua helada y torres de enfriamiento.
Agua desmineralizada, La unidad de agua desmineralizada tiene la función
de extraer los minerales del agua de proceso necesaria para la alimentación del
circuito de catolito, para ingresar a las celdas de los electrolizadores, sellos de
las bombas hidrostáticas agua para consumo de caldero entre otras utilizaciones
del agua desmineralizada. Entre los parámetros que debe tener el agua
desmineralizada son:
dureza < 5 ppb,
conductividad < 5 us / cm
sílice < 0.5
hierro < 0.1.
A continuación se mostrará en la tabla # 2, las propiedades fisicoquímicas de
las aguas:
TABLA # 2.
PROPIEDADES FISICO QUÍMICAS DE LAS AGUAS.
Ion Agua de
alimentación
Permeato Concentrado
*Mg / l Meq / l *Mg / l Meq / l *Mg / l Meq / l
C 49.3 2.5 0.2 0.0 117.1 5.8
Mg 31.3 2.6 0.1 0.0 74.4 6.1
Na 680.0 29.6 15.1 0.7 1598.2 69.5
K 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
NH4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Ba 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Sr 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
CO3 0.2 0.0 0.0 0.0 0.4 0.0
HCO3 460.0 7.5 22.4 0.4 1064.3 17.4
SO4 930.0 19.5 6.4 0.1 2205.5 45.9
Cl 233.0 6.6 6.3 0.2 546.0 15.4
F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
NO3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SiO2 66.0 - 0.7 - 156.1 -
TDS 2449.8 51.3 5762.1
PH 6.9 5.6 7.3
Fuente: Manual de operación, Planta de Cloro Soda.
Elaborado por: Jofre Soledispa Pisco.
*Mg : Magnesio.
El agua del tanque del proceso es bombeada a la unidad de desmineralización
de la red general de distribución de agua del proceso de la planta. Consiste
principalmente en una columna de intercambio catiónica y una columna de
intercambio aniónica. Cada una de estas columnas tiene resinas diferentes con
sus propiedades y sus propias características, que es quien realiza la
desmineralización. La resina catiónica y la aniónica se contraen y se expanden:
la catiónica, reemplaza a los radicales (OH -) por aniones.
Existe un sistema de regeneración de las resinas utilizando ácido clorhídrico
para la catiónica (aprox. 5%) y para la aniónica soda cáustica diluida al 2%.
Energía eléctrica, Uno de los rubros de mayor costo es la generación de la
energía eléctrica, a pesar de que se dispone de una planta propia como lo es el
generador de marca Wartsila, un generador auxiliar de menor capacidad y un
sistema de suministro de 120 y 240 de la Empresa eléctrica.
La mayor carga están dadas por los motores eléctricos y los dos
electrolizadores con 25 celdas cada uno, para producir el efecto electrolisis que a
su carga máxima es de 8.5 KVA.
Generación del generador Wartsila, Uno de los objetivos principales es la
operación ininterrumpida del sistema de generación eléctrica, pero en la práctica
no se cumple. Este generador tiene un periodo de mantenimiento preventivo de 4
días cada seis meses.
Todos los sistemas del generador Wartsila son automatizados y controlados a
través de un generador.
Energía del Generador Auxiliar, De una menor capacidad, funciona
cuando deja de trabajar el generador Wartsila. Este generador se lo utiliza para
poner en funcionamiento a los principales equipos de producción como lo son
las bombas de fluidos hidrostáticas, manteniendo en recirculación al fluido más
no en producción, un compresor de aire alumbrado.
Este generador no suministra la energía suficiente para que trabajen los
electrolizadores.
Energía de la empresa eléctrica. El generador Wartsila trabaja
aproximadamente al 70% de su capacidad alimentando al 95% del consumo de
energía eléctrica de la planta, bajo estas condiciones no es necesaria la
utilización de energía de la empresa eléctrica. Esta institución tiene una
característica beneficiosa y es que mantiene un suministro de energía constante,
la cual es aprovechada para mantener la mayor cantidad de equipos electrónicos
a la red a través de un UPS.
2.3.1. PROCESO DE MANUFACTURA DE LOS PRODUCTOS
QUIMICOS.
A partir de la salmuera que es la unión de la sal (NaCl) y el agua H2O se
obtiene la soda cáustica al 32%, hipoclorito de sodio al 10%, ácido clorhídrico al
32%, cloro licuado, previamente pasando por un proceso de la salmuera, cuyo
tratamiento consiste en preparar una salmuera, ultra pura, apta para alimentar a
los electrolizadores de membranas (ver literal 2.6., Diagramas de Flujo del
Proceso).
El tratamiento se efectúa en las siguientes etapas:
Proceso de saturación.
Proceso de precipitación.
Proceso de filtración.
Proceso de ultra filtración (Intercambio iónico).
Proceso de calentamiento de la salmuera.
Proceso de la soda cáustica.
Proceso electrolisis (electrolizadores): Obtención del cloro, anolito,
hidrógeno, soda cáustica al 32%.
Proceso de decloración de la salmuera.
Proceso del tratamiento del cloro: Filtración del cloro, Secado del cloro.
Proceso del hipoclorito de sodio al 10%.
Proceso del ácido clorhídrico al 32%.
Proceso del cloro licuado.
2.3.1.1 PROCESO DE SATURACIÓN.
La saturación de la salmuera se la realiza en una piscina en la cual la primera
etapa sirve para depositar la sal en grano, a través de una pala mecánica
ingresando agua de proceso, en esta área.
El rebose del agua mezclada con la sal, pasa a una segunda etapa en forma de
cascada, obteniéndose la salmuera saturada, cuya característica principal es
poseer una concentración de 290 a 310 gr. / litro, con un PH de 5 a 9 (anexo #
7). Los residuos de sal se acumulan en el fondo del saturador en esta etapa,
llegando a alcanzar hasta el 20% de acumulación de sal. Esto podría generar un
taponamiento de los filtros del saturador (anexo # 8). Cabe añadir, que no debe
existir residuo de cloro disuelto en esta fase, porque dañan a alas resinas de
regeneración, que se aplicarán en el proceso de ultra filtración. Existe una bomba
de recirculación que sirve para succionar salmuera de la segunda etapa y
descargarla en la primera donde se encuentra la sal, manteniendo con ésta una
concentración de 290 a 310 gr., al mismo tiempo ingresa al sistema agua de
proceso para compensar parte de la salmuera que pasa al siguiente proceso.
2.3.1.2 PROCESO DE PRECIPITACIÓN.
La finalidad del proceso de purificación por precipitación de salmuera es
disminuir la cantidad de calcio y magnesio a niveles correspondientes menores a
7 ppm, por efecto de la reacción del carbonato de sodio y soda cáustica que se
realiza en dos tanques reactores puesta en agitación. La soda debe estar entre 100
a 200 mg. / litro y el carbonato entre 700 a 1000 mg. / litro. Al mismo tiempo
ingresa cloruro de calcio, para ayudar a la precipitación, que consiste en
aumentar el tamaño de las partículas de impurezas, con la finalidad de poder
filtrarlas (ver anexo # 7), para ser almacenadas en un tanque metálico similar al
tanque de almacenamiento de la salmuera filtrada, ambos se encuentran a la
intemperie, expuestas a los rayos del sol y a la lluvia.
2.3.1.3 PROCESO DE FILTRACIÓN.
El filtro de salmuera es de tipo vela con un recipiente en forma cónica. Las
velas consisten de un soporte cilíndrico, sobre el cual son colocadas unas telas de
una porosidad de un micrón. Durante la operación, la salmuera precipitada
ingresa en la parte inferior del cuerpo cilíndrico del filtro atravesando las velas
hacia el interior y sale por la parte superior del filtro.Ya filtrada la salmuera, es
almacenada en un tanque de 35 m3 de volumen, con una dureza de 0.5 a 5 mg. /
litros de CaO, para luego pasar por el proceso de ultra – filtración.
Cabe recalcar que la dureza que se retiene en el filtro cae en forma de barro a
un pozo, luego de realizar la limpieza de los filtros.
2.3.1.4 PROCESO DE ULTRA – FILTRACIÓN.
El proceso de purificación de la salmuera filtrada a ultra – filtrada tiene la
finalidad de reducir el contenido de dureza a niveles inferiores a 20 ppb, por
medio de resinas de intercambio iónico, haciéndolas aptas para la alimentación
de celda.
La salmuera filtrada antes que ingrese a la columna de intercambio iónico
debe ser calentada a través de los intercambiadores de calor a 70°C. para
ingresar a la columna de carbón activo, que tiene la finalidad de destruir
vestigios de cloro activo, que podrían haber pasado por el proceso de saturación,
un residual de cloro activo en la salmuera puede oxidar la resina de intercambio
iónico. Luego que la salmuera filtrada pasa por la columnas de intercambio
iónico, haciendo que las resinas absorban selectivamente los siguientes cationes:
Mg ++ (magnesio).
Ca ++ (calcio).
Sr ++ (estroncio).
Ba ++ (bario).
Pasando de ser una salmuera filtrada a ultra – filtrada, apta para alimentar a
los electrolizadores.
2.3.1.5 PROCESO DE CALENTAMIENTO DE LA SALMUERA.
La salmuera ultra – filtrada debe ser calentada a través del intercambiador de
calor. La caldera descarga su vapor en un tanque de expansión, la cual a través
de una bomba recircula agua caliente a 90°C, existiendo una transferencia de
calor a la salmuera de 70°C, apto para entrar a los electrolizadores.
El caudal de limitación de la salmuera a los electrolizadores es de 2.88 m3 /
hora, a una concentración de 290 a 305 gramos / litro, en cargas normales de
trabajo 7.5 KVA.
2.3.1.6 PROCESO DE CALENTAMIENTO DE LA SODA CÁUSTICA.
Antes de ingresar a los electrolizadores en el momento del arranque de la
planta debe ser calentada a 76°C, este calentamiento lo realiza un intercambiador
de calor, por medio de transferencia por convección.
Desde el tanque de almacenamiento de soda una bomba recircula un circuito
semi – cerrado, puesto que el excedente de soda que hay en el sistema es la
producción de soda que va a ser almacenada como soda cáustica al 32% en los
tanques de almacenamiento transitorio, antes de que ingrese la soda cáustica es
reducida su concentración menor al 32%, con agua desmineralizada, que al pasar
por el efecto electrolisis sale soda cáustica con una concentración de 32%, con
una temperatura mayor a 76°C, por el efecto de la corriente que pasa por los
electrolizadores debiendo ser enfriado a 76°C por un intercambiador de calor
para poder ingresar nuevamente a los electrolizadores.
2.3.1.7 PROCESO DE ELECTROLISIS (ELECTROLIZADORES).
Un electrolizador produce cloro, soda cáustica e hidrógeno a partir de una
solución de cloruro de sodio (salmuera), al pasar corriente continua
produciéndose el efecto electrolisis que es la descomposición en parte de sus
elementos. Una celda se define como el recinto que contiene a los electrodos y
el electrolito. Un electrolizador es el ensamble de dos o más celdas que operan
como una unidad. En un electrolizador bipolar la corriente eléctrica fluye de
celda en celda (en serie). Cada electrolizador está compuesto por 25 elementos o
celdas existiendo dos electrolizadores para la producción de soda cáustica al
32%, hipoclorito de sodio al 10%, ácido clorhídrico al 32%, cloro licuado.
Cada elemento o celda de un electrolizador se compone de un
compartimiento anódico, un compartimiento catódico y una membrana de
intercambio catiónico que la separa hidráulicamente, al momento de fluir
salmuera ultra pura y soda cáustica a una concentración menor al 32%.
A los electrolizadores se les realiza una planilla de voltaje cada 8 horas para
observar el normal funcionamiento de las membranas.
Se toman muestras cada hora de los dos electrolizadores para medir PH del
anolito.
Cloro – anolito – hidrógeno – soda cáustica. – En los electrolizadores la
alimentación de electrolitos se realizan por su lado inferior y la descarga del
producto por su lado superior, ambos por conductos internos es decir, en el lado
inferior ingresa salmuera ultra – filtrada con una concentración de 290 a 305 gr. /
litro del lado del ánodo, y en la parte superior sale salmuera diluida (anolito)
con una concentración de 190 a 230 gr. / litro con cloro gaseoso húmedo.
El anolito que es la salmuera diluida con cloro, pasa a un tanque de
almacenamiento transitorio para ser bombeado al proceso de decloración y el
cloro que sale en la parte superior pasa a su unidad respectiva. El tanque de
almacenamiento está construido de fibra de vidrio, produciéndose un desgaste
interno por la turbulencia que se produce por efecto de la recirculación, la
temperatura y la acción química.
En la parte inferior ingresa soda cáustica con una concentración menor al
32% del lado del cátodo y en la parte superior sale soda cáustica al 32%
(catolito) con el hidrógeno.
El catolito o soda cáustica luego de ser enfriado pasa a los tanques de
almacenamiento y el hidrógeno a su unidad respectiva, en este caso a la
utilización del proceso del ácido clorhídrico.
El hidrógeno es enfriado de 90°C (temperatura de celdas) a 40°C a través de
un intercambiador de calor para ser transportado al área de síntesis de ácido
clorhídrico y otra parte sale al ambiente por medio de una chimenea en caso de
una sobrepresión. Después del enfriamiento todo el hidrógeno pasa por un filtro
para eliminar las microgotas de soda cáustica que éste pudiera haber arrastrado
desde los electrolizadores.
2.3.1.8 PROCESO DE DECLORACIÓN DE LA SALMUERA POBRE
(ANOLITO).
La unidad de decloración de salmuera tiene la finalidad de eliminar
totalmente el cloro de la salmuera, recuperando gran parte del mismo para la
producción de hipoclorito. El anolito que sale del electrolizador es depositado en
un tanque de construcción de fibra de vidrio y en la cual se le ha agregado ácido
clorhídrico al 32% en pequeñas cantidades para reducir el PH entre 1.8 y 2.2, la
cual es succionada por una bomba hidrostática que recircula el anolito y parte es
bombeada a la columna de fibra de vidrio en la cual se realiza la decloración a
través de agitación con aire desprendiendo el cloro, para luego ser utilizada en la
unidad de hipoclorito de sodio.
La neutralización de la salmuera declorada a un PH de 7 a 9 se la realiza
agregando soda cáustica al 12% para mantener un PH constante de 7 a 9 en los
saturadores, puesto que parte de este anolito pasa a los saturadores y otra parte
pasa a las piscinas de efluentes, previamente se le agrega bisulfito de sodio en
pequeñas cantidades para eliminar residuos de cloro.
Cabe recalcar que el proceso de la salmuera saturada es un circuito semi
cerrado, puesto que regresa al saturador con una baja concentración para iniciar
de nuevo el proceso de saturación.
2.3.1.9 PROCESO DE TRATAMIENTO DE CLORO.
Filtración del cloro. – El cloro que sale de la parte superior del
electrolizador a 90°C es enfriado a través de un intercambiador de calor a 30°C
para luego pasar a una columna de filtración, la cual tiene como objetivo retener
partículas de salmuera que fue arrastrada en el proceso electrolisis dejando pasar
al cloro húmedo, este cloro se va al módulo de fabricación de hipoclorito de
sodio al 10%, al módulo de fabricación del ácido clorhídrico y otra parte pasa al
proceso de secado de cloro para ser utilizado en el módulo de licuación.
Secado del cloro. – El cloro gas húmedo es secado a través de una columna,
que ingresa por la parte inferior, mientras que por la parte superior ingresa ácido
sulfúrico al 98% que es bombeada desde un tanque de almacenamiento. Este
ácido cae en forma de lluvia llevándose la humedad del cloro gas que sube, este
ácido cae a un tanque de almacenamiento con una concentración al 78%. Una
vez secado pasa por un filtro, para eliminar partículas de ácido sulfúrico saliendo
un cloro gas seco, apto para ser utilizado en el módulo de licuación.
Cabe destacar que el bombeo del ácido sulfúrico se lo realiza a través de una
bomba que previa lectura de un densímetro digital, manda la señal para bombear
ácido sulfúrico, y cuando su densidad baje, extrae la humedad del cloro (ver
anexo # 9).
2.3.1.10 PROCESO DEL HIPOCLORITO DE SODIO.
El cloro húmedo luego de ser filtrado llega al módulo de hipoclorito de sodio
que además llega cloro de venteos de los cilindros de cloro licuado de desgasaje
de cloro gaseoso y/o de aire efluentes con diferentes porcentajes de cloro o
vapores de ácidos. La soda que ingresa al proceso de hipoclorito es diluida del
32% al 12% de concentración, a través de agua de proceso.
El cloro es absorbido a una primera columna en la cual llega la soda cáustica
al 12% más agua formándose el hipoclorito de sodio con una concentración de
10% (de cloro), si existiese excedente de cloro éste pasa a una segunda columna
que contiene soda diluida y pequeñas concentraciones de hipoclorito de sodio.
El hipoclorito de sodio cae por gravedad a un tanque de almacenamiento
provisional la cual es absorbida por una bomba en recirculación entre la columna
uno y el tanque de almacenamiento provisional. Previamente pasa por un
intercambiador de calor, enfriándolo mantenido un sistema cerrado y su
excedente (hipoclorito de sodio) pasa a los tanques de almacenamiento de
despacho.
La absorción del cloro la realiza un ventilador que aspira el cloro de las
líneas para que llegue a la columna dos manteniendo un circuito cerrado entre un
segundo tanque de almacenamiento y la columna dos.
Cabe destacar que el no funcionamiento de este ventilador (soplador),
produce una fuga de cloro, puesto que ya no existe una diferencia de presión y el
cloro sale por las líneas que succiona el cloro.
2.3.1.11 PROCESO DEL ACIDO CLORHÍDRICO.
La producción de ácido clorhídrico en solución al 32% (HCl) se efectúa por
combustión del hidrógeno con gas cloro formando el gas HCl y por absorción
del gas en el agua desmineralizada se forma el ácido clorhídrico, este proceso se
conoce con el nombre de síntesis. Este efecto se lo realiza en un columna que en
su parte inferior ingresa cloro e hidrógeno, y al producirse la combustión, el gas
sube a la parte superior de la columna y el agua cae por gravedad. Este ácido es
almacenado en un tanque de almacenamiento provisional para luego ser
bombeado a los tanques de despacho.
Cabe destacar que al producirse este efecto las temperaturas se elevan y es
necesario enfriar las columnas con agua helada, para mantenerla a una
temperatura de 29 a 33°C.
2.3.1.12 PROCESO DEL CLORO LICUADO.
El cloro gas húmedo es altamente corrosivo, luego de ser tratado y
transformado en gas cloro seco se encuentra apto para ser procesado como
coloro licuado y poder ser envasado en cilindros metálicos. El cloro seco es
succionado por un soplador desde el módulo de tratamiento de cloro y al mismo
tiempo ingresa aire seco comprimiéndolo a 3.5 Kg. / cm2 (50 Psi).
Para ser descargado a un intercambiador de calor, enfriándolo a 2.2°C.
Para lograr la licuación del cloro gas ocurre bajo condiciones que permitan
que las fuerzas de atracción intermoleculares unan las moléculas del gas en
forma líquida ésta lo realiza una bomba de licuación. Este efecto se da a una baja
temperatura y a una alta presión. Al lograra la compresión con el gas cloro se
efectúa un cambio de volumen, realizando el enfriamiento del gas comprimido
se obtiene un cambio de estado, por lo que el gas se licua pudiendo luego
envasarlo. Este cloro licuado es almacenado en un isotanque o isocontenedor.
2.3.1.13 LLENADO DE CILINDROS.
Los cilindros de cloro son de construcción sin costura los pequeños, tienen
una tara promedio de 51 Kg. y una capacidad de almacenamiento de 68 Kg. Los
cilindros grandes son de una tara aproximada de 580 Kg. y de una capacidad de
almacenamiento de 907 Kg. de cloro licuado, los cilindros son reconocidos por
su capacidad de almacenamiento como son cilindros de 68 Kg. y de 907 Kg.
Los cilindros son equipados con dos válvulas estandarizadas por el Instituto
del cloro, las válvulas tienen un tapón fusible que funcionan como un dispositivo
de seguridad, diseñado para soportar una temperatura de hasta (73.9°C)
localizado a un lado de la válvula para permitir la ventilación del cilindro en
caso de presión excesiva en el interior como resultado del fuego u otra alta
temperatura, citaciones donde se incrementa la presión.
En los cilindros de 907 Kg. en su parte opuesta de las válvulas de llenado y
desgasaje se encuentran con cuatro tapones de seguridad a manera de fusible
éstas están diseñadas para fundirse o resistir una temperatura igual a las que
soportan las válvulas.
Las válvulas tipo fusibles y los fusibles están protegidas por una cubierta que
debería permanecer siempre en su lugar excepto durante la evacuación del cloro.
Proceso de llenado. - Los cilindros son puestos en una balanza en la cual
son ubicados con las dos válvulas en un posición vertical; posteriormente
ventearlo con aire, para sacar pequeñas cantidades de cloro que van al módulo de
hipoclorito de sodio, luego de ser venteados se procede a la lectura de la tara del
cilindro, para conectar dos boquillas a las dos válvulas del cilindro
respectivamente. Luego la balanza electrónica es encerada nuevamente para
proceder al llenado del cilindro. Por la válvula inferior ingresa el cloro licuado y
por la válvula superior sale el gas cloro que se produce en el instante del llenado
para que ocupe en el interior del cilindro más líquido que gas.
A este proceso se lo conoce como desgasaje, el gas va al proceso de
hipoclorito.
2.3.1.14 TANQUES DE ALMACENAMIENTO, DESPACHO Y
TRANSPORTE.
Almacenamiento. – La producción de hipoclorito de sodio es bombeada del
módulo de producción directamente a los dieciocho tanques de almacenamiento
con una capacidad de 15 m3 de volumen cada uno; la producción de soda
cáustica llega a tres tanques de almacenamiento transitorio, uno de ellos sirve
para ser utilizado en la producción de hipoclorito de sodio y soda cáustica y en
los demás procesos que interviene la soda. Estos tanques tienen una capacidad
de 36 m3 cada uno, luego de un análisis de concentración por valoración se
determina que se encuentra al 32% para ser bombeado a las dos tanques de
almacenamiento con una capacidad de 180 m3 cada uno; la producción de ácido
clorhídrico llega a un tanque de almacenamiento transitorio de una capacidad de
un metro cúbico, para luego ser bombeado a los tanques de almacenamiento en
número de seis con una capacidad de 13 m3 cada uno. Cabe destacar que el
tanque de almacenamiento transitorio sirve para utilizar ácido clorhídrico en el
proceso de regeneración de las columnas de intercambio iónico y la decloración
de la salmuera.
Los cilindros llenados con cloro líquido son almacenados en un galpón al
aire libre rodeado con una cortina que funciona en caso de emergencia como
lluvia de agua.
Despacho y transporte. – La producción se registra en todos los turnos
realizando la medición de diferencia de nivel de los tanques, esta medición se la
realiza a través de un visor que tiene cada tanque, éste visor es una manguera
transparente conectada en la parte más baja hasta la parte más alta del tanque, a
esta actividad se la conoce como “tanquear”. (anexo # 10).
El despacho del hipoclorito de sodio, ácido clorhídrico se lo realiza en
tambores y botellones para su manejo se le coloca una etiqueta de uso y
manipulación del hipoclorito de sodio y ácido clorhídrico.
Los tanques y tambores llevan un sello de seguridad numerado puesto que
estos químicos son controlados por el CONSEP a través de una guía de
transporte. La soda cáustica es despachada a carros cisternas de fabricación de
acero inoxidable para evitar la corrosión y contaminación del producto.
El despacho de la soda cáustica, hipoclorito de sodio y ácido clorhídrico se lo
realiza a través de bombas desde los tanques de almacenamiento a los
recipientes.
El despacho de los cilindros llenos con cloro líquido se lo debe rodar desde el
área de almacenamiento hasta el carro que va a realizar el transporte a las
empresas potabilizadoras de agua. Cabe destacar que estos tanques sufren golpes
cuando el carro que los transporta es demasiado pequeño, sufriendo una caída de
gravedad desde la plataforma por la cual rueda hasta el transporte de baja altura.
Las personas que realizan esta actividad no cuentan con los equipos de seguridad
apropiados.
2.4. LABORATORIO DE ANALISIS DE CALIDAD.
La calidad del producto terminado depende en buena parte de la calidad de la
materia prima y de la calidad del proceso, esto lo realiza a través de aplicaciones
de métodos, tales como el valoración y/o densidad o gravedad específica,
dependiendo de la característica de cada producto.
Este control es para determinar inconformidades desde el inicio del proceso
en el proceso y al final como producto terminado según tabla de control (ver
anexo # 7).
Las actividades más importantes que se llevan a cabo en el laboratorio son:
Se realiza el análisis de agua de la caldera, el que ingresa a la caldera y
la que sale como purga de la caldera.
Se realiza análisis de contra muestra de tratamiento de efluente.
Se realiza análisis de agua de proceso, agua helada, agua
desmineralizada, agua de torre de enfriamiento.
Se realizan análisis de cloro licuado.
Se realiza análisis de soda difundida antes de arrancar la planta cuando
los electrolizadores han sido reparados, determinado la existencia de
soda en la salmuera.
Todos los análisis químicos son registrados en una plantilla para el control
del proceso (ver anexo # 7).
2.4.1. CONTROL DEL PROCESO DE CALIDAD.
Para determinar la calidad del proceso cada hora se toma una muestra en
cada etapa del proceso que va pasando la salmuera hasta salir como producto
terminado.
2.4.1.1 PROCEDIMIENTO PARA LA TOMA DE LA MUESTRA:
Para cada toma de muestra existe un recipiente.
El que realiza la toma de la muestra debe usar guantes de cauchos para
evitar las quemaduras por las altas temperaturas y evitar la
contaminación con el pico del envase.
Dejar purgar de 0.5 a 1 minuto (purga de la toma muestra), para que la
muestra sea la que está pasando por el proceso evitando con esto malas
tomas de muestras.
Enjuagar el recipiente en dos ocasiones como mínimo para evitar
residuos en el fondo de la botella, de la muestra que fue tomada en la
hora anterior.
Tomar la muestra y taparla de tal forma que no se contamine con el
medio exterior.
Tomar la temperatura en el momento en que se lleve la muestra al
laboratorio.
2.4.2. CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO TERMINADO.
Está encargado de realizar análisis químico de conformidad a las necesidades
del cliente, aplicando los mismos métodos de análisis que en el control del
proceso. Al hipoclorito de sodio se deja una contra muestra antes de ser
despachado al cliente puesto que este producto es degradable a los rayos ultra
violetas, emitiendo su certificado de:
Certificado de ácido clorhídrico al 32% (ver anexo 11).
Certificado de soda cáustica al 32%.
Certificado de hipoclorito de sodio al 10%.
Todos los despachos son registrados como datos estadísticos con sus
respectivos parámetros de análisis químicos.
2.4.3. CONTROL DEL PROCESO CON SISTEMA PLC (SALA DE
CONTROL).
La planta PROKINSA FRUNOT, cuenta con un sistema automatizado (PLC)
(Control del proceso lógico). La mayor parte de las operaciones se la realiza a
través de un computador teniendo en ella registrado datos históricos de
operaciones, sistemas e alarmas de operación de los equipos, flujogramas de los
procesos, cuenta con un sistema de enclavamiento de protección, en caso de que
uno de los parámetros de protección se active parando la planta.
Cuando existe una inconformidad en el proceso detectado por el laboratorio
de análisis es informado al operador de campo que es quien está encargado del
funcionamiento de la planta desde el computador para que realice los ajustes
respectivos. El alistamiento arranque y operación se la realiza desde el
computador. Tal es el caso que a medida que se va subiendo la carga del
electrolizador se comienza a producir el cloro, entrando en funcionamiento los
módulos de fabricación, hipoclorito de sodio al 10%, ácido clorhídrico al 32%,
cloro licuado quedando en operación la planta el computador realiza las
operaciones programadas.
2.5. EQUIPOS DE PRODUCCION.
Dentro de la gestión de la producción, el correcto funcionamiento y
operación de los equipos cumplen una función primordial ya que de esto
depende la calidad del producto y del proceso.
Entre los equipos de producción se tiene:
2.5.1. COMPRESORES DE AIRE Y SECADO.
La unidad de aire comprimido tiene la función de proveer aire seco a los
equipos de instrumentación que trabajan a seis bar de presión tales como
válvulas neumáticas y sistemas de proceso general con 11 bar de presión. La
compresión el aire la realizan dos compresores: Ingesoll Rand, luego atraviesa la
unidad de secado para extraerle la humedad con que viene de la atmósfera, lo
realiza un filtro de secado, el aire comprimido es almacenado a un tanque que
sirve de pulmón a 11.5 bar.
2.5.2. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO (AGUA HELADA).
El sistema de agua helada es un servicio que tiene la función de enfriar el
agua entre una de sus aplicaciones se tiene:
intercambiador de calor, que utiliza agua helada para acondicionar el
ácido sulfúrico que viene de la columna de secado de cloro de 20°C y
llevarlo a una temperatura de 15°C.
Intercambiador de calor tubular que tiene la función de bajar la
temperatura del cloro antes de la licuación.
Está constituido por:
Una piscina, un agitador del agua de la piscina,
Dos compresores Linder A y B de 20 toneladas de capacidad de frío, que
utilizan amoniaco,
Un compresor Frick de una capacidad de 36 toneladas de frío que utiliza
amoniaco,
Un condensador que ha sacado el calor a través de dos ventiladores.
Cabe añadir que la piscina de agua helada se encuentra a la intemperie, es
decir, expuesta al sol, la lluvia y otros agentes externos.
2.5.3. TORRES DE ENFRIAMIENTO.
Se realiza el enfriamiento por evaporación que es un método aplicado para
enfriamiento de temperaturas bajas. Se utilizan:
Dos bombas de recirculación y dos ventiladores que sirven para extraer
el calor del proceso.
Soplador de aire, en número de dos, que son utilizados para realizar
funciones de agitación en los tanques llenos de líquido. El caudal de
estos equipos es de 100 m3 / hora y una presión de 12 PSI.
2.5.4. CALDERO.
El vapor que se obtiene de la caldera se lo utiliza para calentar la salmuera, a
través del intercambiador de calor. La caldera cuenta con 2.210.000 BTU / hora
de capacidad y realiza la combustión a través de diesel.
2.5.5. GENERADOR AUXILIAR DE ENERGIA ELECTRICA.
Genera una corriente alterna trifásica de 350 Kilovatios de potencia,
conectados a una red de 440 voltios.
2.5.6. PALA MECANICA.
La pala mecánica se utiliza para el traslado de la sal en grano desde el área de
almacenamiento de sal a los saturadores de salmuera, es un modelo tipo bobcat
773.
2.5.7. BOMBAS DE SUCCION.
Las bombas de succión cumplen un papel importante en la obtención del
hipoclorito de sodio al 10%, soda cáustica al 325, ácido clorhídrico al 32%, cloro
licuado, puesto que son los que realizan la mayor parte del transporte de los
diferentes tipos de procesos, debiendo ser resistente a la corrosión, trabajando
con alta temperatura.
2.5.8. INTERCAMBIADOR DE CALOR.
Los intercambiadores de calor, realizan su transferencia por convección, es
decir, desde las temperaturas más altas hasta las más bajas, produciendo un
intercambio de caloría.
2.6. DIAGRAMAS DE FLUJO DEL PROCESO.
En el anexo # 12 se ha graficado el diagrama general del proceso. Mientras
que en el anexo # 13 se ha diseñado el diagrama de las operaciones del proceso.
En los anexos # 14 y # 15 se ha graficado el diagrama de distribución de planta,
el cual muestra el recorrido del proceso.
2.7. PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACION DEL MANTENIMIENTO.
2.7.1. PLANIFICACION.
La planificación del mantenimiento preventivo y/o correctivo la realiza el
Jefe de Mantenimiento. Esta planificación se la efectúa mensualmente. Los
recursos utilizados para la planificación de esta actividades, son el Supervisor de
mantenimiento, 2 electricistas, 2 mecánicos, 1 tubero, 2 pintores, 1 operario de
mantenimiento del cilindro.
2.7.2. PROGRAMACION.
Las actividades de mantenimiento son programadas. Sin embargo, se da
prioridad al mantenimiento correctivo, ya que al ocurrir alguna avería en
cualquiera de los equipos de la planta se podría paralizar la misma, por lo que se
relegaría el programa fijado.
A pesar de ello, el programa se completa con las labores que se realizan los
días sábados y domingos a las que acuden el personal programado cada semana.
2.7.3. EJECUCION.
El paso previo que se sigue para la realización del programa fijado o cuando
ocurre alguna avería en los equipos, se las da a conocer a continuación:
Las averías en su mayoría son detectadas por el operador de planta quien
es el encargado de tomar los datos de funcionamiento de los equipos de
la planta, cada hora.
Las averías si son factibles de reparación lo realiza el operador de planta,
caso contrario se reporta al operador de campo en la “sala de control”.
Se lanza una orden de reparación (ver anexo # 16).
La orden de reparación vale para justificar el egreso del material de
mantenimiento en bodega y llega al Jefe de Mantenimiento, para
planificar tal reparación.
La delegación del personal para este tipo de mantenimiento, se lo realiza
de acuerdo al tipo de defecto, tales como eléctricos, mecánicos o de
tuberías.
2.7.4. TIPÓS DE MANTENIMIENTO.
Mantenimiento correctivo. - El mantenimiento correctivo es el que se
realiza con mayor frecuencia en la empresa, cuando un equipo de la producción
sufre un daño, sea leve o de gravedad, y lo puede realizar el operador de campo
o el personal de mantenimiento dependiendo del grado del defecto.
Mantenimiento preventivo. - El mantenimiento preventivo es aquel que se
efectúa para prevenir daños. En este tipo de actividad, ocurren ciertas fallas, por
que debido al horario que tienen los trabajadores del área de mantenimiento, no
pueden realizar todo el trabajo del día, acumulándose el trabajo posteriormente.
Cabe anotar que parte del mantenimiento preventivo y correctivo, lo realiza
mano de obra sub contratada, como lo son: compresor de aire Ingersoll Rand, La
Llave, Bobcat (pala mecánica), mantenimiento de refrigeración en el módulo de
licuación de cloro, proyectos de estructura metálica y en otras que se requiere
mano de obra especializada.
2.7.5. CONTROL DE MANTENIMIENTO.
El control del mantenimiento lo realiza el operador de campo que lanzó la
orden, firmándola una vez confirmada una reparación. Lo puede controlar
también el Jefe de Mantenimiento o el Supervisor, firmando la hoja como un
“recibí conforme”.
El control del mantenimiento preventivo se lo realiza a través de
inspecciones de rutina que se lo delega a cada trabajador de mantenimiento. Esta
inspección se la lleva a cabo a través de módulos de procesos. La planta dispone
de catálogos de todos los equipos, cada uno de ellos lleva su registro de hoja de
vida, para poder llevar un mejor control del mantenimiento correctivo y
preventivo.
2.7.6. MANTENIMIENTO DE CILINDROS DE ALMACENAMIENTO
DE CLORO.
Este departamento lleva datos estadísticos de los diferentes tipos de
mantenimiento de cilindros de cloro licuado.
2.7.7. EQUIPOS EMPLEADOS EN EL MANTENIMIENTO.
Para realizar el mantenimiento, la planta dispone de equipos especiales, tales
como pirómetros ópticos, estetoscopio (para escuchar los ruidos de los motores),
resistencias para uniones de tubos. Las bodegas están clasificadas por sus
necesidades, es decir, existe una bodega de tubo, una bodega para suministros de
equipos, una bodega de suministros eléctricos y mecánicos y una bodega
general. Todas ellas son de dimensiones pequeñas.
2.8. DEPARTAMENTO DE INSTRUMENTACION.
Se encarga de la operación de la planta desde la parte electrónica, que
intervienen en los equipos de operación. El mantenimiento comprende:
Mantenimiento preventivo de las válvulas neumáticas y calibración.
Mantenimiento de los PLC.
Mantenimiento del rectificador de los electrolizadores.
CAPITULO III
SEGURIDAD, HIGIENE INDUSTRIAL E IMPACTO AMBIENTAL.
3.1. ANALISIS DE LA SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL.
La Seguridad Industrial en PROQUINSA FRUNOT, tratándose de una planta
química, que trabaja con productos corrosivos y tóxicos y que al entrar en
contacto directo con el cuerpo humano puede causar quemaduras , como por
ejemplo con la soda cáustica, problemas respiratorios, al estar expuesto al cloro.
El Departamento de Seguridad e Higiene Industrial lo dirige una sola
persona, que es el Jefe de Seguridad Industrial, quien está encargado de la
prevención y protección de las instalaciones de la planta química PROQUINSA
FRUNOT Y PROQUINSA PENTA, de la supervisión y buen uso de los equipos
de seguridad industrial precautelando la integridad del recurso humano. Realiza
el control de la descarga en la piscina de efluentes.
En caso de una emergencia médica la empresa PROQUINSA FRUNOT está
adscrita a una clínica que cuenta con servicio de ambulancias las 24 horas.
3.1.1. SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES.
La planta cuenta con un sistema contra incendios, que en caso de una
emergencia, se bombea agua bruta (agua de pozo) del tanque de almacenamiento
a diferentes tomas que se encuentran ubicadas en la planta con sus respectivas
mangueras contra incendios.
Si llegase a presentarse alguna emergencia en las Plantas PROQUINSA
PENTA y/o PINTURAS UNIDAS, el agua bruta del tanque de almacenamiento
caerá por gravedad a las diferentes tomas de dichas plantas.
Los cilindros de cloro son llenados y almacenados dentro de un área que se
encuentra rodeada por una tubería con orificio, que en caso de una fuga de cloro
licuado en uno de los cilindros, se bombeará agua bruta formando una cortina de
agua en circuito cerrado, evitando una contaminación en el ambiente. Esta
cortina se encuentra a una altura de 8 metros aproximadamente.
La planta fue construida sobre una red de línea de cobre en el suelo, para
darle mayor conductividad en caso de una descarga eléctrica, todas las
estructuras y tanques metálicos se encuentran conectados a este sistema de
aterrizaje a tierra.
La planta química cuenta con un sistema de pararrayos en caso de una
descarga eléctrica, para de esta manera, precautelar la seguridad de los equipos y
del recurso humano.
Se cuenta con un sistema de radiocomunicación interna para reportar
cualquier eventualidad de la planta, de tal manera que se encuentre comunicado
el operador de campo (en la sala de control) y el operador de planta.
La planta dispone 4 cilindros extintores tipo CO2, dos de 20 libras y dos de
10 libras. Además de un extintor de espuma con 33 galones.
Se dispone de un banco de nitrógeno, que consta de 10 cilindros de 60 m3
de capacidad cada uno conectado a un tubo colector. El objetivo de este sistema
de seguridad es realizar un barrido a las líneas en donde se encuentra hidrógeno,
puesto que este elemento es un gas inflamable y el nitrógeno es un gas inerte,
con una variación de peso, apropiada para realizar esta actividad.
Este barrido se realiza desde la línea de salida del electrolizador que es quien
produce el hidrógeno, hacia el medio exterior (atmósfera) y al mismo tiempo
realiza un barrido hacia las líneas del proceso de ácido clorhídrico que realiza la
combustión, lo cual evitaría una explosión.
Este sistema dispone de un sistema de quemador de llamas que funcionaría
en caso de una eventualidad consumiendo el hidrógeno.
3.1.2. AMBIENTE DE TRABAJO.
La planta es automatizada, por lo que requiere poca mano de obra, sin
embargo el personal que labora cuenta con un horario flexible para el área de
producción, laborando 12 horas diarias, cada turno en tres días seguidos, para
posteriormente descansar tres días, reanudando sus actividades el cuarto día.
Este horario es para evitar cansancio físico y psicológico, lo que evita riesgos de
accidentes laborables.
3.1.2.1 ILUMINACION.
La planta PROQUINSA FRUNTO, por estar ubicada en un cerro está libre
de edificaciones que puedan evitar la iluminación natural, todos los equipos
están expuestos a la luz natural, excepto los equipos electrónicos, puesto que se
encuentran en lugares cerrados para evitar la corrosión del ambiente.
La iluminación natural va a acompañada con brisas de viento, puesto que si
existiesen fugas de cloro, amoniaco, esta no se concentraría en un solo lugar (la
planta está expuesta al medio ambiente).
3.1.2.2 RUIDO.
La planta está expuesta al aire libre, lo que ayuda a la no concentración del
ruido que puedan afectar a la operación de la planta, la mayor parte de las
operaciones lo realizan bombas hidrostáticas que no producen demasiado ruido.
En la planta no existen estudios de ruidos.
3.1.2.3 TEMPERATURA.
Los lugares donde existe mayor cantidad de temperatura son la caldera,
expuesta al aire libre. El módulo en que se encuentra el tanque de expansión
puesto que este tanque se encuentra a 90°C. No existen estudios de temperatura
en la planta.
3.1.2.4 VAPORES Y GASES.
Por la naturaleza del trabajo que desarrolla la planta, el medio ambiente de la
misma está rodeado de gases y vapores, algunos de ellos bastantes tóxicos, sin
embargo, todo el personal de la planta y los visitantes disponen de mascarillas
faciales con filtros apropiados para gases y vapores tóxicos. No existen estudios
sobre emanaciones de vapores y gases en la planta.
3.1.3. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL.
La empresa tiene como política que a todo visitante de la planta se le entrega
un casco con una mascarilla semi facial en guardianía, para de esta manera
salvaguardar la integridad del visitante, quien debe ser acompañado de un
miembro de la planta. Todo el personal contratado se le da charla sobre el
proceso que se realiza en la planta, manejo y utilización de los equipos de
protección personal para la prevención y control del equipo y el recurso
humano. Este personal pasa por una etapa de entrenamiento y es evaluado para
que pueda evitar los riesgos. Además de los nombrados, la empresa entrega el
equipo apropiado para trabajos específicos, como por ejemplo a los soldadores, a
los que se el entrega el traje, guante, anteojos, mascarilla para polvo, cinturones
de sujeción, fajas adecuadas para el tipo de trabajo que se desempeñará.
Se cuenta también con un registro para los equipos de protección personal
(EPP) para realizar inspecciones de rutina en el uso de los mismos.
TABLA # 3.
Lista de los equipos de protección personal (EPP):
Cantidad EPP Características Usos
84 Casco rígido PVC Se lo utiliza en todas las actividadesde la planta
84 Gafa deseguridad
Plástica Se lo utiliza en manipuleos desubstancias alcalinas y ácidas.
90 pares Guantes Caucho Se lo utiliza en las actividades queestén expuestas a altas temperaturas
84 pares Botas y botines Caucho Se lo utiliza en todas lasoperaciones de la planta
69 pares Pantalón Gabardina Se lo utiliza en todas lasoperaciones de la planta puesto queofrece resistencia al paso de agentes
químicos a la piel
69 pares Camisa ycamiseta
Gabardina Igual que el ítem anterior
84 Mascarillassemi faciales
Apropiadaspara gases
Se la utiliza en todas lasoperaciones de la planta,
especialmente aquellas que esténexpuestas a gases tóxicos
90 Funda(canguro)
Tela Se lo utiliza para llevar los equiposde protección en todas lasactividades de la planta.
84 Mascarillasfaciales
Apropiadaspara gases
Esta mascarilla se la utiliza enexposiciones extremas de gases, en
la cual puede afectar las vistas,como por ejemplo el cloro.
5 Chalecos PVC Para manipuleo de ácidos y agentesque puedan causar quemaduras.
2 Cilindros deoxígeno
Oxígeno Se lo utiliza en casos extremos defugas prolongadas que puedan
afectar a la respiración
3.1.4. SUSTANCIAS TOXICAS Y CORROSIVAS.
Como sustancias tóxicas, de manera genérica se entiende aquellas que aun no
teniendo entre ellas afinidades químicas no características físicas comunes, solo
presentan en común el producir efectos muy nocivos y afecciosas en el ser
humano y los animales domésticos.
3.4.1.1 DAÑOS AL MEDIO AMBIENTE.
Los agentes que pueden causar intoxicación son polvos tóxicos, gases tóxicos
sin olor, vapores, polvos nocivos y aquellos que desprenden gases tóxicos
cuando están en contacto con agua, ácidos, o afluencia de otras sustancias. Estas
sustancias puedan ingresar a la piel, el aparato respiratorio, el sistema
alimenticio.
3.4.1.2 GASES TOXICOS.
Todos los gases envasados a presión tienen los siguientes riesgos:
Rotura del envase,
Peligro de proyectiles,
Ondas de presión,
Enfriamiento súbito.
La mayoría son inflamables, con su correspondiente riesgo de intoxicación.
3.4.1.3 SUSTANCIAS CORROSIVAS.
Son el conjunto de materias que por su acción química dañan gravemente el
tejido epitelial de la piel y las mucosas al entrar en contacto con ellas, o que, en
caso de fugas pueden originar daños a otras mercancías o a los medios de
transporte pudiendo llegar a destruirlos, dando lugar a otros peligros son
considerados también a éstos a los líquidos corrosivos al entrar en contacto con
el agua, o que con la humedad natural del aire produzcan vapores o neblinas
corrosivas. En lo que se refiere a la peligrosidad en las intervenciones se puede
decir que, contrariamente a los productos tóxicos y varios tipos de gases o
productos reactivos, los corrosivos, para que dañen se tiene que entrar en
contacto físico con ellos lo que supone que el evitar el contacto o protegerlo
evitaría la agresión.
Las sustancias corrosivas en función de su peligro se la puede dividir en:
materias muy corrosivas, materias corrosivas y materias de menor grado de
corrosión. Los riesgos de las sustancias corrosivas consisten en heridas por
destrucción del tejido, daños medioambientales, intoxicación, radiación de calor.
Los corrosivos pueden ser divididos en tres grupos:
Acidas. – Son las sustancias corrosivas muy importantes por el volumen de
producción y transporte, debemos destacar s importancia económica y
productiva al tratarse de materias primas para otro proceso.
Un ácido, con carácter general es un compuesto que puede ceder un protón
(átomo de hidrógeno), el contenido en iones de hidrógeno se mide calculando el
PH. Los ácidos se caracterizan por tener un PH bajo. Un ácido fuerte tiene un
PH igual a cero. Pudiéndolos dividir en orgánicos e inorgánicos,. Los más
fuertes y peligrosos, esto es, los más peligrosos son inorgánicos. Poseen la
propiedad de poder mezclarse con el agua. Estos ácidos liberan calor cuando se
disuelven en agua lo que puede ocurrir violentamente si el ácido está
concentrado. Causan efectos destructivos sobre los tejidos vivos y reaccionan
fuertemente con las materia orgánicos y algunos metales.
Bases o alcalinas. – Representan también un volumen e importancia muy
elevada en cuanto a su transporte y utilización, especialmente, los hidróxidos
sódicos (soda cáustica) y potasio (potasa cáustica) y el hipoclorito sódico.
Tienen al contrario que los ácidos la facultad de tomar un protón dividiéndose
sus propiedades corrosivas los iones oxhídricos (OH), mientras que las de las
ácidas se deben a los iones H. La concentración de los iones oxidrilo de una base
se da por el PH, en virtud del cual una base fuertemente alcalina tiene un PH de
uno. Son extremadamente corrosivas y los daños que producen en los tejidos
son mayores que los de los ácidos, debido a que disuelven las proteínas del
organismo, ocasionando rápidamente la muerte de los tejidos, lo cual quiere
decir, que para el hombre son muchas más peligrosas los ácidos. Ambos, esto es
ácidos y bases se neutralizan mutuamente y en esa naturaleza se produce agua
más una sal, liberando durante el proceso de reacción una gran cantidad de calor.
Las bases (lejías) se disuelven en agua generando calor y atacan a los metales
generando gas y a muchas materias orgánicas.
Otras sustancias corrosivas. – Existen también varios materiales corrosivos
que no son ácidos ni bases, pero que también destruyen los tejidos vivos.
Podemos incluir aquí de entre los más frecuentes y corrosivos los bromuros y
cloruros orgánicos, los ácidos de halógenos y sustancias que contienen fluor.
3.1.5. ETIQUETADO DE PRECAUCION DE PRODUCTOS QUÍMICOS
INDUSTRIALES PELIGROSOS.
Se dispone de etiqueta de precaución para los tambores de 200 Kg. que son
utilizados en el transporte de sustancias tóxicas y corrosivas, como son, el ácido
clorhídrico al 32%, hipoclorito de sodio al 10% y la soda cáustica al 32%, (ver
anexo # 17).
Aplicación de la norma de NTE – INEN 2 288:2000.
En el anexo # 18 se ha redactado la norma NTE – INEN 2 288: 2000, que
trata sobre el etiquetado de productos químicos, según la misma, la empresa no
cumple con lo requerimiento fijados en el documento mostrado:
El etiquetado del ácido clorhídrico es la más próxima a la norma.
El etiquetado de hipoclorito de sodio, se compone en un 80% de
información del producto y referencia de la empresa, y el 20% es de
precaución.
El etiquetado de soda cáustica no se lo utiliza puesto que no se lo
despacha al granel sino en tanques de estructura anticorrosiva, y no
cumple la norma.
Los tanques con ácido sulfúrico al 98% que son utilizados en el secado
del cloro húmedo, llegan sin etiquetado de precaución transportados por
PROQUINSA PENTA.
No llevan etiquetas de precaución los cilindros llenados con cloro
licuado.
3.1.6. TRASNPORTE, ALMACENAMIENTO Y MANEJO DE LOS
PRODUCTOS QUÍMICOS PELIGROSOS.
Clase 1: Explosivos:
División 1.1. – Artículos o substancias que presentan un riesgos de explosión
masiva y poseen los máximos peligros de detonación.
Ejemplo: dinamita, nitro glicerina, pólvora negra, fulminantes, cápsulas
detonantes.
División 1.2. – Artículos o substancias que presentan proyección de riesgo,
pero de no de explosión masiva. Presentan un gran riesgo de inflamabilidad
Ejemplo: ácido pítrico, ammonita, para peñas, peróxidos, secante metálicos.
División 1.3. – Artículos y sustancias que presentan riesgos de incendios,
riesgo de que se produzcan pequeños efectos de onda explosiva y / o un pequeño
riesgo de proyección, pero no riesgo de explosión masiva. Ejemplo:
dimitroetano, dimitrosobenzeno, cartuchos para perforación de pozos de
petróleo.
División 1.4. – Artículos y sustancias que no presentan ningún riesgos
considerable. Ejemplo: detonadores eléctricos para voladuras.
División 1.5. –Sustancias poco sensibles que presentan riesgo de explosión
masiva.
División 1.6. –Sustancias extremadamente insensibles que no se presentan
riesgos de explosión masiva.
Clase 2: Gases:
División 2.1. – Gas inflamable. Cualquier gas que pueda arder en
concentraciones normales de oxígeno en el aire. Ejemplo: GLP.
División 2.2. – Gas no inflamable. Gas que no arde en ninguna concentración
de aire o de oxígeno. Ejemplo: Dióxido de carbono, helio y argón.
División 2.3. – Gas tóxico. Gas que presenta un serio riesgo para la vida si se
libera en el ambiente. Ejemplo: cloro, sulfuro de hidrógeno, monóxido de
carbono, bióxido de azufre, amoniaco.
Clase 3: Líquidos inflamables:
Líquidos. Mezcla de líquidos o líquidos que contengan sólidos en suspensión
(q}pero no incluyen sustancias clasificadas de otra forma de acuerdo a sus
características peligrosas que despidan vapores inflamables a temperaturas que
no se excedan de 60.5 °C en crisol cerrado o de 65.6 °C en crisol abierto,
normalmente llamado punto de inflamación. Ejemplo: gasolina, tolueno.
Clase 4: Sólidos inflamables: Material espontáneamente combustible y
material peligroso cuando está mojado.
División 4.1. – Sólidos inflamables. Sólidos que poseen la propiedad común
de ser fácilmente inflamados por fuentes externas como chispas o llamas y arder
fácilmente.
Por ejemplo: papel, plástico, algodón, madera.
División 4.2. – Material propenso a combustión espontánea: sólidos que
poseen la propiedad común de ser susceptible a calentarse e inflamarse
espontáneamente nitrocelulosa, fósforo blanco.
División 4.3. – Material que en contacto con agua emiten gases inflamables:
en algunos casos los gases emitidos son susceptibles de combustión espontánea.
Ejemplo: carburo de calcio más agua.
Clase 5: Oxidantes y peróxidos orgánicos.
División 5.1. – Material oxidante. Sustancia que causa o contribuye a la
combustión por la liberación de oxígeno. Ejemplo: nitrato en general,
permanganato de potasio.
División 5.2. – Peróxidos orgánicos. Sustancia capaz de liberar oxígeno
fácilmente. Ejemplo: peróxido de benzoilo.
Clase 6: Material venenoso, infeccioso (bio peligroso).
División 6.1. – Material venenoso. Sustancias tóxicas que son capaces de
causar la muerte, dañar o afectar la salud humana, si se ingieren, inhalan o entran
en contacto con tejidos vivos. Ejemplo: benceno, cianuro.
División 6.2. – Material infeccioso (biopeligroso). Sustancia o material que
contiene microorganismos patógenos que ocasionan daños a la salud en los
humanos o animales. Ejemplo: residuos de fluidos humanos, medios de cultivos,
agentes infecciosos, desechos médicos.
Clase 7: Material reactivo.
Sustancia que emite espontáneamente reacciones y cuya actividad específica
es superior a 0.02 microcuries / gramo. Pueden causar lesiones, pérdida de vida y
daños o desperfectos en los materiales, equipos y edificios. Ejemplo: compuestos
yodados, cobaltos, carbono, reactivo.
Clase 8: Material corrosivo.
Sustancia o residuo cuya acción química ocasiona destrucción visible en la
piel o alteraciones irreversible sen la superficie con la que toma contacto.
Ejemplo: ácidos inorgánicos, cáusticos, halógenos (F, Cl, Br).
Clase 9: Material peligroso misceláneo.
División 9.1. – Cargas peligrosas que están reguladas en su transporte, pero
no pueden ser incluidas en ninguna de las clases antes mencionadas.
División 9.2. – Sustancias peligrosas para el ambiente.
División 9.3 – Residuos peligrosos.
El personal de la PLANTA QUÍMICA PROQUINSA FRUNOT, produce,
almacena, transporta y maneja hasta llegar al lugar de destino, productos
químicos peligrosos. A pesar de ello, la empresa no cuenta con políticas de
seguridad y medio ambiente en estas áreas de trabajo, debido a que esta
actividad la realiza el Jefe de Seguridad e Higiene Industrial.
El Jefe de Seguridad e Higiene Industrial, chequea el vehículo que transporta
las sustancias químicas a los chóferes se les entrega hojas de recomendaciones
para transporte de cloro y se les explica las acciones a seguir en caso de una
emergencia.
3.1.7. CONDICIONES INSEGURAS.
De acuerdo, al análisis efectuado, se han detectado las siguientes condiciones
inseguras:
En la preparación de ácido sulfúrico al 25% para osmosis, se utiliza
ácido sulfúrico al 98%, para lo cual se reduce la concentración en un
tanque de plástico y parte de la agitación de la solución la realiza la
fuerza del agua que cae por gravedad, lo que produce una reacción
isotérmica, que podría lesionar a la persona que lleva a cabo esta
actividad (ver anexo # 6).
En el despacho de cilindros de cloro, la transportación del cilindro para
su llenado y despacho debe ser por rotación del mismo, sin la utilización
de algún mecanismo seguro de transportación.
3.2. SISTEMA DE GESTION AMBIENTAL.
3.2.1. PISCINAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES.
Los efluentes que reciben tratamiento se clasifican en: ácidas, alcalinas y
neutras. La planta de tratamiento cuenta con tres piscinas de 37 m3 cada una, en
ellas llegan todos los efluentes de la planta hasta las aguas lluvias y los derrames
casuales. Entre los efluentes tratados se tiene:
Drenaje de la unidad de regeneración de agua desmineralizadora,
Las purgas de las toma muestra salmueras,
Efluentes de zona de almacenamiento de ácidos clorhídrico (derrames
casuales),
Efluentes de la regeneración de las columnas de intercambio iónico,
Los efluentes del módulo del anolito y catolito.
Purga de los electrolizadores, salmuera pobre.
Para realizar la neutralización de la salmuera, se debe de considerar el
PH. Considerando como: Efluente neutro al que se encuentra en un PH de 7,
efluente ácido en un PH de 1 a 6, Efluente alcalina en un PH de 8 a 14.
Para descargar la piscina el efluente debe estar neutralizado entre un PH de 5
y 9. Si el efluente es ácido (ácido clorhídrico) se le debe agregar soda cáustica
(alcalina) para poder subir el PH y neutralizarlo. Si el efluente es alcalino (soda
cáustica), se le debe al agregar ácido clorhídrico para poder neutralizarlo.
Previamente para neutralizar las piscinas se debe poner en recirculación al
efluente a través de una bomba que succiona y descarga a la misma piscina, y un
censor instalado en la tubería de la descarga de la bomba nos dará el PH a través
de una pantalla digital, al mismo tiempo debe ser agitado a través de aire de un
soplador, con el objeto de homogenizarlo. Se debe considerar el PH inicial y
final para llevar el registro de tratamiento de efluente, la cantidad que se le
agrega de soda cáustica.
A las piscinas de tratamiento se le hace un análisis de existencia de cloro por
llegar como efluente de hipoclorito de sodio (ácido clorhídrico). Determinada la
existencia de cloro se le debe agregar bisulfito de sodio para neutralizarlo y
cumplir con los parámetros con un PH neutralizado de 5 a 9, se quita la agitación
y la recirculación, dejando en reposo el agua para que los sólidos en suspensión
se asienten en su superficie para descargar las piscinas. Se toma una contra
muestra para que el Jefe del Laboratorio de análisis realice pruebas de sólidos
suspendidos y lleve un seguimiento de las operaciones de efluentes de la
piscinas.
3.2.2. ANALISIS DE LA GESTION AMBIENTAL.
Uno de los objetivos que persigue la planta química trata sobre la
conservación del medio ambiente, dentro de los principios de desarrollo
sostenible y sustentable, controlando el impacto de sus actividades, tales como el
proceso, producto terminado, transporte hasta el buen uso del producto. Para
evaluar su desempeño con respecto al ambiente se sugiere una auditoria
ambiental bajo una política de implementar, mantener y mejorar un sistema de
gestión ambiental. Los sistemas de gestión ambientales se orientan a las
necesidades de un amplio rango de partes interesadas y el desarrollo de las
necesidades de protección ambiental de la sociedad, aspectos ambientales que la
organización puede controlar y sobre las que pueden tener influencia. Dentro de
un sistema de gestión ambiental, aplicando la norma NTE – INEN ISO 14001:
98 la empresa no cumple con los requerimientos que exige esta norma.
3.2.3. EQUIPO PARA CONTROL AMBIENTAL EN LA SECCION DE
DESPACHO.
Las emanaciones de gases tóxicos a la salud y corrosivo para el medio
ambiente, se dan por una baja eficiencia del filtro del aire contaminado que se va
a purificar, que impide que este gas sea filtrado adecuadamente hasta reducir su
nocividad al máximo, por tal motivo, éste entra en contacto con el ambiente
externo, una vez que ha pasado por el interior del filtro que contiene carbón
activo, produciendo deterioro en los equipos. El filtro que se encuentra
funcionando actualmente en la planta es del tipo “Biofiltros percoladores” (ver
anexo # 19). Este sistema la humedad es suministrada mediante riego continuo
por la parte superior del relleno de carbón activo granulado, a través de una
bomba cuya capacidad es de 2 HP.
CAPITULO IV
GESTION DE LA PRODUCCION.
4.1. PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCION.
La planta química PROQUINSA FRUNOT, cuenta con un producción
continua, es decir, no sufre cambios significativos en el proceso de la obtención
de sus productos terminados: hipoclorito de sodio al 10%, soda cáustica al 32%,
ácido clorhídrico al 32% y cloro licuado. El electrolizador es el equipo que
proporciona la capacidad de producción de la planta, trabajando al 100% con 8.5
KVA, en la actualidad está trabajando con 7.5 KVA que equivale al 88% de su
capacidad productiva. La planificación de la producción sufre modificaciones
debido a la demanda del producto, dándole prioridad a la fabricación del
hipoclorito de sodio, que es uno de los productos que tiene mayor rotación. De
esta manera, no existe un programa de producción establecida.
4.2. CONTROL DE LA PRODUCCION.
A una carga del electrolizador se tiene un valor constante de producción de
soda cáustica, cloro e hidrógeno, para lo cual la soda cáustica sale como
producto terminado al 32%, mientras que el cloro se lo va a utilizar en el proceso
de hipoclorito al 10%, ácido clorhídrico al 32%, cloro licuado, dependiendo de
la demanda del producto.
Cabe recalcar, que la producción de los cuatro productos no satisface la
demanda nacional teniendo que importarse de Chile, Perú y Argentina soda
cáustica, ácido clorhídrico y cloro licuado.
La producción del hipoclorito de sodio al 10%, ácido clorhídrico al 325,
cloro licuado son independientes, es decir, que el módulo de fabricación de
hipoclorito de sodio al 10% está en condiciones de absorber todo el cloro que
producen los electrolizadores sin estar produciendo ácido clorhídrico y cloro
licuado.
El registro de la producción diaria se lo lleva a través de una hoja de
“Tanqueo” (ver anexo 10), ésta se la realiza mediante una diferencia de niveles
de los tanques, la cual es realizada a través de un visor que tiene cada uno de
ellos, que es una manguera transparente conectada en la parte más baja hasta la
parte más alta del tanque, a esta actividad se la conoce como “Tanquear”. Estas
mediciones se las efectúa en los tanques de ácido clorhídrico al 32%, hipoclorito
de sodio al 10%, soda cáustica al 32%.
Para determinar la producción de cloro licuado, se realizan diferencias de
peso inicial y final del isotanque, a través de una pantalla digital.
4.3. MATERIAS PRIMAS E INSUMOS.
La materia prima la constituye la sal en grano que es importada de Chile, que
es agua tratada que proviene de pozos subterráneos o acuíferos, la mezcla de esta
sal con agua se la conoce como salmuera.
Se utilizan como insumos para los diferentes procesos:
Precipitación de la salmuera:
Carbonato de sodio,
Cloruro de calcio,
Soda cáustica al 12%.
Proceso de decloración:
Acido clorhídrico al 32%,
Acido sulfúrico al 98%,
Bisulfito de sodio.
Cabe anotar que el ácido sulfúrico es recuperado como “ácido sulfúrico al
78%”, luego que realiza la operación de secado del cloro y este ácido es
despachado a PROQUINSA PENTA.
Regeneración de la resina de la columna de agua desmineralizada,
columna de ultra filtración:
Acido clorhídrico,
Soda cáustica
Tratamiento de agua de efluentes:
Acido clorhídrico,
Soda cáustica,
Bisulfito de sodio.
Tratamiento de agua de osmosis:
Dispersantes,
Acido sulfúrico al 20%.
4.4. FACTORES QUE AFECTAN A LA PRODUCTIVIDAD.
Uno de los factores que afectan a la productividad en la planta química es el
generador de energía eléctrica Wartsila, puesto que al quedar fuera de servicio,
por mantenimiento o averías en su operación, la planta química deja de producir.
La planta generadora de energía eléctrica Wartsila cuenta con un sistema de
protección de enclavamiento por tener un sistema automatizado, saliendo del
servicio de generación produciendo daños en las membranas en las celdas de los
electrolizadores, a causa de un bajón de carga de 7.5 KVA a 0 KVA.
Para su reparación se requiere de dos días para realizar el cambios de
membranas dañadas (perforadas).
Los riesgos existentes en la planta, que en ocasiones han salido del control de
los encargados de mantener el normal desarrollo de las actividades en esta área
de trabajo, también afectan a la productividad de la empresa, pues conllevan
desde fugas de cloro por las tuberías de transporte hasta las paralizaciones de
equipos. Además que podrían causar daños en la salud de las personas.
CAPITULO V
DESCRIPCIÓN DE LOS PROBLEMAS.
5.1. PROBLEMAS HALLADOS EN EL ESTUDIO.
En los capítulos 2, 3 y 4, se han podido hallar varias problemáticas que se
encuentran afectando la productividad de la empresa.
También se ha podido identificar dos áreas en las cuales se han presentado
estos problemas las cuales son: “Seguridad, Higiene Industrial e Impacto
ambiental” y “Procesos de producción”.
5.1.1. DESCRIPCIÓN DE LOS PROBLEMAS HALLADOS EN LOS
PROCESOS PARA ELABORAR LOS PRODUCTOS QUIMICOS.
Los problemas identificados en el proceso de producción, de acuerdo al
estudio realizado, son los siguientes:
Problema: Incorrecto funcionamiento de saturadores.
Causas: Taponamientos de filtros.
Efectos: Contratación de mano de obra particular y desperdicio de sal.
Problema: Método inadecuado para realizar las actividades de agitación.
Causas: Compresores están instalados en paralelo.
Efectos: Pérdidas económicas por alto consumo de energía eléctrica.
Problema: Enfriamiento de los tanques de salmuera precipitada y filtrada.
Causas: Factor climático (lluvias), agentes externos.
Efectos: Pérdidas económicas por alto consumo de diesel.
Problema: Calentamiento de piscina de agua helada.
Causas: Clima caluroso (rayos de sol), agentes externos.
Efectos: Reducción en los niveles de producción.
Problema: Desgaste en las paredes del tanque de almacenamiento transitorio
del anolito.
Causas: Turbulencia en el tanque de almacenamiento transitorio del anolito.
Efectos: Pérdidas económicas por reparación de las paredes del tanque de
almacenamiento transitorio del anolito.
Problema: Descuadre de piscina de sustancias ácidas, alcalinas y neutras.
Causas: Falta de un método adecuado en la neutralización de las piscinas;
incorrecto diseño de las tuberías de descarga.
Efectos: Demoras en el proceso de producción y alto consumo de sustancias
alcalinas y ácidas.
Problema: Desperdicio de agua de proceso.
Causas: Mala utilización de agua de proceso.
Efectos: Improductividad en la planta.
5.1.2. DESCRIPCIÓN DE LOS PROBLEMAS HALLADOS EN LA
GESTION DE LA SEGURIDAD, HIGIENE INDUSTRIAL E
IMPACTO AMBIENTAL.
Los problemas identificados en la gestión de la Seguridad, Higiene Industrial
e Impacto Ambiental, de acuerdo al estudio realizado, son los siguientes:
Problema: Fugas de gases en el despacho de productos químicos.
Causas: Baja capacidad de la eficiencia del biofiltro percolador.
Efectos: Impacto ambiental.
Problema: Incorrectos procedimientos en el despacho de tanques y
etiquetado de productos químicos.
Causas: No se aplican las normas fijadas por el INEN para el manipuleo,
transporte y etiquetado del producto; Faltan mecanismos seguros para el
manipuleo, transporte y etiquetado del producto.
Efectos: Medio ambiente de trabajo inseguro, disminución de la
productividad.
Problema: Manipuleo y transporte inseguro del ácido sulfúrico en el
proceso de osmosis.
Causas: Reacción violenta al mezclar ácido y agua; riesgos potenciales que
encierra el ácido sulfúrico por sus propiedades físico – químicos (anexo 9).
Efectos: Condiciones inseguras.
5.2. RELACION CAUSA EFECTO.
En los ítem anteriores se han descrito las causas que han ocasionado los
problemas identificados, y los efectos que producen los mismos, que afectan
especialmente a la productividad de la empresa.
A continuación graficaremos el diagrama causa – efecto, para comprender de
mejor manera, lo expuesto en los párrafos anteriores de este capítulo.
5.3. ANALISIS DE PARETO.
Los datos para obtener y graficar el Diagrama de Pareto, han sido tomados en
la planta industrial de la empresa, a través de la observación directa del
investigador, conjuntamente con la colaboración de los operadores que se
desempeñan en los diferentes puestos de la planta.
Para ello se observó y anotó el número de veces que ocurre cada uno de los
problemas que se han presentado en la planta industrial, en el periodo de un
mes, además de ello bajo la experiencia práctica del investigador, quien conoce
la problemática actual se clasificó cada problema de mayor a menor,
considerando la frecuencia (número de veces) con que se han presentado cada
una de ellas.
La gráfica de Pareto servirá para categorizar, de acuerdo al número de veces
que se hayan presentado y proceder a la cuantificación de aquellos que ocupen
más del 80%, considerando que el Análisis de Pareto manifiesta la relación 80 –
20, es decir, que pocos problemas ocurren con una frecuencia del 80%, y la
mayoría de los problemas solo ocurren con una frecuencia del 20%.
Para determinar cuales son los problemas denominados “poco vitales”, se ha
procedido a la realización de la gráfica de Pareto, para lo cual se ha considerado
la frecuencia con que han ocurrido las problemáticas descritas.
A continuación se diseñará una tabla y una gráfica, en las cuales se podrá
apreciar de una mejor manera lo dicho en los párrafos anteriores.
CUADRO DE FRECUECIA DE LOS PROBLEMAS.
No PROBLEMA Frecuencia Frecuencia Frecuencia
mensual relativa Rel. Acum.
1 Desperdicio de agua de proceso 30 veces 25.21% 25.21%
2 Paras" en la precipitación de salmuera 30 veces 25.21% 50.42%
3 Fugas de gases en el despacho 22 veces 18.49% 68.91%
4 Condición insegura en el proceso de osmosis 15 veces 12.61% 81.51%
5 Desgaste en paredes de tanque de anolito 6 veces 5.04% 86.55%
6 Descenso de la producción en piscinas de agua helada 5 veces 4.20% 90.76%
7 Alto consumo de diesel en calentamiento de salmuera 4 veces 3.36% 94.12%
8 Descuadre en la neutralización de las piscinas 3 veces 2.52% 96.64%
9 Alto consumo energía eléctrica en compresores 2 veces 1.68% 98.32%
10 Demoras para el transporte del despacho de prod. 2 veces 1.68% 100.00%
TOTAL 119 100.0%
DIAGRAMA DE PARETO
30 30
22
15
6 5 4 3 2 2
81,51%
98,32%
25,21%
50,42%
68,91%
86,55%
90,76%
96,64%94,12%
100,00%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ITEMS
DO
LAR
ES
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
%
Frecuencia Frecuencia
Fuentes: Estudio realizado en la planta química PROQUINSA FRUNOT.
De acuerdo a la gráfica realizada, se ha detectado que los problemas que
afectan con mayor gravedad a la empresa son:
Desperdicio de agua del proceso, con una frecuencia de 30 veces en el
periodo de un mes, con un 25,21%.
Incorrecto funcionamiento de saturadores, cuyo efecto es la paralización del
proceso de precipitación de la salmuera, que ha ocurrido 6 veces en el
periodo de un mes, con un 25,21%.
Fugas de gases en el despacho de productos químicos, con una ocurrencia de
22 veces en el periodo de un mes, con un 18,49%.
Manipuleo y transporte inseguro del ácido sulfúrico en el proceso de
osmosis, que produce una condición insegura que ha ocurrido 15 veces en el
periodo de un mes, con un 12,61%.
En resumen, el porcentaje acumulado de ocurrencia de estas cuatro variables
ha dado como resultado 81,51%, que sería la frecuencia relativa acumulada
presentada en las problemáticas descritas, por lo tanto, son los principales
problemas que afectan la productividad de la empresa.
5.4. ANALISIS DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS.
En el diagrama causa – efecto de las principales problemáticas detectadas en
la empresa, mediante un análisis de Pareto, se muestran las causas que lo
ocasionan y los efectos que las producen. A continuación se representa esta
gráfica:
Los principales problemas detectados en el estudio son los siguientes:
5.4.1. DESPERDICIO DE AGUA DE PROCESO.
Problema: Mala utilización de agua de proceso.
Origen: Proceso de osmosis.
Causas: Se utiliza el agua de proceso en actividades ajenas a la producción
de los productos químicos.
Efectos: Pérdidas económicas por desperdicio de agua.
Mediante un seguimiento del consumo general de agua de proceso se ha
determinado que los mayores consumos existen en la jornada diurna, puesto que
labora la mayor cantidad del personal, estos consumos se dan:
Area de despacho: El agua de proceso es utilizada para lavar tambores de
almacenamiento de productos químicos, diluir productos químicos por
derrames fortuitos, limpieza general.
Area de proceso, es utilizada para: agua directa al proceso, elaboración de
agua desmineralizada para la producción de soda al 32% y ácido clorhídrico
al 32%.
Modulo de saturación: regeneración de resinas que se encuentran en las
columnas de regeneración.
Area de mantenimiento: se las utiliza para el mantenimiento para diluir el
producto químico, tal es así como en el cambio de bombas, cambio de filtros.
Consumos varios: Jardinería, limpieza de módulos, limpieza general, sello
para evitar fugas de gases, duchas de emergencias en toda la planta.
5.4.2. FUGAS DE GASES EN EL DESPACHO DE PRODUCTOS
QUÍMICOS.
Problema: Baja capacidad de la eficiencia del biofiltro percolador.
Origen: Sección de Despacho de productos químicos.
Causas: No se ha renovado el sistema, falta de control en esta actividad.
Efectos: Impacto ambiental.
Descripción del problema. – El sistema empleado actualmente (ver anexo #
19) no cumple con los siguientes requerimientos:
a) El gas se mezcla con el agua de recirculación a través de una bomba,
quedando el agua saturada con sustancias ácidas con un PH de 0.10
aproximadamente. Una vez saturada esta sustancia pierde esta capacidad de
retención de los gases.
b) La capacidad del carbón activo de purificar la sustancia corrosiva es menor
que los gases contaminados que ingresan.
c) No se realiza la purga del agua contaminada, (no se reemplaza el agua).
d) Se encuentran taponada la salida del gas tratado, de esta manera, reduce la
eficiencia del soplador, quien realiza la función de absorber los gases
corrosivos y contaminantes de los tambores de despacho, tanques de
almacenamiento y carro cisterna.
5.4.3. MANIPULEO Y TRANSPORTE INSEGURO DEL ÁCIDO
SULFÚRICO EN EL PROCESO DE OSMOSIS.
Problemas: Reacción violenta al mezclar ácido y agua.
Origen: Proceso de osmosis.
Causas: Propiedades que poseen ambas sustancias cuando entran en
contacto.
Efectos: Condiciones inseguras.
Problema: Riesgos potenciales que encierra el ácido sulfúrico por sus
propiedades físico – químicos (ver anexo # 9).
Origen: Proceso de osmosis.
Causas: Los riesgos no están controlados adecuadamente.
Efectos: Condiciones inseguras.
Descripción del problema. – El área de osmosis se ha considerado área de
riesgo, puesto que en ella existen tambores llenos con ácido sulfúrico al 98%,
que son utilizados para la dosificación del sistema de osmosis en el proceso de
filtración del agua bruta. Este ácido debe tener una concentración aproximada
del 20%, motivo por el cual se le debe agregar agua para bajar su concentración
(ver anexo # 6).
En esta área de preparación se detectan los siguientes riesgos:
a) Al entrar en funcionamiento el sistema de osmosis se debe abrir una válvula
de alivio produciéndose un drenaje del agua bruta que se lo realiza en la
misma área, produciéndose una condición insegura de posibles caídas del
personal, por causa de la humedad.
b) La larga transportación en balde del ácido sulfúrico al 98% para su
preparación produciendo una condición insegura al tropezar con cualquier
objeto y pasando por áreas donde se encuentran equipos de rotación como
son los compresores de amoniaco.
c) El procedimiento del llenado con agua del tambor de preparación, es
realizado con la manguera que se ha utilizado en el drenaje del agua bruta,
produciendo un calentamiento del tanque, con una posible reacción química,
debido a que los gases deben ser expulsados hacia el exterior, formando
incluso un hongo de energía si no se controla este problema.
d) La agitación de la sustancia para llegar su homogeneidad se lo realiza de
forma manual, cerca del tanque, con un tubo plástico, produciéndose una
condición insegura de posibles quemaduras y salpicaduras por una súbita
reacción química, al unirse el agua con el ácido.
5.4.4. INCORRECTO FUNCIONAMIENTO DE SATURADORES.
Problema: Taponamientos de filtros.
Origen: Proceso de precipitación de la salmuera.
Causas: Acumulación de la salmuera.
Efectos: Paralización de la precipitación de la salmuera y desperdicio de sal.
5.5. INCIDENCIA ECONOMICA DE LOS PRINCIPALES
PROBLEMAS.
Para cuantificar las principales problemáticas encontradas, se ha procedido
de la siguiente manera:
5.5.1. CUANTIFICACION PARA EL PROBLEMA: “DESPERDICIO DE
AGUA DE PROCESO”.
El promedio de funcionamiento del sistema de osmosis es de 14 horas
diarias, mientras que el consumo promedio utilizado en el proceso de producción
es de 5 horas en una jornada, esto se lo obtiene en una jornada nocturna, puesto
que en ella no intervienen las áreas de despacho, mantenimiento y de consumos
varios, tan solo la de producción, de esta manera, en dos jornadas se obtienen 10
horas de consumo óptimo para el proceso de producción, es decir, la pérdida es
de 4 horas de funcionamiento del sistema de osmosis, que son utilizadas en
actividades ajenas al proceso de producción.
Para cuantificar la pérdida de agua de proceso en galones, se ha utilizado el
factor 58 GPM de permeato (Agua de proceso) que representa la capacidad de
filtración del sistema de osmosis y el factor 25 GPM que representa el
concentrado de osmosis, que se desperdicia como efluente. Luego se operará de
la siguiente manera:
Desperdicio = 14 horas x 25 GPM x 60 min. / 1 hora
Desperdicio = 21,000 Galones de agua de proceso.
Agua utilizada en proceso = 10 horas x 58 GPM x 60 min. / 1 hora
Agua utilizada en proceso = 34,800 Galones (71.43%).
Agua mal utilizada = 4 horas x 58 GPM x 60 min. / 1 hora
Agua mal utilizada = 13.920 Galones (28.57%).
El total de agua de proceso es el siguiente:
Total de agua de proceso = 34,800 + 13,920
Total de agua de proceso = 48,720 Galones
Porcentaje de agua utilizada en el proceso = Agua utilizada en el proceso
Total de agua de proceso
Porcentaje de agua utilizada en el proceso = 34,800 Galones
48,720 Galones
Porcentaje de agua utilizada en el proceso = 71.43%
Porcentaje de agua mal utilizada = Agua mal utilizada en el proceso
Total de agua de proceso
Porcentaje de agua mal utilizada en el proceso = 13,920 Galones
48,720 Galones
Porcentaje de agua mal utilizada en el proceso = 28.57%.
Para cuantificar económicamente la pérdida, se debe considerar la cantidad
de agua que se desperdicia, la depreciación y e mantenimiento de los equipos del
sistema de osmosis.
Valor del equipo = $ 85,000; Vida útil = 5 años (tomado del texto Manual del
Ingeniero de Planta, Tomo I, Segunda edición, cuya autoría es de Robert C.
Rosaler).
Depreciación del equipo = Costo del equipo – Valor de salvamento
Vida útil
Depreciación del equipo = $ 85,000 – (10% de $ 85,000)
5 años
Depreciación del equipo = $ 15,300 anual.
El 28.57% es el porcentaje de agua de proceso mal utilizada, por tanto
durante ese tiempo en que se encuentra en movimiento el equipo, está trabajando
de manera improductiva. Por tal motivo, se opera el siguiente cálculo:
Costo de la pérdida por trabajo improductivo del equipo: $ 15,300 x 28.57%
= $ 4,371.21.
A este valor anual se le añade el mantenimiento general del equipo que se la
considera igual a $ 1,200.00, puesto que el costo de mantenimiento no se lo
considera por equipo, sino de manera general.
Luego, si sumamos ambos valores, se obtiene un costo de: $ 4,371.21 + $
1,200.00, que es la pérdida anual asumida por concepto del problema y es igual
a: $ 5,571.21.
5.5.2. CUANTIFICACION PARA EL PROBLEMA: “FUGAS DE GASES
EN EL DESPACHO DE PRODUCTOS QUÍMICOS”.
Este problema acontece todos los días que se despachan los productos
químicos.
El efecto que produce esta problemática es el Impacto ambiental, tanto
interno como externo, lo que afecta directamente al personal que labora en la
planta y a los individuos que habitan cerca de ese entorno, causa efectos nocivos
al medio ambiente y ocasiona corrosión a los materiales con los cuales se
encuentra construida la planta, tales como el techo y tuberías.
También se incumple con las normativas del Código de la Salud en vigencia,
que en su artículo 12, manifiesta: “Está prohibido terminantemente contaminar
el agua, el suelo y el aire”, también expresa: “Toda empresa que no cumpla con
las disposiciones vigentes en esta Ley, será multada y/o clausurada temporal o
definitivamente según la gravedad del caso”.
Para conocer el nivel de toxicidad a los que se expone el personal de
despacho, se tomará como referencia, la siguiente tabla recogida del Internet:
Tabla # 4.
Cuadro de grado de toxicidad fijado por estudios en animales:
Subdivisión
en grupos de
los apartados
Toxicidad por
ingestión
Toxicidad por
ingestión DL
50 mg. / Kg.
Toxicidad por
absorción
cutánea DL 5’
mg. / Kg.
Toxicidad por
inhalación CL 50
polvos y nieblas
mg / l
Muy tóxicas a) 5 40 0,5
Tóxicas b) > 5 – 50 > 40 - 200 > 0,5 – 2
Que
presentan un
menor grado
de toxicidad
c) Mat. Sólidas:
> 50 - 200
Mat. Líquidas
> 200 - 1000 > 2 - 10
> 50 - 500
Fuente: Internet.
De acuerdo a lo expresado, se puede deducir fácilmente, que la empresa vería
afectado su recurso humano y su recurso físico por que la emanación de gases
también provocaría la corrosión de los equipos con que cuenta la planta.
En el aspecto monetario, los daños y deterioros en la estructura metálica de la
planta, que originan que la empresa gaste para obras de restauración en su
interior (áreas de llenado de cilindros y planta en general), se cuentan los
siguientes rubros:
GASTOS DE MANTENIMIENTO POR CORROSION DE
ESTRUCTURA:
Galones de pintura utilizados mensualmente: 10 galones x $ 9.00 / galón
Costo mensual de galones de pintura: $ 90.00 x 4 meses =
Costo anual de galones: $ 360.00 anuales.
Materiales diversos (lijas, diluyentes, guaype): $ 30.00 mensual x 4 meses
Costo anual de materiales: $ 120.00 anuales.
Mano de obra: 2 personas x $ 130.00 mensual / persona x 4 meses
Costo anual de mano de obra: $ 1,040.00 anuales.
Cambio de pernos y tuercas: 4 pernos y tuercas / brida x 10 bridas x $ 0.25 /
perno.
Costo mensual por pernos y tuercas: $ 10.00 x 12
Costo anual por pernos y tuercas: $ 120.00
Costo anual de la pérdida: $ 360.00 + $ 120.00 + $ 1,040.00 + $ 120.00
Costo anual de la pérdida por gastos de mantenimiento por corrosión de
estructura: $ 1,640.00.
Estos datos han sido proporcionados por el departamento de compras.
Finalmente la perdida que se produce por las fugas de gases en el despacho
asciende a: $ 1,640.00, y se deben a los gastos que realiza la empresa por
mantener en buen estado las estructuras una vez que se encuentran corroídas.
5.5.3. CUANTIFICACION PARA EL PROBLEMA: “MANIPULEO Y
TRANSPORTE INSEGURO DEL ÁCIDO SULFÚRICO EN EL
PROCESO DE OSMOSIS”.
Si bien es cierto, esta problemática aun no ha generado ningún tipo de
emergencia, sin embargo, los riesgos para que se produzcan situaciones
negativas que afecten a los recursos con que cuenta la empresa, están latentes.
Por tal motivo, para cuantificar dicha problemática, será necesario basar este
factor en lo referido por el Reglamento General del Seguro de Riesgos de
Trabajo, Resolución No 741, emitido en 1992, el cual manifiesta en la página
58, que la pérdida de la visión en un ojo, se le cargan 1 800 días, para efecto
de las indemnizaciones.
Luego, para calcular el costo que la empresa estaría obligada a entregar al
trabajador accidentado y a sus familiares, en caso ocurra alguna emergencia, es
necesario conocer el costo de la hora hombre, el cual se lo obtiene a partir del
salario mensual del operador de planta, que asciende a: $ 308.00.
Entonces: Costo de la hora hombre = Sueldo mensual / (30 días x 8 horas)
Costo de la hora hombre = $ 180.00 / 240.
Costo de la hora hombre = $ 0.75.
Luego, el costo de la pérdida se obtiene al efectuar la siguiente operación:
Costo de la pérdida = Días cargados x 8 horas x costo de la hora hombre
Costo de la pérdida = 1,800 días x 8 horas x $ 0.75
Costo de la pérdida = $ 10,800.00.
Los 1,800 días cargados se encuentran en el Reglamento General del
Seguro de Riesgos de Trabajo, Resolución No 741, emitido en 1992, el cual
manifiesta en la página 58, que la pérdida de la visión en un ojo, se le
cargan 1 800 días, para efecto de las indemnizaciones. A pesar de que ello, no
ha ocurrido en la empresa, podría ocurrir en cualquier momento si no se toman
las medidas oportunas. Esta pérdida de $ 10,800.00, no considera quemaduras
por manipuleo del ácido sulfúrico al 98%, las enfermedades ocupacionales que
se derivan por la emanación de gases, provenientes de la reacción química. Esto
no se ha considerado en el análisis debido a la inexistencia de registros sobre tal
temática.
5.5.4. CUANTIFICACION PARA EL PROBLEMA: “INCORRECTO
FUNCIONAMIENTO DE SATURADORES”.
Como ya se mencionó en el análisis de Pareto, los efectos que genera este
problema son la paralización en el proceso de precipitación y filtración de la
salmuera y el desperdicio de sal.
Para proceder a la cuantificación se ha tenido que obtener un promedio de
tiempo perdido (en horas) por cada vez que se presentó esta anomalía, y la
cantidad de sal que se extrajo de los filtros. Luego se calcula el costo de la
hombre y el costo de la sal por cada Kilogramo.
Para una mejor comprensión de aquello se realizará una tabla, que explica de
mejor manera lo dicho anteriormente:
TABLA # 5.
Cuantificación por Incorrecto Funcionamiento de los Saturadores.
No PROBLEMA
Frecuenci
a
Unida
d Perdida Pérdida
"Paras" en la precipitación de
salmuera mensual por para Total
1
Contrato de personal para limpieza
de saturadores 6 Hora 2 12
2 Desperdicio de sal 6 Kg. 300 1800
Una vez conocidas las variables que se ven afectadas por esta problemática,
debe cuantificarse las pérdidas obtenidas, para lo cual se elaborará la siguiente
tabla:
TABLA # 6.
Cuantificación por Incorrecto Funcionamiento de los Saturadores.
No PROBLEMA Cantidad Unidad Costo Pérdida
"Paras" en la precipitación de salmuera unitario Total $
1 Contrato de personal para limpieza de saturadores 12 Hora $8,00 $96,00
2 Desperdicio de sal 1.800 Kg. $0,20 $360,00
TOTAL MENSUAL 1.812 $456,00
TOTAL ANUAL $5.472,00
De donde: el costo unitario de la primera variable, es el sueldo por hora que
perciben los empleados que son contratados para realizar las actividades de
limpieza, que asciende a $ 8.00; por otra parte el kilogramo de sal cuesta $ 0.20,
esto indica que la pérdida mensual que se ha presentado en la empresa ha
ascendido a $ 456.00. Para obtener el costo anual de la pérdida se multiplica el
costo mensual por 12, obteniéndose la cifra de: $ 5,472.00.
Una vez conocidos los costos de cada problemática, entonces, se procede a
tabular las pérdidas en dólares.
TABLA # 7.
CUANTIFICACION DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS.
Problema Costos
Desperdicio de agua de proceso $ 5.571,21
Fugas de gases en el despacho de productos químicos $ 1.640,00
Manipuleo y transporte inseguro del ácido sulfúrico en el
proceso de osmosis
$ 10,800.00
Incorrecto funcionamiento de saturadores $ 5.472,00
TOTAL $ 23.483,21
El costo anual de la pérdida por los principales problemas ascendería a
$ 23.483,21 (81,93%).
5.6. DIAGNOSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL.
La empresa tiene problemas en dos áreas:
En la Gestión de Seguridad, Higiene Industrial y Control Ambiental, se
han detectado fugas de gases que han generado impacto ambiental y
condiciones inseguras por exposiciones del trabajador en trabajos que revisten
peligros y que no han sido controlados adecuadamente.
En los métodos empleados para la elaboración de productos químicos, se
han detectado averías en los saturadores que realizan la precipitación y filtración
de la salmuera, y en el desperdicio de agua de proceso, causado por los métodos
actuales utilizados en la producción de las sustancias químicas.
Esto significa que la falta de equipos y procedimientos, mediante los cuales
se pueda optimizar los recursos empleados en la producción y el incumplimiento
de ciertas normas establecidas por los Institutos nacionales e internacionales,
sobre la manera de controlar las condiciones inseguras y la presencia de
impactos ambientales, son los principales problemas detectados en la planta
química PROQUINSA FRUNOT.
Para remediar aquello la empresa deberá rediseñar las áreas en las cuales se
han identificado las problemáticas analizadas e implementar ciertos
procedimientos fijados por el INEN y otras instituciones con respecto a la
temática de seguridad industrial y control ambiental, que actualmente no se
cumplen.
CAPITULO VI
SOLUCIÓN PARA LOS PROBLEMAS UTILIZANDO TÉCNICAS DE
INGENIERIA INDUSTRIAL.
6.1. PRESENTACIÓN DE LAS SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS
ANALIZADOS EN EL ESTUDIO.
De acuerdo al diagnóstico de la situación actual, se identificó problemas en
lo referente a las áreas de Seguridad Industrial e Impacto ambiental y en lo
relacionado a los métodos y procedimientos de trabajo que utiliza actualmente la
empresa, para la producción de los elementos de origen químico.
El objetivo del trabajo es la optimización de los recursos productivos y el
mantener bajo control el área de Seguridad e Higiene Industrial y de la Gestión
de Impacto Ambiental. Por tal motivo se ha desarrollado el siguiente cuadro que
muestra cada problema identificado y analizado, conjuntamente con las
soluciones que se sugiere se apliquen dentro de las instalaciones de la Planta
Química Proquinsa Frunot, para mejorar la situación actual, en lo que tiene que
ver con las áreas en estudio. A continuación se detallan las soluciones planteadas
con las respectivas ventajas que cada una de ellas tendrá, si es acogida por la
organización:
6.2. ANÁLISIS DE LAS SOLUCIONES.
6.2.1. IMPLEMENTACIÓN DE UNA LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN DE
AGUA DE SERVICIOS VARIOS, UTILIZANDO AGUA DE
CONCENTRADO DE OSMOSIS.
El objetivo de esta solución es: “Aprovechar el recurso hídrico (concentrado
de osmosis) que es desechado como efluente, para ser utilizado en las áreas
ajenas al proceso de producción, tales como la sección de despacho,
mantenimiento, limpieza general y consumos varios”.
Esta propuesta se justifica, pues el concentrado de osmosis es agua cristalina
con una alta dureza, no apta para el proceso, pero reúne las características para
cumplir con el objetivo de la solución. Actualmente el desperdicio de este
material es de 21,000 galones diarios (ver capítulo 5, literal 5.5.3).
El consumo de agua utilizada ajena al proceso es de 4 horas diarias de
funcionamiento cuya pérdida ha sido calculada en 13,920 Galones diarios, según
el análisis de los problemas del capítulo 5, literal 5.5.3.
Luego, relacionando los requerimientos de consumo de agua, para las
actividades ajenas al proceso (13,920 galones diarios) versus el desperdicio de
concentrado de osmosis que se lo va a aprovechar (21.000 galones diarios),
satisface este requerimiento de consumo para las áreas mencionadas
anteriormente, quedando un remanente de 7.080 galones, que pueden ser
utilizados para requerimientos futuros. En el capítulo siguiente, literales 7.1 y
7.2 se realiza el cálculo de los costos para esta solución.
Una vez que se ha demostrado que es factible la solución de la redistribución
de agua de proceso se procederá al análisis para la implementación de la línea de
distribución de agua para servicios varios y de agua de proceso.
En lo referente al consumo de agua para el proceso (agua de proceso) se
utilizará la misma red, con la diferencia que se le incluirá tapones en cada salida
del suministro que no sean requeridas en el proceso.
En lo referente al consumo de agua para servicios varios (agua de
concentrado de osmosis) se implementará una línea de distribución para las áreas
que serán beneficiadas con esta construcción, considerando las normativas de
higiene y seguridad industrial, tales como:
Implementación de nuevas duchas de emergencia en las áreas consideradas
como de riesgo (ver anexo # 20).
Implementación de tomas de agua para hacia todos los módulos, para
realizar su respectiva limpieza.
Se considerará la existencia de posibles fugas en los sellos de gases.
Se aplicará la normativa INEN No 440 de: Colores de Identificación de
tuberías, para toda la distribución de agua para servicios varios (ver anexo #
21).
Para el diseño de la línea de distribución de agua de servicio general (ver
anexo # 22 y # 23) se realizará el siguiente procedimiento:
Diseño de la línea de distribución de tuberías de agua para consumos varios.
Cálculo de la capacidad de la bomba.
Cálculo de la capacidad del tanque de almacenamiento.
Diseño de la distribución de la línea de agua para servicios varios. – La
sustancia que pasará a través del interior de las tuberías será agua de concentrado
de osmosis, que es un flujo no corrosivo, ni tóxico y será transportado a una
temperatura ambiente de 30ºC, por tal motivo se ha seleccionado una tubería de
cloruro de polivinilo (PVC) (ver anexo # 24). En el capítulo siguiente, literales
7.1 y 7.2 se realiza el cálculo de los costos para esta solución.
Para determinar el diseño de la tubería se debe considerar:
La caída de presión a través del tubo;
La viscosidad del fluido;
La uniformidad de la pared;
El diámetro del tubo;
La longitud total del tubo; y,
La velocidad del fluido.
Todos estos valores son considerados en el cálculo de la carga dinámica
total, que servirá para determinar el tipo de bomba a utilizar, representada por la
fórmula:
H = hf + hd + hg
Donde:
H = carga total de la bomba en metros o en pies,
hf = carga de succión de la bomba, en metros o en pies,
hd = carga de la descarga suministrada por la bomba, en metros o en pies,
hg = carga o pérdida por ensanchamiento súbito, en metros o en pies,
La carga dinámica total, es igual a la caída de presión del sistema de la
tubería para su determinación se seleccionará un tamaño de tubería de
diámetro de 1 ½ de pulgada, cédula 40 de plástico (ver anexo # 25). No se
considera la pérdida interna por corrosión, puesto que la tubería a utilizar no es
metálica.
d = 1 ½ pulg.
Determinación del caudal a utilizar en la línea. – La cantidad de flujo que
se requiere para la solución del problema es de 13,920 (agua no utilizada en el
proceso).
La mayor cantidad de consumo de agua ajena al proceso se lo da en la
jornada diurna, en el tiempo de 8 horas laborables, se tiene:
8 h x 60 min. / hora = 480 minutos.
Luego se aplica la fórmula de caudal, que es la siguiente:
Q = Volumen / Tiempo
Q = 13,920 galones / 480 minutos
Q = 29 galones / minuto.
La solución contiene la instalación de tomas agua y duchas de emergencia en
áreas consideradas como de riesgo, por lo que se añadirá un factor del 26%.
Q = 29 GPM x 1.26
Q = 36.54 GPM.
Determinación de la pérdida por fricción y velocidad de flujo. – Una vez
determinado el caudal y el diámetro de tubería, se busca en el anexo # 26, la
pérdida por fricción para agua (expresadas en pies de cargas por cada 100 pies
de longitud de tubería:
P = 10.79 pies de carga / 100 pies (3.29 m / 30.49 m)
V = 6.30 pies / segundo (1.92 m / segundo)
Se utilizará la siguiente referencia, como base para el cálculo:
El diagrama de flujo propuesto (anexo 22) mediante el cual se podrá conocer
la cantidad de tubería que se va a utilizar, para: Tomas de agua (23), Duchas
de emergencia (14), Sellos de gases (2), Jardinería (2).
El diagrama de diseño propuesto (ver anexo 23), para el cálculo de la altura
de la tubería.
Plano de diseño de la planta para el cálculo de la longitud de la tubería.
Determinación de la carga de succión de la bomba (hf):
hf = 0.8 m x 3.29 m / 30.49 m.
hf = 0.086 m.
Determinación de la carga al realizar la descarga de la bomba (hd):
Para su determinación se debe considerar la caída que hay en la tubería de
distribución y en sus accesorios.
Determinación de la caída por fricción en los accesorios:
Se utilizará los anexos # 27 y # 28, para determinar la longitud del accesorio
y posteriormente considerar la caída por fricción.
Codo 90º = 3.4 pulgadas de longitud (0.08636 m) x 3.29 m / 30.49 m.
Codo 90º = 0.00932 m.
T derivación = 2.25 pulg. de long. (0.05715 m) x 3.29 m / 30.49 m.
T derivación = 0.006167 m.
Válvula = 1.2 pulg. de long. (0.0348 m) x 3.29 / 30.49 m.
Válvula = 0.0033.
En el diagrama de flujo propuesto (anexo 22) se determina que existen 23
tomas de agua, 14 duchas de emergencia, 2 sellos para fugas de gases y 2
jardinería:
Codos de 1 ½ = 23 + 28 + 2 + 2 = 55 x 0.00932 m / un. = 0.5126 m
T de derivación = 23 + 14 + 2 + 2 = 41 x 0.006167 m / un. = 0.2528 m
Válvula = 23 + 14 + 2 + 2 = 41 x 0.0033 m / un. = 0.1353 m
Caída total en accesorios = 0.5126 m + 0.2528 m + 0.1353 m
Caída total en accesorios = 0.9007
Determinación del ensanchamiento súbito (hg). – Es la pérdida de
velocidad que tiene el fluido en la tubería a causa de la gravedad, en el momento
en que se abre la válvula al descargar el fluido.
hg = V12 / 2g
hg = (1.92 m / segundo)2 / (2) (9.8 m / seg2)
hg = 0.188 m
Se estima como consumo promedio que se utilizaría tres tomas de agua al
mismo tiempo, es decir: 3 x 0.188 m = 0.564 m
hg = 0.564.
Determinación de la caída por fricción en la descarga de la bomba en la
tubería. – Determinando la cantidad de tubería a utilizar en la distribución de
agua para consumo general, bajo los diagramas de flujo propuesto, diseño
propuesto y plano de diseño de la planta, se estima una longitud total de 210
metros.
Longitud de la tubería = 270 metros x 3.29 m / 30.49 m
Longitud de la tubería = 29,134 m
Carga dinámica total:
H = hf + hd + hg
H = 0.086 m + 0.9007 + 29.134 m + 0.564 m
H = 30,1207 m (Carga dinámica total).
Determinación de la bomba centrífuga. – Con los parámetros antes
mencionados, se determinará la bomba centrífuga en la cual el movimiento
rotatorio del impulsor proporcionará la fuerza centrífuga del fluido:
Selección del impulsor de la bomba. - Considerando los requerimientos:
Caudal Q = 36.54 GPM.
H = 30,1207 m (Carga dinámica total).
Se selecciona el impulsor, utilizando las curvas de características de la
bomba marca GOULDS – PUMPS (ver anexo # 29). Las características de la
bomba, que deberá ser de 5 HP, revoluciones de 3,500 RPM, frecuencia 60 Hz,
diámetro del impulsor D-5 ¾”.
Para una selección de la característica de la bomba se utilizará el anexo # 30,
que ayudará con el código del proveedor, la cual se la ha determinado
(22BF1J2D0H).
Determinación del tanque de almacenamiento del agua de servicios
varios. – Para el almacenamiento del agua que va a ser utilizado para la
distribución en la red de agua de servicios varios, se utilizará tres tanques con las
siguientes características:
Volumen = 15 m3 (3,963 galones)
Diámetro = 2.8 m
Altura = 2.5 m
Temperatura = 28ºC
Presión atmosférica
Material: Termoplástico.
6.2.2. IMPLEMENTACIÓN DE UNA LÍNEA DE AGITACIÓN DE AIRE
Y UNA LINEA DE AGUA DE PROCESOS, QUE VAYA DIRECTO
AL AREA 2.
El objetivo de esta solución es: “Aprovechar los recursos materiales como lo
es la sal en grano, reducir el gasto de mano de obra contratada para el desalojo
de la sal acumulada y optimizar el método actual del proceso de saturación”.
Esta propuesta se justifica, porque la sal es soluble en el agua. La solubilidad
depende de la temperatura y de la turbulencia o agitación del agua en que se
encuentre inmersa la materia prima (sal).
La propuesta contempla un ingreso de aire al área # 2 del saturador (ver
anexo # 31), lo cual indicará una mayor solubilidad de la sal en el agua, que
permitirá una rápida disolución del sólido, con lo cual puede aprovecharse en el
proceso de saturación, reduciendo la cantidad de sal utilizada actualmente y
cumpliendo con el objetivo planteado.
Requerimiento de aire de agitación. – Se cuenta con un soplador que
dispone de una capacidad de Caudal de aire = 100 m3 / hora a una presión de 12
Psi, tipo Rotos, que es utilizado para agitar dos tanques reactores de salmuera el
T103A y T103B con un volumen de 2.05 m3 y para la agitación del tanque de
salmuera de precipitación con un volumen de 35 m3 también utilizado para agitar
la piscina de efluentes con un volumen de 37 m3. Estos volúmenes son
considerados al 100%, pero en la práctica trabajan a un 80%, puesto que su parte
posterior están conectadas con tuberías y por mantenerse en agitación no es
aprovechada en la totalidad del diseño.
Reactor de salmuera T1003A y T103B: V = 2.5 m3 x 2 = 5 m3 x 80% = 4
m3.
Tanque de almacenamiento de salmuera precipitada: V = 35 m3 x 80% = 28
m3.
Piscina de efluentes: V = 37 m3 x 80% = 29.6 m3.
Volumen total = 4 m3 + 28 m3 + 29.6 m3 = 61.6 m3
Es utilizado en la agitación del reactor de la salmuera de 4m3, una cantidad
de 2 m3 de aire. Por tanto, para la agitación de la salmuera precipitada de 28 m3,
se necesitarán 30 m3 / hora. Para la agitación de piscina de efluente, se
requerirán 30 m3 / hora. Es decir, se está utilizando 62 m3 / hora para la
agitación, en el proceso actual, teniendo un remanente de 38 m3 / hora.
Volumen del área # 2 del saturador: El volumen del área 2 del saturador
es de 10 m3 por cada saturador, pero se trabaja con un nivel del 80%, es decir, el
volumen a agitarse es de 8 m3 de salmuera en cada saturador, para lo cual se
estima una utilización de 10 m3 / hora por cada saturador. Cabe destacar, que
trabaja un saturador a la vez.
Luego, si actualmente se utilizan 62 m3 / hora en el proceso de saturación, y
se propone incrementar este uso a 10 m3 / hora, entonces, la capacidad requerida
será de 72 m3 / hora, es decir, que de 100 m3 / hora con que cuenta el soplador,
sobrará un remanente de 28 m3 / hora, lo que demuestra que la propuesta es
factible de realizar.
Procedimiento para la recuperación de la sal. – Una vez instalada la
tubería de agitación de aire y la tubería que ingresará agua de proceso
directamente al área # 2 del saturador, se procederá de la siguiente manera (ver
anexo # 32):
a. Para evitar acumulaciones de partículas de sal se deberá mantener la
salmuera del saturador en agitación, para que de esta manera, la sal se diluya,
manteniendo las partículas de sal en suspensión y no permitiendo la
acumulación de la sal.
b. Si la sal llegara al acumulador por efecto de que la salmuera se encuentra
saturada, es decir, en 330 gr / litro. Una vez saturada la sal no se va a diluir
fácilmente, produciéndose la acumulación de la sal en la superficie. Esto se
lo puede comparar cuando en una tasa de café se agrega una cucharada de
azúcar y es agitada, ésta se diluirá, pero si se le incrementa a 6 cucharadas
ésta no se disolverá.
c. Para diluir la sal que se encuentra acumulada, se deberá bajar el nivel del
saturador a un 20% y posteriormente agregarle agua de proceso, hasta llegar
a un 80%, para luego ponerlo en agitación, de esta manera, la sal se saturará,
reduciendo la cantidad de sal acumulada.
d. Para evitar la acumulación de sal se sugiere que al estar en condiciones
normales de operación, ingrese agua directo al área # 2, con esto ayudaría a
mantener una baja concentración, ayudando a diluir las partículas de sal que
se encuentran en esta área.
e. Las tuberías por donde ingresará el aire se muestra en el anexo # 31, la cual
indica las líneas de tuberías que producirá la agitación en la preparación de
ácido para osmosis.
6.2.3. REDISTRIBUCION DE LOS EQUIPOS Y MECANISMOS PARA
LA PREPARACIÓN DEL ACIDO SULFURICO AL 20%.
El objetivo de esta solución es: “Reducir las condiciones inseguras en la
preparación de ácido sulfúrico, con la implementación de una línea de drenaje de
agua, directo al canal de drenaje, y reducción de la transportación del ácido”.
El ácido sulfúrico al 20% y el dispersante ingresan a la misma línea (agua
bruta del sistema de osmosis), por tal motivo la distribución de los tambores que
contienen estas sustancias puedan modificar su posición original sin afectar el
desarrollo normal de la operación de osmosis, de tal manera, que la solución es
factible de aplicar.
La solución plantea la redistribución de los tambores, el que contiene ácido
sulfúrico al 20% cambia su posición del lado izquierdo al lado derecho, y el
dispersante que se encuentra en el lado derecho irá a la izquierda, (ver anexo #
33), de esta manera, el operador de planta, ya no recorrerá la distancia expuesta
en el método actual (ver anexo # 6). Así mismo, se plantea modificar la
ubicación actual del área de preparación de ácido sulfúrico al 20%, que ahora
estará cerca del área de almacenamiento de ácido sulfúrico al 98%.
Las ventajas que conlleva el método propuesto son la eliminación de
condiciones inseguras, tales como:
a) Evitar el área húmeda a causa del drenaje en el instante en que entra en
funcionamiento la unidad de osmosis, se conectará a la línea de drenaje por
tubería, al canal del drenaje (ver anexo # 6 y # 34, método actual y método
propuesto).
b) La reducción de la transportación en áreas de riesgo, cerca de las máquinas
rotatorias, como son los compresores de amoniaco (ver anexo # 34).
c) Para bajar la concentración del ácido sulfúrico del 98% al 20% se le agregará
agua desde la línea de distribución general de agua al tanque, controlada a
través de una válvula a una distancia de tres metros.
d) La agitación del ácido al 20% para obtener una homogeneidad en esta
sustancia se lo efectuará desde la línea de suministro de aire de agitación al
tanque de preparación controlada con una válvula, a una distancia de tres
metros.
Descripción del diagrama del Método propuesto. – Se ha utilizado el
diagrama del análisis de las operaciones del proceso para detallar con mayor
precisión el método propuesto, el mismo se interpreta de la siguiente manera:
Con el método propuesto se reducen las transportaciones en una cantidad de 3 a
2; la cantidad de metros recorridos de 96.5 metros a 14 metros, es decir, en 83
metros; y, el tiempo de recorrido de 20.5 a 5.5 minutos, es decir, una
disminución de 15 minutos, con respecto al método actual (ver anexo # 34).
6.2.4. IMPLEMENTACION DE UN FILTRO DE BIODEGRADACION.
Para la solucionar el problema de la contaminación ambiental y corrosión de
las instalaciones de la planta química, provocada por las fugas de los gases, se ha
propuesto diseñar un filtro de biodegradación que realizará un tratamiento
biológico de gases.
Los gases que se producen al realizar los despachos de los productos
químicos, tales como ácido clorhídrico al 32%, hipoclorito de sodio al 10%,.
Soda cáustica al 32%, se encuentran como contaminantes en fase de vapor, para
realizar la biodegradación a través de metabolismos microbianos que deben ser
transferidos a la fase líquida.
El tratamiento biológico de gases involucra tres etapas:
1) Transferencia gas – líquida (aire contaminado).
2) Transporte en fase líquida hasta los microorganismos (biofiltro).
3) Transformación microbiana de los contaminantes.
Se diseñará un biofiltro que es un reactor cerrado con lecho de material de
soporte (relleno) a través de las cuales el aire contaminado es absorbido (ver
anexo # 35).
Estos filtros funcionan creciendo comunidades microbianas en la superficie
del material soporte de relleno en forma de células microbianas. Los
microorganismos extraen todos sus nutrientes de la fase líquida (aire
contaminado) el lecho de relleno debe permanecer húmedo para que se realice la
biodegradación.
Un proceso de biofiltro está compuesto típicamente por: Soplador, un sistema
de humectación, el biofiltro (ver anexo # 35).
Características del biofiltro:
Relleno del lecho. – El relleno debe tener una permeabilidad alta y debe
proveer una fuente de nutrientes para el crecimiento microbiano, en la cual se
utilizará viruta de madera y residuo de jardín. Un exceso de humedad disminuye
la porosidad efectiva y el flujo del aire, una humedad baja disminuye la actividad
microbiana y puede provocar canalizaciones en el filtro.
El ingreso del aire a descontaminar se lo realizará en su parte inferior en
forma ascendente, a través de su superficie inferior agujerada que realizará la
función de aire acción y como drenaje.
Cámara de humidificación. – El aire que va a ingresar al lecho debe estar
húmedo, para lo cual se contará con una cámara de humidificación que consiste
en un tanque elevado lleno de agua, que estará humedeciendo el aire antes de
ingresar al biofiltro.
Hay que considerar que al producirse la biodegradación se producirá un
aumento de temperatura en el lecho.
Los residuos de madera y residuos de jardín se encuentran con un ph de 7 a
8, es decir, neutro, y la sustancia a biodegradarse ingresa con un ph de 1 ácido y
al producirse la biodegradación la sustancia ácida se neutraliza.
Diseño y parámetro de funcionamiento del biofiltro. – Para darle solución
a las emanaciones de gases contaminantes, tales como ácido clorhídrico al 32%,
hipoclorito de sodio al 10% y soda cáustica al 32% se debe realizar un diseño del
biofiltro, para que su funcionamiento sea óptima, teniendo en cuenta cuatro
parámetros de carga.
1) Tiempo de retención al lecho limpio.
2) Velocidad de filtración de gas.
3) Carga de la masa del contaminante.
4) Capacidad de eliminación.
1) El tiempo de retención al lecho limpio (tr) representa el tiempo medio
teórico que una molécula de gastaría en pasar a través del lecho limpio.
Tr = V / Q.
Donde V = volumen de lecho limpio en m3. El volumen se lo dará de un m3,
puesto que las emanaciones del ácido clorhídrico al 32%, hipoclorito de sodio al
10%, soda cáustica al 32% son compuestos solubles y degradables en humedad.
Donde Q = Caudal del gas, en m3 / hr. lo dará el soplador de tipo absorción,
que es quien absorberá los gases de los tanques, tambores y área de emergencia,
trasladándola al biofiltro, con un caudal Q de 800 m3 / hr.
Q = 800 m3 / hora = 0.22 m3 / seg.
tr = 1 m3 / 0.22 m3 / seg.
tr = 4.54 seg.
2) La velocidad de filtración del gas o velocidad superficial V, es una medida
de velocidad media del fluido a través del lecho limpio. Entonces:
V = Q / A
De donde: A = superficie de la sección transversal del lecho en m2, como el
volumen del lecho es 1 m3 el área es 1 m2.
V = 0.22 m3 / seg. / 1 m2.
V = 0.22 m / seg.
Con respecto a la altura del biofiltro es de 1 m3, puesto que no se recomienda
demasiado alto, para evitar el atascamiento en la salida del aire filtrado.
La velocidad teórica del gas a través de los poros del relleno del filtro o
velocidad de carga, se calcula dividiendo la velocidad de filtración del gas por la
fracción de huecos f (adimensional).
V (poro) = V / f.
Como se va a utilizar vegetales en descomposición bajo humedad se estima
que su porosidad tendrá de fracción 4.
V (poro) = 0.22 m/seg. / 4.
V (poro) = 0.055 m / seg.
Determinación de ci = Concentración de contaminante en el gas de
entrada en gr. / m3.
Se utilizará el Reglamento de Calidad del aire y métodos de medición
expedido por el Ministerio de Medio Ambiente, Acuerdo Ministerial No. 11338-
A. RO/726 de 15 de Julio de 1991.
Procedimiento para determinar la concentración del contaminante en el
gas de entrada en gr. / m3.
En el método actual el gas es absorbido por el soplador y mezclado con una
bomba de recirculación que realiza la mezcla del gas tóxico con el agua (ver
anexo # 19), quedando el agua con una concentración de 5 microgramos / m3
que son las emanaciones de gases en un periodo de 24 horas, este valor se lo
obtuvo por el método de colorimetría, que se lo determina agregándole ácido
nítrico a una muestra de 100 ml, produciéndose un cambio de color o la reacción
del cloro y el ácido nítrico, realizando esta medición el espectofotómetro,
(instrumento digital).
Carga de la masa contaminante: Rm, expresada en gramos / (m3 / seg.).
Rm = Q (ci) / V.
Rm = (0,22 m3 / seg.) (5 / 1000 gr. / m3) / 1 m3.
Rm = 0,0011 gr. / (m3 / seg.).
La capacidad de eliminación (CE) (g / m3.s). De un biofiltro es la carga
eliminada de contaminante por unidad de volumen del lecho y se puede calcular
de la siguiente manera:
EC = Q (C1 – C0) / V.
Donde: Co = Concentración de contaminante, en el gas tratado g / m3.
Determinación de C0, = Concentración del contamínate, en el gas
tratado, g / m3.
Esta se toma un muestra del aire que después de pasar por el biofiltro
determina su concentración de salida al ambiente, se utiliza los mismos métodos
que los utilizados en la determinación de la concentración del contaminante en el
gas de entrada en gr. / m3, dando como resultado una concentración de 2
microgramos / m3, bajo un diseño en un periodo de 2 semanas en la planta, cabe
destacar que las emanaciones de gases no son constantes es decir, se dan en los
momentos en que se realizan los despachos, siendo su actividad más frecuente
en las primeras horas de la jornada laboral.
Prueba experimental.
Se ha tomado un litro de ácido clorhídrico en un frasco plástico y en su parte
superior, ½ Kg, de viruta de madera y vegetal de jardinería en descomposición,
humedeciéndolas a estas en su parte inferior, una pequeña malla por donde
ingresarán los gases corrosivos del ácido clorhídrico, cada 2 horas se realizará
una agitación del ácido clorhídrico para que se desprendan los gases. En los
primeros tres días no hubo reacción en los gases, hasta que se formaron las
comunidades bacterianas, manteniéndose húmeda posterior al tercer día.
Con ello se determina que el sistema es óptimo para el requerimiento que
necesita la empresa.
6.2.5. PROGRAMA DE SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL EN LA
PLANTA PROQUINSA.
Aire tratado
Vegetal endescomposición
con humedad
Malla filtro
Botella
Acido clorhídrico
Gas corrosivo
Un programa de seguridad es el conjunto de acciones de planeación,
ejecución y control que permiten la eficaz prevención de los riesgos en el medio
ambiente de trabajo.
Las etapas de un programa de Seguridad e Higiene Industrial, son las
que siguen a continuación:
AREAS ETAPAS DESCRIPCIÓN
- Prevención de
accidentes
- Control de
pérdidas
- Higiene Industrial
- Medicina
Ocupacional
- Control
Ambiental
Diagnóstico
Situacional
Consiste en el reconocimiento delas necesidades y los problemasque existen en la planta yjerarquizar los riesgos.
Planeación Es la determinación específica deacciones a seguir para satisfacerlas necesidades observadas en eldiagnóstico y establecerobjetivos, políticas, normas yprocedimientos a seguir.
Organización Consiste en establecer laestructura departamentalnecesaria para cumplir con elprograma, sus funciones y nivelesde autoridad.
Integración Es la asignación de recursoshumanos, materiales yeconómicos para realizar elprograma, así comoreclutamiento, selección einducción del personal.
Dirección Consiste en delegar laresponsabilidad que lecorresponda en la aplicación delprograma a cada nivel de laempresa.
Control Consiste en la determinación delos sistemas de información Inter.Y extra departamentales con unseguimiento formal de acciones.
Antes de iniciar el Programa de Seguridad e Higiene Industrial, se debe
recopilar toda la documentación y registros específicos, tales como:
Manuales de organización y descripción de puestos, Políticas generales de la
empresa, Manuales de normas y procedimientos de seguridad, Control de
accidentes, etc.
Además se debe Inspeccionar las instalaciones, el uso de los E.P.P., Análisis
de los accidentes (en caso de su ocurrencia), y la elaboración del diagnóstico.
El Plan de Seguridad e Higiene Industrial, contemplará:
Formulación de objetivos, elaboración de políticas de Seguridad e Higiene
Industrial, Elaboración de cronograma, Control y seguimiento del programa,
elaboración del presupuesto, descripción de los manuales de funciones,
elaboración de normas y procedimientos, Listado de E.P.P. y equipos de
seguridad necesarios dentro de la planta, Capacitación – Entrenamiento –
Evaluación del personal.
El objetivo de la Seguridad e Higiene Industrial en la planta Química
PROQUINSA FRUNOT, es prevenir y controlar los riesgos existentes en los
puestos de trabajo, evitando la ocurrencia de accidentes, que afecten al recurso
humano, físico y material que forma parte de la empresa.
Las Políticas del Departamento serán las siguientes:
Es responsabilidad de la Dirección proteger el recurso humano y las
instalaciones de la planta química PROQUINSA FRUNOT, cumpliendo a
cabalidad con todos las normativas de Seguridad e Higiene Industrial.
Es responsabilidad de la Dirección proporcionar al personal el Equipo de
protección personal, dotar a cada puesto de trabajo con el equipo para
controlar siniestros y accidentes, mantener controlada las áreas de mayor
riesgo y tratar los efluentes hasta el punto que no sean nocivos para el medio
ambiente.
Es responsabilidad de los trabajadores de la planta, obedecer todas las
normativas de Seguridad e Higiene Industrial, utilizar el equipo de
protección personal, cuidar las instalaciones de la empresa y cumplir con los
procedimientos de trabajo que han sido establecidos por la Dirección y por
los reglamentos nacionales e internacionales.
A continuación se presenta los cuadros que detallan el Programa de
Seguridad e Higiene Industrial que se establecerá dentro de la planta.
FORMACIÓN.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Diseño del plan integralde formación preventiva
en todos los niveles.
Jefe de Seguridad eHigiene Industrial
2 días
Desarrollo del Plan deFormación
Gerente de Producción Enero a Diciembre
Contratación de unAsistente de Seguridad e
Higiene Industrial
Gerente de Producción 2 Semanas
Formación en hábitoshigiénicos
Servicio externo Enero a Diciembre
MAPEO DE RIESGOS:
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Mantener actualizada la
evaluación de riesgos.
Asistente de Seguridad Cada dos meses
INSPECCION DE SEGURIDAD.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Definir programa anual
de inspecciones.
Gerente de Producción y
Jefe de Seguridad e
Higiene Industrial
Enero
Notificación de
investigación de
accidentes
Asistente de Seguridad e
Higiene Industrial
Enero a Diciembre
Investigación de
accidentes e incidentes
Asistente de Seguridad e
Higiene Industrial
Inmediatamente al suceso
PROGRAMA DE SALUD OCUPACIONAL.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Creación y clasificación
de la ficha médica.
Servicio externo Enero a Diciembre
Consulta médica
periódica
Servicio externo Enero a Diciembre
Establecimiento del
botiquín de emergencia.
Jefe de Seguridad e
Higiene Industrial
Todos los días
PROGRAMA DE SALUD OCUPACIONAL.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Creación y clasificación
de la ficha médica.
Servicio externo Enero a Diciembre
Consulta médica
periódica
Servicio externo Enero a Diciembre
Botiquín de emergencia. Jefe de Seguridad e Higiene
Ind.
Todos los días
PLAN DE EMERGENCIAS.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Elaborar el plan de
emergencias.
Jefe de Seguridad e Higiene
Industrial
Enero
Asignar
responsabilidades.
Gerente de Producción Enero
Simulacros. Jefe de Seguridad e Higiene
Ind.
Cada dos meses
NORMAS Y PROCEDIMIENTOS.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Elaboración del manual
de los reglamentos de
Seguridad e Higiene
Industrial.
Jefe de Seguridad e Higiene
Industrial
Enero
EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Identificación de los
puestos que requieren
E.P.P.
Asistente de Seguridad e
Higiene Industrial
Enero
Adquisicón de E.P.P. Gerente de Producción Enero
Control y mantenimiento
de E.P.P.
Asistente de Seguridad e
Higiene Ind.
Mensual
PLAN DE CAPACITACION.
ACCION RESPONSABLE PLAZO
Responsabilidad del plan
de capacitación.
Gerente de Producción Antes del curso
Asignación de recursos. Jefe de Seguridad e Higiene
Ind.
Antes del curso
Diseño del plan de
capacitación.
Jefe de Seguridad e Higiene
Ind.
Antes del curso
Control de las charlas de
capacitación.
Asistente de Seguridad e
Higiene Industrial
Durante el curso
Evaluación de las charlas
de capacitación.
Jefe de Seguridad e Higiene
Industrial
Después del curso.
Objetivos del Programa de capacitación. – Instruir al personal para que
pueda ejecutar todas las actividades del plan de Seguridad e Higiene Industrial y
concienciarlos sobre la importancia que reviste este plan dentro de la planta.
Metas:
Capacitar a las 67 personas que laboran en la planta química PROQUINSA
FRUNOT.
Contar con personal preparado para enfrentar siniestros y accidentes.
Beneficiarios. – Todo el personal que labora en la Planta Química
PROQUINA FRUNOT.
A continuación se presenta un diagrama de Gantt, realizado en el programa
Microsoft Project, en el cual se presentan los recursos asignados para dicho plan
de capacitación:
El cupo máximo de personas por curso será de 17 trabajadores por curso, es
decir, que para atender a las 67 personas será necesario cuatro cursos.
Los costos del plan de capacitación son los siguientes:
Descripción Cantidad Costo unitario Costo total
Materiales
didácticos
$ 350.00
Recurso humano 67 personas $ 0.75 / h - h $ 6,432.00
Instructor 128 horas $ 8.00 $ 1,024.00
Institución
(I.E.S.S. y Cuerpo
de Bomberos)
SUB – TOTAL $ 7,806.00
Imprevistos 10% $ 780.60
TOTAL $ 8,586.60
En resumen, ejecutar un plan de capacitación costará a la empresa la
cantidad de $ 8,586.60.
CAPITULO VII
ANÁLISIS ECONOMICO DE LA SOLUCIÓN.
7.1. CUANTIFICACION DE LAS SOLUCIONES.
Para cuantificar la solución, se procederá a realizar los siguientes cuadros:
COSTOS DE LA SOLUCION: IMPLEMENTACION DE UN FILTRO
BIODEGRADABLE.
Materiales Cantidad Costounitario
Costo total
Tubería de 3 ½ pulg. 2 $ 48.00 $ 96.00
Codo de 3 ½ pulg. 4 $ 33.00 $ 132.00
Válvula de 3 ½ pulg. 1 $ 160.00 $ 160.00
Tubería de 1 ½ pulg. 1 $ 18.00 $ 18.00
Codo de 1 ½ pulg. 6 $ 11.50 $ 69.00
T de derivación 2 $ 11.10 $ 22.20
Uniones pegables 1 ½ 2 $ 11.75 $ 23.50
Válvula de 1 ½ pulg. 2 $ 46.80 $ 93.60
Tanque de 55 galones 1 $ 72.00 $ 72.00
Pegamento litros 3 $ 9.47 $ 28.41
Lámina Acrílica 1,84 x 2,25 5 $ 83.40 $ 417.00
Silicona cartuchos 25 $ 2.70 $ 67.50
Angulo metálico 1 x 3/16 10 $ 4.86 $ 48.60
Platina de 1 x 3/16 pulg. 3 $ 3.64 $ 10.92
Pernos para ajustar lámina de acrílico 200 $ 0.25 $ 50.00
Vegetal en descomposición en m3 1 $ 40.00 $ 40.00
Amarras plásticas unid. 24 $ 0.08 $ 1.92
Soplador de absorción de 800 m3 / h 1 $ 1,650.00 $ 1,650.00
TOTAL $ 3,000.65
Materiales $ 3,000.65
Mano de obra 3 $ 110,00 $ 330.00
Costos varios: Pintura, transporte, etc. $ 200.00
Imprevistos 10% $ 353.07
COSTO TOTAL DE LA SOLUCION $ 3,883.72
Luego la inversión en esta solución será de: $ 3,883.72.
COSTOS DE LA SOLUCION: IMPLEMENTACION DE UNA LINEA DE
AGITACIÓN DE AIRE Y UNA DERIVACIÓN DE LA LINEA DE AGUA
DE PROCESO.
Materiales Cantidad Costounitario
Costo total
AGITACION DE AIRE
Reductor de 2 ½ a 1 1/2 pulg. 1 $ 10.80 $ 10.80
Tubería de 1 ½ pulg. 14 $ 18.00 $ 252.00
Codo de 1 ½ pulg. 16 $ 11.50 $ 184.00
T de derivación 2 $ 11.10 $ 22.20
Uniones pegables 1 ½ 2 $ 11.75 $ 23.50
Válvula de 1 ½ pulg. 2 $ 46.80 $ 93.60
Pegamento litros 3 $ 9.47 $ 28.41
Amarras plásticas unid. 24 $ 0.08 $ 1.92
DERIVACION DE LINEA DEAGUA DE PROCESO
Tubería de 1 ½ pulg. 8 $ 18.00 $ 144.00
Codo de 1 ½ pulg. 12 $ 11.50 $ 138.00
T de derivación 2 $ 11.10 $ 22.20
Uniones pegables 1 ½ 2 $ 11.75 $ 23.50
Válvula de 1 ½ pulg. 2 $ 46.80 $ 93.60
Pegamento litros 2 $ 9.47 $ 18.94
Amarras plásticas unid. 24 $ 0.08 $ 1.92
TOTAL $ 1,058.59
Materiales $ 1,058.59
Mano de obra 2 $ 110.00 $ 220.00
Costos varios: sierra, lija, transporte,
etc.
$ 200.00
Imprevistos 10% $ 147.86
COSTO TOTAL DE LA SOLUCION $ 1,626.45
Luego la inversión en esta solución será de: $ 1,626.45.
COSTOS DE LA SOLUCION: REDISTRIBUCION DE LOS EQUIPOS Y
MECANISMOS PARA PREPARAR EL ACIDO SULFURICO AL 20%.
Materiales Cantidad Costounitario
Costo total
LINEA DE AGITACIÓN
Reductor de 2 1/2 a 1 1/2 pulg. 1 $ 10.80 $ 10.80
Tubería de 1 ½ pulg. 5 $ 18.00 $ 90.00
Codo de 1 ½ pulg. 6 $ 11.50 $ 69.00
T de derivación 2 $ 11.10 $ 22.20
Uniones pegables 1 ½ 1 $ 11.75 $ 11.75
Válvula de 1 ½ pulg. 1 $ 46.80 $ 46.80
Pegamento litros 1 $ 9.47 $ 9.47
Amarras plásticas unid. 24 $ 0.08 $ 1.92
DERIVACION DE LINEA DE AGUA
Tubería de 1 ½ pulg. 5 $ 18.00 $ 90.00
Codo de 1 ½ pulg. 4 $ 11.50 $ 46.00
T de derivación 1 $ 11.10 $ 11.10
Uniones pegables 1 ½ 2 $ 11.75 $ 23.50
Válvula de 1 ½ pulg. 1 $ 46.80 $ 46.80
Pegamento litros 1 $ 9.47 $ 9.47
Amarras plásticas unid. 24 $ 0.08 $ 1.92
LINEA DE DRENAJE
Tubería de 1 ½ pulg. 4 $ 18.00 $ 72.00
Codo de 1 ½ pulg. 6 $ 11.50 $ 69.00
T de derivación 2 $ 11.10 $ 22.20
Uniones pegables 1 ½ 1 $ 11.75 $ 11.75
Válvula de 1 ½ pulg. 1 $ 46.80 $ 46.80
Pegamento litros 1 $ 9.47 $ 9.47
Amarras plásticas unid. 24 $ 0.08 $ 1.92
TOTAL $ 723.87
Materiales $ 723.87
Mano de obra 2 $ 110.00 $ 220.00
Costos varios: sierra, lija, transporte, etc. $ 250.00
Imprevistos 10% $ 119.39
COSTO TOTAL DE LA SOLUCION $ 1,313.26
Luego la inversión en esta solución será de: $ 1,313.26.
COSTOS DE LA SOLUCION: IMPLEMENTACION DE UNA LINEA DE
DISTRIBUCIÓN DE AGUA DE SERVICIOS.
Materiales Cantidad Costounitario
Costo total
Tubería de 1 ½ pulg. 38 $ 18.00 $ 684.00
Codo de 1 ½ pulg. 53 $ 11.50 $ 609.50
T de derivación 39 $ 11.10 $ 432.90
Uniones pegables 1 ½ 10 $ 11.75 $ 117.50
Válvula de 1 ½ pulg. 41 $ 46.80 $ 1,918.80
Pegamento litros 8 $ 9.47 $ 75.76
Amarras plásticas unid. 200 $ 0.08 $ 16.00
Regadera de ducha 14 $ 3.50 $ 49.00
Bomba centrífuga 2 $ 955.00 $ 1,910.00
Tanque de almacenamiento 3 $ 2,560.00 $ 7,680.00
Contactores y arrancadores de motores 2 $ 120.00 $ 240.00
Sistema de cableado 2 $ 320.00 $ 640.00
TOTAL $ 14,373.46
Materiales $ 14,373.46
Mano de obra 4 $ 110,00 $ 440.00
Costos varios: sierra, lija, transporte, etc. $ 320.00
Imprevistos 10% $ 1,513.35
COSTO TOTAL DE LA SOLUCION $ 16,646.81
Luego la inversión en esta solución será de: $ 16,646.81.
Ahora se procederá a la cuantificación general para los problemas:
COSTO TOTAL DE LA PROPUESTA.
BIOFILTRO $ 3,883.72
SATURADORES $ 1,626.45
OSMOSIS $ 1,313.26
AGUA DE SERVICIOS VARIOS $ 16,646.81
INVERSION EN ACTIVOS $ 23,470.23
PLAN DE CAPACITACION $ 8,586.60
COSTO TOTAL DE LA
PROPUESTA
$ 32,056.83
La inversión total para aplicar la propuesta será de: $ 23,470.23. Mientras
tanto el costo total ascenderá a: $ 32,056.83, incluyendo el plan de capacitación.
El análisis para obtener los costos anuales de las soluciones, tiene como base
el cálculo de las depreciaciones, considerando cada propuesta por separado.
Depreciación (costo) anual = Costo de la inversión – Valor de salvamento
Vida útil de los activos.
a) Biofiltro: Vida útil: 6 años, que se basa en la durabilidad del soplador y del
acrílico.
Depreciación (costo) anual = $ 3,883.72 – (10% de $ 3,883.72)
6 años
Depreciación (costo) anual = $ 3,883.72 – ($ 388.37)
6 años
Depreciación (costo) anual = $ 582.56.
b) Saturadores, osmosis, agua de servicios varios: Vida útil: 15 años, que se
basa en la durabilidad de las tuberías de PVC. Cabe añadir que estas tuberías
estarán expuestas al medio a la temperatura del medio ambiente, a la lluvia y
al sol.
Costo anual: $ 1,626.45 + $ 1,313.26 + $ 16,646.81 = $ 19,586.52.
Depreciación (costo) anual = $ 19,586.52 – (10% de $ 19,586.52)
15 años
Depreciación (costo) anual = $ 19,586.52 – ($ 1,958.65)
15 años
Depreciación (costo) anual = $ 1,175.19.
La suma del costo anual de la inversión y de los gastos del plan de
capacitación dan como resultado el costo total anual de la solución:
Costo anual de la solución: Depreciación anual biofiltro + Depreciación
anual de saturadores, osmosis y agua de proceso + gastos anuales del plan de
capacitación.
Costo total anual de la solución: $ 582.56 + $ 1,175.19 + $ 8,586.60 =
Costo total anual de la solución: $ 10,344.35.
Finalmente el costo total anual de la solución será de $ 10,344.35.
7.2. ANÁLISIS BENEFICIO – COSTO.
Las pérdidas de la empresa han ascendido a $ 23,483.21, sin contar con el
problema del (desgaste de las paredes del tanque del anolito). Por otra parte, el
costo de la solución ha ascendido a $ 10,344.35.
Luego, la relación entre el costo y el beneficio, será de:
Beneficio = Costo de las pérdidas – costo de la solución
Beneficio = $ 23,483.21 - $ 10,344.35
Beneficio = $ 13,138.86.
El beneficio de la solución será de: $ 13,138.86.
Luego, el índice de beneficio costo, será igual a:
Índice de beneficio costo = Costo de la pérdida / costo de la solución
Indice de beneficio costo = $ 23,483.21 / $ 10,344.35
Indice de beneficio costo = 2.27.
El índice de beneficio costo ha indicado 2.27, lo que significa que por cada $
1.00 que pierde actualmente la empresa por estos problemas, recuperará $ 2.27.
7.3. CALCULO DE LA RECUPERACIÓN DE LA INVERSION.
La recuperación de la inversión se la obtiene con la siguiente fórmula:
n
Recuperación de la inversión = Beneficio (I)
(1 + i)j
Donde: i es igual al interés que generaría otra inversión que realice la
empresa, que estaría enfrentado a la propuesta realizada en este estudio, y que en
este caso, será estimada en un 7%, que es el interés bancario, o tasa que
proporciona la banca para sus clientes. Por otra parte j serán los periodos anuales
a considerarse. El beneficio anual que se obtendrá será de: $ 13,138.86.
Inversión a recuperar: $ 32,056.83.
I + I + I =
(1 + i)1 (1 + i)2 (1 + i)3
$ 13,138.86 + $ 13,138.86 + $ 13,138.86 =
(1 + 0.07)1 (1 + 0.07)2 (1 + 0.07)3
Valores = $ 12,279.31 + $ 11,425.10 + $ 10,682.00 =
Valores acumulados = $ 12,279.31; $ 23,704.41; $ 34,386.41.
j = 1
De acuerdo a lo que se puede apreciar, en el tercer año la empresa habrá
recuperado un flujo de efectivo de $ 34,386.41, por la recuperación de las
pérdidas, es decir, que la inversión de $ 32,056.83 será recuperada en tres años.
Esto indica que la propuesta económicamente será factible. Para reforzar
lo dicho, se ha procedido al cálculo de la Tasa Interna de Rendimiento para
comprobar la factibilidad de la propuesta.
CAPITULO VIII
PROGRAMACIÓN Y PUESTA EN MARCHA.
8.1. PUESTA EN MARCHA.
Para poner en marcha las soluciones propuestas, se ha clasificado la
propuesta en cuatro soluciones, como se puede apreciar en el diagrama de Gantt
(ver anexo 36):
La implementación de una línea de distribución de agua para servicios
varios, que consiste en el diseño de la tubería, el montaje del tanque y de la
bomba y la distribución de las diferentes líneas para tomas de agua, duchas
de emergencia, sellos de gases y jardinería. Esta actividad tendrá una
duración de 17 días.
Implementación de un filtro de biodegradación, que contempla: el diseño y
parámetro de funcionamiento del equipo, la construcción del filtro de
biodegradación y de la cámara de humidificación, actividad en la cual se
montará el soplador. Esta actividad tendrá una duración de 20 días.
La redistribución de los equipos para la preparación de ácido sulfúrico al
32%, para lo cual se realizará la redistribución de los tanques y la
implementación de las tuberías de aire de agitación, una derivación de la
línea de agua para osmosis y una línea de drenaje. Esta actividad tendrá una
duración de 4 días.
La implementación de una línea de agitación de aire y una derivación de la
línea de agua de proceso, actividad que contempla la distribución de la línea
de agitación de aire y otra para distribuir agua de proceso. Esta actividad
tendrá una duración de 2 días.
La duración para la puesta en marcha de la propuesta será de 36 días.
8.2. CONCLUSIONES.
Cuando se ha analizado la situación actual de la empresa y se ha
proporcionado una propuesta para mejorar dicha situación, se procederá a
enunciar las conclusiones obtenidas del estudio, las cuales son las que siguen a
continuación:
La planta presenta las siguientes problemáticas:
a) Desperdicio de agua de proceso.
b) Fugas de gases en el despacho de productos químicos.
c) Manipuleo y transporte inseguro del ácido sulfúrico en el proceso de
osmosis.
d) Incorrecto funcionamiento de saturadores.
Estas problemáticas están ocasionando pérdidas por la cantidad de: $
23,483.21.
Las soluciones propuestas para mejorar la situación actual contemplan las
siguientes actividades:
b) Implementación de una línea de distribución de agua para servicios varios.
c) Implementación de un filtro de biodegradación.
d) Redistribución de los equipos y mecanismos para la producción de ácido
sulfúrico al 20%.
e) Implementación de una línea de agitación de aire y una derivación de la línea
de agua de proceso, que vaya directo a la línea 2.
La inversión para aplicar las soluciones tendrá un monto de: $ 32,056.83.
El beneficio anual de la propuesta será de: $ 13,138.86.
La inversión proporcionaría a la empresa un índice de beneficio costo de
2.27, es decir, que por cada $ 1.00 que pierde la empresa por los problemas,
recuperará $ 2.27.
La recuperación de la inversión se dará en un periodo de tres años.
Finalmente la propuesta es factible para ponerla en marcha.
8.3. RECOMENDACIONES.
Invertir en las soluciones propuestas, puesto que generarán un beneficio
técnico, económico, ambiental y humano para la empresa.
Realizar estudios constantes para optimizar los recursos utilizados en la
producción, en especial, aquellos recursos energéticos indispensables, tales
como el agua y la energía eléctrica.
Investigar y capacitarse sobre los nuevos métodos para controlar la
contaminación de los gases tóxicos y/o corrosivos, para causar el menor
impacto ambiental hacia la comunidad y hacia las propias instalaciones de la
planta.
Aplicar la normativa INEN 2288: 2000, para la implementación de nuevos
formatos de etiquetados de precaución de productos químicos (ver anexo
37).
Aplicar la normativa INEN 2266: 2000, sobre Manejo, Almacenamiento y
Transporte de Productos Químicos Peligrosos.
Seleccionar el equipo de protección de respiración (filtros), para lo cual hay
que considerar: el nombre del contaminante contra el que hay que
protegerse; sus propiedades químicas, físicas y toxicológicas; si es
inmediatamente peligroso para la vida “situaciones de emergencia” o,
lesiona únicamente después de una exposición prolongada “situaciones de no
emergencia”; considerar cuales son los factores limitadores en las tareas que
han de realizarse por el personal.
BIBLIOGRAFÍA
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Edición: Segunda.
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Texto: Manual de Seguridad Industrial y Métodos de Trabajo. Tomo I.
Autor: Grimaldi Simonds.
Editor: Panamericana.
Edición: Segunda.
Año: 1997.
Normas INEN 2288: 2000, 1445.
Instituto Ecuatoriano de Normalización.
Manuales de la empresa PROQUINSA FRUNOT.