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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE-RECTORADO BARQUISIMETO
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
INFORME
ENTRENAMIENTO INDUSTRIAL II
JORGE CEBALLOS
2009
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE-RECTORADO BARQUISIMETO
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
FABRICACIONES Y GALVANIZADOS HELESA, S. A.
CARRERA B-1, AMPLIACIÓN B, PARCELA 4B, ZONA INDUSTRIAL II.
BARQUISIMETO, ESTADO LARA.
PERÍODO DE ENTRENAMIENTO: 14/04/09 – 04/08/09
TUTOR ACADÉMICO:
TUTOR EMPRESARIAL: Ing. Marlyn Rodríguez
ALUMNO: Jorge A. Ceballos B.
EXPEDIENTE: 951-0069
ESPECIALIDAD: Ingeniería Química
INTRODUCCIÓN
Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S.A. se ha establecido como una empresa
capaz de conformar un grupo humano con disposición empresarial en la construcción
e instalación de obras industriales y de infraestructura eléctrica, así como negocios
conexos con ellas, además de asumir retos en su capacidad de producción, con la
aplicación de herramientas de trabajo y del mayor conocimiento del personal que
labora en dicha empresa, con la finalidad de obtener un proceso productivo eficiente
y a menor costo.
Debido al proceso de transformación y constante evolución al que ha estado sujeta la
planta desde su creación en 1978, y debido a la inclusión de nuevos equipos, que han
permitido aumentar la productividad, Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S.A.,
actualmente esta capacitada para producir elementos industriales como por ejemplo:
torres de alta tensión, estructuras metálicas de instalaciones industriales, soporte de
equipos, prefabricación de tuberías e instalaciones a las industrias petroquímicas,
petroleras, navales, agrícolas a nivel nacional e internacional.
Hoy en día, la actividad principal de esta empresa es la fabricación y galvanizado de
torres de transmisión eléctrica, estructuras y pórticos para subestaciones eléctricas, no
solo de las diseñadas y armadas en las instalaciones de la empresa, sino también de
aquellas procedentes de otras empresas, ubicadas dentro y fuera de la región larense.
El tipo de galvanizado que se aplica a las estructuras metálicas en Fabricaciones y
Galvanizados HELESA, S.A. es Galvanizado en Caliente, con el fin de recubrir las
estructuras de hierro negro y/o acero con un baño de zinc, y así, evitar el proceso
natural de la corrosión. El Galvanizado en Caliente se inicia con el Armado de
Piezas, Desengrase para eliminar manchas de grasas o pinturas adheridas a la
estructura. El proceso de Decapado que consiste en sumergir las piezas en ácido
clorhídrico para remover el óxido y escorias características del material, el Enjuague
se utiliza para evitar el arrastre del ácido e hierro en la solución, los cuales
contaminan el flux, el Fluxado tiene como finalidad proteger al material de los
agentes corrosivos. Galvanizado, que consiste en bañar la pieza de zinc líquido que se
encuentra alrededor de los 460 ºC; Enfriamiento con el objetivo de sub-enfriar el
material para garantizar un sellado efectivo y el Pasivado que se aplica para evitar las
manchas de corrosión blanca sobre el galvanizado. Además, se requiere de un
proceso opcional de metalización para corregir el galvanizado en partes muy
pequeñas de las piezas, que no fueron galvanizadas con éxito en el baño de zinc.
Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S. A. a través de sus más de 20 años de
experiencia y en función de la implementación de su Sistema Integral de Gestión
(SIG) en las áreas de Aseguramiento de la Calidad, Seguridad y Salud Ocupacional y
Ambiente que los certifica como empresa poseedora de las normas ISO 9001-2008 y
en proyecto de certificarse OHSAS 18001-2007 e ISO 14001-2005; busca a través de
este proyecto el incremento y eficacia de la producción del proceso de galvanizado en
caliente, garantizando la calidad del galvanizado de piezas y disminuyendo las
emisiones de contaminantes al ambiente.
En vista que se ha trabajado esencialmente de la misma forma en el Área de
Galvanizado durante todos estos años, se plantea disminuir los tiempos de
galvanizado a través de un estudio de todas las etapas del mismo, determinar tiempos
de inmersión en la cuba de cincado para disminuir el sobremicraje en el espesor del
producto final y disminuir las emisiones de efluentes contaminados generados por los
baños del proceso.
Para cumplir con los objetivos propuestos se realizara:
Investigación teórica y de nuevas tecnologías que permitan realizar un estudio
de recuperación o regeneración de ácido clorhídrico, ya sea por resinas de
absorción (aniónicas o cationicas) o de agentes extractantes, filtrado que
posibilite el retiro de óxidos y sales (sólidos) presentes en el fluido.
Observaciones in sitú, para medir tiempos en cada una de las etapas del
proceso y considerar posibles errores o mala praxis que se cometen en el
proceso de galvanizado.
Ensayos de toma de tiempos a cargas reales en la cuba de cincado para
determinar tiempos de inmersión de hierro negro vs. espesor de zinc.
Reseña Histórica
Fue fundada con el nombre de Herrajes y Estructuras Metálicas HELESA, el 9 de
Agosto de 1978. Funciona inmediatamente hasta 1989, cuando los inversionistas
extranjeros Sul America de Engenharias C. A., invierten en ella, a través de su
representante en Venezuela, Sadeven Industrias C. A., la cual se dedica a la
coordinación de proyectos, obras civiles (fundaciones, montajes y torres),
instrumentación y mantenimiento. Este grupo al adquirir a HELESA deja de depender
de otras compañías en el suministro de estructuras eléctricas y metálicas con las que
ellos trabajan.
Con esta fusión HELESA logra una serie de mejoras operativas en la planta, mediante
la inclusión de nuevos equipos que permitieron aumentar la productividad, mejorar la
calidad del producto terminado y orientarse definitivamente hacia el suministro,
transmisión y distribución de energía eléctrica, así como, para el área de las
telecomunicaciones, estructuras industriales, producción metalmecánica y servicios
de galvanizado en general. Desde entonces hasta la actualidad se han adquirido
nuevas maquinarias y equipos de alta tecnología con los cuales se ha logrado
aumentar la capacidad instalada, a fin de satisfacer el mercado cada vez más amplio y
exigente.
En 1995, HELESA cambia de nombre a Sadeven-Helesa, y posteriormente, en el
2006 pasa a llamarse Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S.A. La organización
actual, tiene a Venezuela como base de operaciones y ha extendido sus actividades a
los países vecinos con oficinas de agencia y comercialización para competir en el
mercado del Grupo Andino, Centroamérica y el Caribe.
Experiencia
A través de sus años de funcionamiento Fabricaciones y Galvanizados HELESA,
S.A. ha realizado fabricación y ejecución de obras de construcción y servicios de toda
variedad de disciplinas y actividades aplicables para la industria petrolera,
petroquímica, hidroeléctrica, termoeléctrica, y de transmisión de energía, industrias
mineras y metalúrgicas del acero y el aluminio, la industria química y de alimentos,
las telecomunicaciones, entre otras.
Entre los principales clientes nacionales e internacionales que han contratado los
servicios se encuentran: ABB, Agroisleña, Almston, Altomaca, ATA, Cadafe, Cantv,
Capev, Catalytic Services, Cateca, Cegelec, Cielemca, Cymi, Edelca, Elecnor,
Elecven, Electricidad de Caracas, Eleven, Empresas Polar, Enelbar, Enelven,
Enterzia, Ferrostaal, Gerin, Iberdrola, ICEL, ISA, Inelectra, Kellogg´s, Merlin, Otepi,
PDVSA, Pequiven, Petrozuata, Procter&Gamble, Sidetur, Sincor, Smurffit, S.V.S.,
Tecnoconsult, Tecnofluor, T&Tec, Vinccler, entre otros.
Objetivos de la Empresa
Los proyectos industriales que ofertan Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S.A.
pueden ser de modalidad, incluyendo la ingeniería, la procura, las obras civiles,
montajes de todo tipo y capacidad hasta la puesta en servicio, o simplemente los
servicios de suministro de personal para montaje e instalaciones. La empresa cuenta
con personal idóneo y capacidad en todas las áreas de actividad y con una
organización dispuesta a ser incrementada y adaptada a las necesidades para atender
los contratos que sean otorgados.
Visión
Nuestras expectativas y esfuerzos están enfocados hacia la consolidación de una
Empresa de reconocido prestigio dentro del país y el exterior, de un sostenido
desarrollo operativo y tecnológico, y el logro e incremento del éxito comercial.
Misión
La misión de Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S.A. consiste en diseñar y
fabricar estructuras y otros productos metal-mecánicos destinados a empresas del
sector eléctrico y las plantas industriales, y los servicios de galvanizado en caliente.
Localización de la Planta
Fabricaciones y Galvanizados HELESA S. A. se encuentra ubicada carrera B-1,
parcela 4-B, de la Zona Industrial II de Barquisimeto, Estado Lara.
Estructura Organizativa de Helesa S. A.
La empresa está constituida por una Gerencia General, cinco gerencias alternas:
Administración, Ingeniería, Aseguramiento y Control de la Calidad,
Comercialización y Recursos Humanos; y dos departamentos: Fabricación y
Galvanizado. A su vez la Gerencia de Administración esta dividida en los
departamentos de Compras y Despacho. (Ver anexo xx)
Fuentes y Tipo de Materia Prima
En la fabricación de estructuras previamente diseñadas en la empresa Fabricaciones y
Galvanizados HELESA, S.A. es necesario contar con una materia prima de excelente
calidad. Para la empresa, la materia prima no solo es toda pieza destinada a ser
incorporada en todo o en parte a un producto final, también se cuentan productos
terminados o componentes destinados a ser incorporados a un producto final o a ser
instalados en una obra. Además de insumos a ser agregados durante una operación o
proceso que proporcionan al producto propiedades especiales.
Entre los insumos destinados a ser agregados, se cuenta: materiales de soldadura,
pinturas, elementos químicos para procesos de galvanizado, recubrimientos
especiales, materiales y productos utilizados en reparaciones del galvanizado, ácido
clorhídrico, desengrasante a base de hidróxido de sodio, entre otros.
Entre las piezas a utilizar para la fabricación de estructuras complejas previamente
diseñadas, tenemos: ángulos, barras, planchas estriadas de acero al carbono, perfiles
en hierro negro, pletinas, rejillas, tubería de hierro negro, láminas de acero
inoxidable, láminas de acero comercial en bobinas, vigas, tornillos, tuercas,
arandelas, estructura fabricada con protección de pintura tipo epoxi-poliamida, entre
otros.
Esta materia prima es suministrada por empresas como: AGA, Anticorrosivos y
Acabados Aya C. A., Corp. Erds. Industrial S. A., Dinanca, Dirrofeca, Distribuidora
Floricolor del Este, Doe Run Perú, Epa, Ernesto Pérez Ch., Fedelca, Ferrum,
Hidrojet, Hidroinca, Hierro Beco, Hierro Barquisimeto, Hierro Lara, Industrias
Demaco C. A., Lincoln, Lubricantes Venoco Internacional C. A., Maderas Hermeca
C. A., Maploca, Herreaceros, Oxilara, Pinturas Brisas del Turbio, Pinturas Caroní,
Praxair, Quimax, Quimenea, Químicos Inorchem, Sidetur, Soldarca, Texaco,
Torniamerica, Tornillos Lara, Tornillos Occidente, Torvenca, entre otros. En su
calidad de servicio Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S.A. recibe estructuras
fabricadas provenientes de otras empresas, las que posteriormente proceden a
galvanizar.
Productos y Capacidad de la Planta
Fabricaciones y Galvanizados HELESA, S. A. se dedica a la fabricación de elementos
componentes para torres de líneas de transmisión eléctrica, estructuras y pórticos para
subestaciones eléctricas y productos metalmecánicos en general, galvanizados en
caliente.
La empresa ocupa un área total de 28.920 m2 de terreno. Las áreas de fabricación y
galvanizado están conformadas por 2 naves ubicadas en forma de L. La planta de
fabricación está conformada por una nave de 3.975 m2 (~2.500 m2 de área de
fabricación y ~1.200 m2 de almacenamiento de perfiles y ángulos), y la otra nave es
la planta de galvanizado con un área de 1.360 m2.
A continuación se presentan los espacios que conforman la empresa y algunas áreas:
Oficinas de seguridad, vigilancia y sistemas.
Balanza o romana. (Carga pesada)
Estacionamiento. (950 m2)
Patio de materia prima. (4.415 m2)
Patio de producto terminado (Galvanizado, Pintado y en Transito). (3.700 m2)
Almacenes (General, Tornillería e Insumos de galvanizado, fabricación y
mantenimiento). (700 m2)
Patio de montajes de prototipos. (3.000 m2)
Planta de fabricación. (3.975 m2)
Zona de limpieza fabricación. (210 m2)
Planta de galvanizado. (1.360 m2)
Zona de embalaje y precarga. (210 m2)
Taller y oficinas de prototipos. (240 m2)
Galpón de sandblasting. (260 m2)
Galpón de pintura. (150 m2)
Oficinas: Gerencia General, Planificación, Ingeniería, Fabricación, Compras,
Control de calidad. Comedor obreros y supervisores, Mantenimiento e
Inspección
Oficinas: Despacho y Primeros auxilios.
Oficinas: Galvanizado, Laboratorio de control de calidad e Inspección
clientes.
Zona auxiliar del patio de galvanizado.
Servicios auxiliares.
Tanques de depósito.
La planta de fabricación tiene una capacidad instalada disponible de 700 Ton/mes y la
de galvanizado tiene una capacidad instalada disponible de 600 Ton/mes, para un solo
turno de trabajo. En la planta de galvanizado se pueden procesar piezas de hasta 7
metros de longitud integralmente y de 14 metros de longitud por doble inmersión.
Control de Calidad de la Materia Prima y de los Productos
Procedimiento de Inspección de Recepción de Materiales y Productos
Objetivo. El presente procedimiento regulas las actividades destinadas a controlar la
recepción de materiales, componentes o partes e insumos que vayan a ser
incorporados a un producto final en un trabajo de instalación.
Alcance y campo de aplicación. Este procedimiento contempla los siguientes
elementos:
Materias Primas destinadas a ser incorporadas en todo o en parte a un
producto final.
Insumos destinados a ser agregados durante una operación o proceso o a
proporcionar al producto propiedades especiales. Estos insumos pueden ser:
materiales de soldadura, pinturas y elementos químicos para procesos de
galvanizado, recubrimientos especiales, materiales y productos usados en
reparaciones del galvanizado, entre otros.
Productos terminados o componentes destinados a ser incorporados a un
producto final o a ser instalados en una obra.
Los requerimientos aquí especificados aplican a controles de recepción en la planta
de Fabricación y Galvanizado de elementos descritos en el párrafo anterior, bien sean
de adquisición por Sadeven o suministrados por un Cliente.
Estos requerimientos aplican parcialmente a productos, componentes o materiales de
procedencia externa a los cuales únicamente se les vaya a realizar proceso de
galvanizado para posteriormente ser devueltos al cliente.
Implementos y medios de inspección. Las unidades organizacionales involucradas
deberán proveer los equipos y medios necesarios para realizar las operaciones que
sean requeridas para las mediciones y verificaciones de inspección, y los Inspectores
de Calidad se proveerán de las herramientas, instrumentos y elementos debidamente
calibrados y certificados para efectuar las inspecciones, y de los documentos de
apoyo aplicables.
Procedimiento. Exceptuando los productos o materiales para los cuales únicamente
se tiene contratado el recubrimiento de galvanizado, el siguiente es el procedimiento
para la recepción:
Notificación de llegada: al llegar los materiales, productos, componentes e
insumos el Coordinador de Materia Prima notificará a Control de Calidad
suministrando los documentos que soportan la entrega, tales como: copia de la
orden de compra de HELESA, nota de envío o lista de materiales que suple el
Cliente, planos o dibujos pertinentes, certificados de calidad, certificados de
liberación y otros documentos aplicables.
Verificaciones previas: un responsable de la Unidad Organizativa de Materiales
realizará verificaciones previas antes de la inspección de Control de Calidad
para:
a) Cantidades globales según especifique el documento de embarque
(nota de entrega).
b) Tipo de segregación según sea indicado en dicho documento: unidad,
caja, bulto, lote, pieza, atado, bobina.
c) Estado físico de la carga, protección, preservación, entre otras
(reportar daños o condiciones no conforme).
d) Documentación de soporte (acompañando la entrega o previamente
remitida).
Inspección: un Inspector de Control de Calidad coordinará las actividades de
inspección, en las cuales debe intervenir personal de las áreas de almacén,
materiales y movilización, transporte y equipos para las operaciones que sean
requeridas. La inspección de recepción cubrirá factores como los siguientes,
según sea aplicable:
Características específicas (de tipo de material, de presentación, de forma
de producción, marca, protección, entre otras) como por ejemplos: perfiles
en hierro negro; ácido clorhídrico; tornillería galvanizada en caliente;
tubería en hierro negro; láminas de acero inoxidable, entre otros.
Cantidades específicas detalladas que se reciben tal como lo especifique la
Orden de Compra (o el documento del cliente donde se listen los
elementos enviados, cuando el suministro lo realiza el cliente) y en la
unidad de presentación: piezas de 12 metros, tramos de 4 pies, rollos de 20
metros, entre otros.
Marcas de identificación del producto, material, componente o insumo en
sí mismo o en los empaques que lo contienen.
Características de forma, figura y tipo como por ejemplos: ángulos de alas
desiguales o iguales; perfil: “H”, “W” (Wide Flange), “UPN”; tornillos de
cabeza: hexagonal, cuadrada, avellanada, entre otros.
Características dimensionales (que deberán ser cotejadas contra las
especificadas en el pedido, en tablas de dimensiones nominales, estándar
de referencia, catálogos de fabricación, códigos, planos de diseño, dibujos
de detalle, entre otros).
Marcas aplicables de identificación de cada elemento con respecto a su
trazabilidad, tales como: número de colada, especificación del producto,
siderúrgica productora; número de serial de fábrica; número de lote o
rollo; número del plano o dibujo, entre otros.
Evaluación física de los elementos para determinar condiciones o posibles
defectos aplicables al tipo de producto, tales como: rectitud; redondez;
ondulaciones; paralelismo; perpendicularidad; abolladuras; defectos de
laminación superficial; excoriaciones; oxidación; picaduras superficiales;
concentración de componentes; defectos aplicables a equipos, productos
terminados o componentes fabricados contra catálogos, planos o moldes.
Evaluación de aspecto y condición superficial para evaluar determinados
grados de acabado o espesores de recubrimientos, tales como: rugosidad;
grado de maquinado; protección anticorrosiva; capa de galvanizado;
espesor de pinturas o revestimientos; estado físico (sólido, líquido, polvo,
granulado, entre otros); color.
Alcance de Inspección: de acuerdo con los requisitos establecidos, el
cubrimiento de las inspecciones de recepción de materiales, componentes o
partes será completa o parcial, de acuerdo con los siguientes criterios:
Planchas y tuberías destinadas a fabricación de recipientes a presión
tanques de almacenamiento, tubería y otros productos o trabajos realizados
de acuerdo con los requerimientos de un código o una especificación que
indiquen la obligatoriedad de mantener una identificación y trazabilidad
de las partes o componentes.
Planchas y ángulos para fabricación de torres de transmisión y otros
perfiles estructurales cuando el control de identificación y trazabilidad no
es requerido:
a) Cuando el pedido es recibido por piezas individuales sueltas, las
inspecciones que sean aplicables se realizarán individualmente a
cada pieza.
b) Cuando el material es recibido en atados o paquetes se debe
proceder con una inspección para evaluar si las piezas expuestas
satisfacen los requerimientos especificados, se evaluará el resto de
las piezas del atado por comparación visual, y en caso, de
apreciarse fallas o defectos físicos videntes, se procederá a
deshacer el atado y evaluar las piezas individualmente.
Bridas y accesorios destinados a la producción o montaje de tubería
fabricada (Spools) o de recipientes: las inspecciones se realizarán
individualmente por cada pieza.
Tubería estructural destinada a trabajos que no requieren control de
trazabilidad, la inspección se realiza igual que la de planchas o ángulos.
Materiales de tornillería: las inspecciones se realizarán por muestreo de
acuerdo a lo requerido en la especificación particular del material recibido.
Otros productos o componentes producidos contra catálogo, planos o
moldes especificados: las inspecciones se realizarán individualmente para
cada pieza.
Materiales consumibles de soldadura (electrodos, alambres, fundentes,
respaldos, entre otros): solamente se realizará inspección de los empaques
o contenedores para posibles daños o exposición a la humedad, sin
abrirlos, y revisión de los certificados de calidad contra los números de
lotes marcados en las cajas.
Productos o insumos químicos: inspección de los recipientes contenedores
para posibles daños y de los productos para posible absorción de humedad,
sedimentación o vencimiento del producto, revisión de los certificados de
cumplimiento contra los números de lote marcado en los contenedores de
los productos.
Identificación de Materiales Aceptados: Marcas de Identificación: los
materiales y componentes comprados por HELESA que pasen
satisfactoriamente las inspecciones aplicadas, serán identificadas como sigue:
Planchas y tubos sujetos a control de trazabilidad que fueron
inspeccionados cerca a un borde de la dimensión de ancho de cada plancha
o a lo largo del perfil con la siguiente información:
a) Número de la Orden de Compra.
b) Cuando se realiza un pedido de materiales destinado
exclusivamente a uso en un contrato específico, marcar número de
hoja de trabajo (H. T. No.) para la cual esta destinado el material.
c) Marcar “Stock” para los casos en que el material comprado está
destinado a varios contratos diferentes o esté destinado a mantener
un mínimo de existencia.
d) Dimensiones nominales tal como se específica el producto.
e) Calidad o especificación del material.
f) Número de colada de la plancha o tubo.
Planchas para fabricación de torres de transmisión no sujetas a control de
trazabilidad que vienen sueltas proceder en forma similar al párrafo
anterior, excepto que el traspaso del número no es indispensable.
Paquetes de ángulos y de planchas suministrados en atados: la
identificación descrita anteriormente se puede localizar en una sola pieza
expuesta visualmente.
Bridas y accesorios inspeccionados: marcar en las piezas las marcas A y
B; en caso de piezas de tamaño pequeño en donde por razones de espacio
no sea posible marcar, se escribirá una tarjeta que se fijará con un amarre a
la pieza; varías piezas pequeñas con una misma descripción, procedencia y
número de colada se colocan en empaques o amarres, y a la tarjeta se le
coloca la cantidad de piezas entre paréntesis (X).
Tubería estructural no sujeta a control de trazabilidad: proceder como en
los dos primeros párrafos, según sea el caso.
Materiales de tornillería inspeccionados, se mantiene la misma
identificación contenida en la caja o el empaque del fabricante.
Otros productos, componentes o equipos fabricados bajo catálogo, planos
o moldes: en caso que la identificación no venga dada del fabricante, se
identificarán en la forma más conveniente de acuerdo con lo requerido en
el contrato para el cual está destinado el elemento.
Materiales consumibles de soldadura: a menos que estén destinados a un
trabajo específico que requiera su segregación, éstos no requieren ninguna
identificación o marcaje de recepción, conservándose la de fábrica.
Para productos o insumos químicos se conservará la identificación del
producto dada por el laboratorio suplidor, en caso de que ésta no este
completa, se añadirá en el envase el número de la Orden de Compra y
cualquier otra marca que identifique el producto.
Identificación por Código de Colores: los materiales en forma de plancha,
de ángulos o de bobinas que hayan sido aceptados serán además marcados
para su distinción con pinturas de colores en los códigos correspondientes
que les sean asignados por la Gerencia Corporativa.
Materiales No Conformes: Excepto como se contempla en el literal 7 de este
procedimiento, los materiales o componentes que no cumplan con los
requisitos especificados para las inspecciones aplicadas requeridas no serán
aceptadas ni se les traspasará ninguna identificación, debiendo ser devueltos al
suplidor en el mismo transporte que lo trajo o, en caso de que los materiales
hayan sido descargados para facilitar su inspección y la no conformidad sea
detectada posteriormente, los mismos serán identificados con una etiqueta roja
“Rechazado” o el área en que fueron descargados será confinada o limitada de
otros materiales aceptados, e identificados cada uno como “Materiales No
Aprobados” para su devolución.
Liberación Condicional: Cuando los materiales que están siendo recepcionados
presentan alguna no conformidad pero la disposición es diferente a
“Rechazar/Devolver”, son marcados en forma similar a como se describe en el
literal 5 de este procedimiento, pero añadiendo la sigla “L/C” (Liberación
Condicional) con el fin que puedan ser pasados a proceso en caso de ser
requeridos con urgencia por producción. La “Liberación Condicional” puede
aplicar por ejemplo en los casos en que un material es recibido sin tener
disponibles los certificados o documentos de reporte de análisis de calidad
pero están debidamente identificados para comprobar su origen de fábrica
(número de colada, siderúrgica, dimensiones, entre muchos otros) y se han
tomado las acciones para obtener dichos documentos, o cuando existe alguna
discrepancia entre estos documentos y las marcas de identificación o presente
daños físicos en el transporte tales como doblez, deformación o maltrato que
puedan ser y se decida reparar por la Empresa. La disposición de Liberación
Condicional debe tener la aprobación del representante de Control de Calidad.
Recepción de Trabajos de Galvanizado: por materiales o productos que llegan
a nuestras instalaciones únicamente para ser sometidos a recubrimientos de
galvanizado, las actividades descritas en el literal 7 de este procedimiento, que
son omitidas y en su defecto se aplicará el siguiente procedimiento:
Un representante del Departamento de Materiales, en conjunto con un
Inspector de Control de Calidad, verificará durante el descargue de los
productos:
a) El estado del material para posibles daños o maltratos durante el
transporte.
b) Cantidades recibidas para concordancia con lo relacionado en la
guía de despacho.
c) En caso de elementos soldados, que la escoria de la soldadura haya
sido adecuadamente removida.
d) La condición superficial de las piezas reportando corrosión,
oxidación excesiva, grasa, suciedad, entre otras.
e) Que se hayan efectuado las perforaciones en los productos o
elementos tal como lo contempla la norma aplicable (ASTM
A-385) y los procedimientos relacionados de HELESA.
En caso de diferencias en la entrega del material, se elaborará un reporte
de no conformidad y se manejará la situación conforme al literal 6 de este
procedimiento.
Normas Generales para Control del Proceso de Galvanizado
Objetivo. Mantener un control del proceso de galvanizado de piezas y elementos para
asegurar que el mismo cumpla y esté de acuerdo con los requerimientos de los
proyectos específicos y las normas aplicables.
Alcance. Los requerimientos aquí especificados aplican tanto a materiales y
elementos manufacturados o provenientes de nuestra Planta de Fabricación y
Galvanizado como a aquellos que provengan de otras instalaciones de empresas de un
cliente o de una organización foránea solicitante del servicio.
Insumos utilizados en el Proceso. El zinc y todos los demás insumos utilizados
directamente en el proceso de galvanizado o en operaciones de reparación de defectos
menores del galvanizado serán inspeccionados según los lineamientos del documento
“Procedimiento de Inspección de Recepción de Materiales y Productos en Planta”.
Los proveedores de insumos para el proceso de galvanizado deberán entregar
certificados de calidad de los productos que suministren. El responsable de las
compras se encargará de comunicar a los proveedores este requisito.
Independientemente del certificado de Calidad recibido por el proveedor, la Gerencia
de Calidad podrá ordenar, cuando lo considere necesario, el envío de las muestras de
zinc u otro insumo recibido a un laboratorio externo reconocido, con el fin de
verificar la composición y pureza de los mismos.
Para la materia prima del recubrimiento (zinc en lingotes) se cumplirán las
especificaciones establecidas en la Norma ASTM B6 “Specification for Zinc (Slab
Zinc)” y éste podrá ser uno de los dos grados “Grado Alto” (High Grade) o “Grado
Alto Especial” (Spetial High Grade) con un contenido mínimo de zinc de 99,90% por
peso como lo indica el documento “Especificaciones Generales del Galvanizado en
Caliente”
Inspección, Pruebas y Ensayos al Producto Terminado. Dependiendo del tipo de
producto o material que esta siendo galvanizado, se realizan pruebas y mediciones al
recubrimiento de zinc según indican las Normas ASTM A123 y ASTM A153. Las
inspecciones y pruebas de medición de espesor, adherencia, acabado y apariencia son
realizadas rutinariamente por los Inspectores de Control de la Calidad siguiendo
planes de inspección tal como se específica en el documento “Normas Generales de
Inspección”. Ocasionalmente se efectuarán pruebas para evaluar la uniformidad del
recubrimiento o prueba Preece (Inmersión en Sulfato de Cobre). Otras pruebas y
mediciones se realizan cuando el contrato lo especifique y en la extensión que defina.
Medición de Espesor: los espesores de recubrimiento de zinc se miden con
instrumento de medición magnética. Los valores mínimos para los grados de
recubrimiento son dados en las tablas 2 ó 3 de las “Normas Generales de
Inspección”, tomados de las Normas ASTM A123 y ASTM A153 para
productos estructurales o tornillería, respectivamente.
En el caso de los tornillos, pernos, tuercas y arandelas se deberá aplicar un
centrifugado para eliminar el exceso de zinc tal como se establece en el
documento “Instructivo para el Cincado del Material”.
Prueba de Adherencia: la adherencia del recubrimiento de zinc a la superficie
del metal base se determina normalmente realizando un corte o
desprendimiento con la punta de una navaja (ver instructivo “Prueba de
Adherencia de Galvanizado – Método de la Navaja”) o para superficies planas
en planchas y ángulos con espesor mayor a 5/16” (8 mm) se puede aplicar el
método del martillo de pivote (ver instructivo “Prueba de Adherencia de
Galvanizado – Método del Martillo Pivoteante”).
Prueba para determinar la Uniformidad del Recubrimiento de Zinc
(Preece): para la ejecución de la prueba se seguirán los lineamientos y
exigencias de la Norma ASTM A239 “Standard Test for Locating the
Thinnest Spot in a Zinc (Galvanized) Coating on Iron or Steel Articles by the
Perece Test (Cooper Sulfate Dip)” y del instructivo operacional. En caso de
contradicciones entre estos documentos, tendrán prelación lo expuesto en la
Norma ASTM.
Diagrama de Flujo de la Planta (Galvanizado)
Descripción del Proceso de Galvanizado en Caliente
El Galvanizado en Caliente es un procedimiento donde se aplica un recubrimiento de
zinc sobre las piezas de acero mediante inmersión de las mismas en un baño de zinc
fundido. Para obtener buenos resultados es necesario que se verifiquen ciertas
condiciones, como son:
El diseño de las piezas debe ser adecuado para la galvanización.
Las inmersiones de las piezas deben acomodarse al tamaño del crisol de
cincado.
El peso de las piezas está condicionado por los dispositivos de elevación y
transporte existentes en el taller de galvanizado.
Utilización de aceros adecuados.
Control del estado superficial de las piezas a galvanizar.
Etapas del Proceso de Galvanizado
Armado y Limpieza de Material
Desengrase
Enjuague de desengrase
Decapado
Enjuague de Decapado
Baño de Sales o Fluxuado
Secado (Horno)
Cincado
Enfriamiento
Pasivado
Limpieza del Material
Descripción de las Etapas del Proceso
Armado y limpieza de material. Al material (ángulos, planchas, tornillos u otro tipo
de elementos) que procede de fabricación, se le realiza una inspección visual para
asegurarse de que este exento de cualquier tipo de aceites o grasas, pintura u otro tipo
de recubrimiento que pueda ocasionar algún problema que impida conseguir una
correcta galvanización. Luego, este material se arma en peines, balancines o
monstruos de peines múltiples, de tal manera que la superficie quede expuesta al
contenido de los baños para movilizarse a las siguientes etapas. Este proceso tarda en
promedio de 45 a 60 min.
Desengrase. Es la operación más utilizada y el primer tratamiento, Las piezas se
someten a un proceso de desengrase para eliminar posibles restos de grasas y aceites,
taladrinas, entre otras; sumergiéndolas en un desengrasante a temperatura ambiente
alrededor de 2 a 3 min.
La composición básica de los baños de desengrase es el hidróxido de sodio (NaOH)
al que suelen añadirse otras sustancias con propiedades alcalinas como carbonato
sódico, silicatos sódicos, fosfatos alcalinos, bórax u otros. Asimismo, se añaden
agentes tensoactivos específicos (jabones), emulsionantes y dispersantes que facilitan
la limpieza. La cantidad utilizada en la cuba es de 600 Kg de desengrasante por carga.
Enjuague de Desengrase. Se realiza un lavado intermedio de las piezas antes de que
éstas pasen a la siguiente etapa de decapado. Para ello se emplea agua corriente y solo
se sumerge por unos segundos para eliminar cualquier residuo de desengrasante.
Decapado. Este procedimiento se utiliza para eliminar los óxidos metálicos, la
cascarilla de fabricación, el óxido de recocido y la herrumbre, que son los
contaminantes superficiales más corrientes de los productos férreos, obteniendo así
una superficie del material químicamente limpia. Se realiza con ácido clorhídrico
diluido y a temperatura ambiente. El tiempo de decapado depende del grado de
oxidación superficial de las piezas y de la concentración de la solución de ácido,
pudiendo variar de 45 a 120 min.
Las cubas de decapado, por lo general, contienen inicialmente ácido clorhídrico
diluido al 18% en peso; este ácido se obtiene diluyendo ácido clorhídrico comercial al
33% en peso con un volumen igual de agua. La concentración se regula mediante la
periódica adición de ácido concentrado. La inspección visual es el método más
adecuado para controlar el estado de decapado de los materiales. La cantidad de ácido
utilizada es de 14 Ton por cuba aproximadamente.
La acción del efecto de decapado con ácido clorhídrico se muestra mediante las
siguientes reacciones:
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2OFeO + 2HCl FeCl2 + H20
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Enjuague de Decapado. En este paso se utiliza agua para evitar el arrastre del hierro
y ácido en la solución, los cuales contaminan el baño de sales (fluxado) y el zinc
fundido del crisol de galvanización. Solo se sumergen las piezas unos segundos.
Baño de Sales o Fluxado. El tratamiento con sales (mezclas de cloruro de zinc y
cloruro de amonio), tiene por objeto eliminar cualquier traza restante de impurezas y
producir una limpieza intensa de la superficie metálica. Estas sales actúan como los
flux en soldadura, esto es, favorecen la mojabilidad de la superficie del acero por el
zinc fundido. Estas sales se aplican por inmersión de las piezas en una solución
acuosa de las mismas.
La cantidad estimada de consumo de flux por cuba es de 18.344 m3, este proceso
tarda alrededor de 1 a 2 min.
Secado. Las piezas permanecen por espacio de 15 a 20 min en una cámara de secado
del horno dispuesta para este fin, a una temperatura que oscila entre los 90 y 140 ºC.
La finalidad de esta etapa es eliminar la humedad del material y elevar la temperatura
para así evitar peligrosas explosiones en la cuba de zinc y prevenir torsiones en las
piezas por cambios bruscos de temperatura.
Cincado. La galvanización propiamente dicha se realiza sumergiendo las piezas en un
baño de zinc fundido, a temperatura comprendida entre 440 y 460 ºC. La calidad
mínima del zinc a utilizar está especificada por la mayoría de las normas europeas e
internacionales en zinc del 98,5 %.
El tiempo en que las piezas deben estar sumergidas en el baño de zinc, para obtener
un recubrimiento galvanizado correcto, depende, entre otros factores, de la
composición del acero, de la temperatura del baño de zinc y del espesor del acero de
las piezas, pudiendo variar de 2 hasta 15 min. En cualquier caso, las piezas deben
estar sumergidas en el zinc hasta que alcance la temperatura del baño.
Durante la inmersión de las piezas en el zinc fundido se produce la difusión del zinc
en la superficie del acero, lo que da lugar a la transformación de diferentes capas de
aleaciones zinc-hierro de distinta composición. Cuando las piezas se extraen del baño
de galvanización, estás quedan recubiertas de una capa externa de zinc composición
similar a la del zinc del baño. Antes de extraer las piezas del baño de galvanización es
necesario retirar de la superficie del mismo la fina capa de óxidos de zinc que se
forma y que también contiene restos de sales, con objeto de que no se adhieran a la
superficie de las piezas y produzcan imperfecciones superficiales en el recubrimiento.
La cantidad de zinc necesaria para llenar la cuba de galvanizado de la planta es de
100 Ton.
Enfriamiento. Las piezas deben dejarse enfriar al aire o en un baño de agua a
temperatura ambiente. Este último método se utiliza para un enfriamiento rápido que
evite que las capas de Zn-Fe sigan creciendo en las piezas que conserven el calor. Es
de especial interés para piezas grandes de fundición que acumulan importantes
cantidades de calor.
Pasivado. Se utiliza VF-Rinse cuyo compuesto principal es ácido crómico, sustancia
que permite sellar el galvanizado. El tiempo de inmersión es de aproximadamente de
45 seg a 1 min. En este proceso las piezas se sumergen en la solución con la intención
de evitar manchas de corrosión blanca (Oxido de Zinc) sobre el galvanizado.
Limpieza del Material. Una vez finalizada la operación del pasivado, el galvanizador
conduce las piezas hasta el área de limpieza donde se elimina manualmente las gotas
de zinc y bordes cortantes mediante limas especiales,cepillos, etc. al mismo tiempo
que inspeccionan visualmente cada pieza con el fin de separar las que no cumplen
con los requerimientos del Control de Calidad.
Servicios de la Empresa
Agua. La planta cuenta con una red de tuberías alimentadas de un tanque subterráneo
con capacidad de 120.000 L, a través de dos bombas de 20 Hp y un compresor de 2
Hp.
Aire Comprimido. Se tienen dos compresores estacionarios que se encargan de
suministrar el aire a presión a todas a las áreas de Fabricación y Galvanizado, con una
potencia de 75 y 60 Hp.
Electricidad. Existen tres subestaciones de servicio primario que toman de las líneas
eléctricas de la calle 24.000 V y lo transforman a 440 V en el sistema delta. Las
potencia de dos de ellas es 315 KVA y una de 500 KVA.
Gas. El servicio de gas se obtiene a través de una red de tuberías de 2,5” desde una
subestación de gas natural de la empresa PDVSA GAS, ubicada en el lindero frontal
este de la planta. El valor calorífico del gas es de 9.344 Kcal/m3 y la presión de 90
psi.
Planta Auxiliar. En situaciones de corte de suministro eléctrico, automáticamente se
activa la planta auxiliar ubicada en las adyacencias del área de Galvanizado,
prestando sus servicios a la iluminación de las instalaciones de la planta y al horno de
la cuba de zinc. Su capacidad de operación es de 75 KVA.
Equipos del Proceso de Galvanizado en Caliente
Los equipos utilizados en el proceso de galvanizado que posee la empresa son:
Cuba de Desengrase: es un recipiente rectangular de código 83-200, con una
longitud de 8,26 m, 1,50 m de ancho y 1,70 m de altura. Su volumen
operativo es de 17,346 m3, ya que las soluciones alcanzan la altura de 1,40 m.
Su contenido es hidróxido de sodio (soda cáustica) e inhibidores, cuya
concentración se debe encontrar entre 10 y 50 g/L.
Cuba de Enjuague de Desengrase: al igual que la anterior es rectangular y de
código 83-203, tiene una longitud de 8,24 m, 1,19 de ancho y 1,70 de altura.
La altura de las soluciones es de aproximadamente 1,30 m proporcionándole
un volumen operativo de 12,854 m3. Su contenido es agua, la cual no puede
superar una concentración del 4 g/L de hidróxido de sodio.
Cubas de Decapado: existen tres cubas de decapado con ácido clorhídrico en
funcionamiento y una cuarta recién instalada pero no operativa aún. La cuba
83-210 tiene un volumen efectivo de 13,264 m3, con unas dimensiones de
8,04 m de largo, un ancho de 1,46 y una altura de 1,80. La cuba 83-211 tiene
una longitud de 8,10 m de largo, 1,50 m de ancho y 1,60 m de altura; la
solución de ácido alcanza una altura efectiva de 1,30 m siendo su volumen de
operación alrededor de 15,795 m3. La cuba de código 83-213 es de 1,67 m de
alto pero operacionalmente se usan 1,34 m, 7,92 m de largo y 1,38 de ancho.
Su volumen efectivo es 14,645 m3. La nueva cuba 83-218 tiene... La
concentración del ácido clorhídrico debe encontrarse entre 5 y 18% en V/V de
ácido.
Cuba de Enjuague de Decapado: esta codificada con el serial 83-204 y solo
contiene agua, la cual no debe exceder el valor de 4 g/L en concentración de
ácido. Tiene 8,08 m de largo, un ancho de 1,50m y una altura de 1,70m. La
solución alcanza una altura efectiva de 1,32m , por lo que ocupa un volumen
efectivo de 15,998 m3.
Cuba de Fluxado: es un recipiente rectangular que contiene una sal doble de
cloruro de amonio y cloruro de zinc, la cual no puede poseer una
concentración de hierro superior a 5 g/L. Sus medidas son: 8,10 m de largo,
1,52 m de ancho y 1,70 m de altura. Su altura de operación es 1,50 m, por lo
que tiene alrededor de 18,344 m3 en volumen efectivo. Su codificación es 83-
212.
Horno: posee dos cámaras de secado de longitudes.... que opera en un rango de
temperatura de 90 a 140 ºC; esta codificada con la numeración 46-277.
Crisol de Galvanizado: su código de identificación es 83-216. Posee una
longitud de 7,25 m, 1,20 de ancho y 1,87 de altura. El zinc fundido que se
encuentra entre las temperaturas de 440 y 460 ºC alcanza una altura efectiva
de 1,70 m, por lo que posee un volumen efectivo de 14.790 m3.
Cuba de Enfriamiento: el contenido de esta cuba es simplemente agua. Esta
identificada con el número 83-217, posee una longitud de 8,20 m, de ancho
1,45 m y una altura de 1,55 m. El volumen efectivo de la cuba es de 16,765
m3.
Cuba de Pasivado: en esta cuba se sumergen piezas en solución de VF-Rinse
cuyo componente fundamental es ácido crómico, para evitar manchas de
corrosión blanca sobre el galvanizado. La solución de VF-Rinse debe
encontrase a concentración entre 0,5 y 2,5 g/L. Esta codificada bajo el número
83-220. Sus dimensiones son 8,00 m de largo, 1,50 m de ancho y una altura
de 1,50 m y tiene un volumen operacional de 15,600 m3.
CONCLUSIONES
El tiempo del proceso de galvanizado en Fabricaciones y Galvanizados
HELESA, S. A. es muy variable, ya que depende: de las cantidades, tamaños,
formas y grado de suciedad de las estructuras en hierro negro; y de los
parámetros de operabilidad en que se encuentren los baños y enjuagues del
proceso.
El armado y limpieza del material a galvanizar depende de la producción del
Área de Fabricación, de las prioridades en los galvanizados a terceros y de la
falta de esmeriles para agilizar el proceso.
El desengrase se realiza de manera óptima, con poca variación de sus
propiedades. El enjuague de desengrase no se realiza con continuidad
requerida, ya que la cuba tiene una fisura que no le permite alcanzar su nivel
de operabilidad, obviar este paso o continuar con esta irregularidad del
proceso puede generar el desgaste o deterioro de los baños de decapado en un
corto tiempo. Actualmente se las cubas de enjuague de desengrase y decapado
prestan doble función, sirven de enjuague para ambos baños.
El decapado se realiza de forma normal para todas las cubas. Una de ellas se
utiliza para el limpiado de peines y decapado de zinc en piezas de reproceso lo
que conlleva al deterioro más rápido del ácido hasta operar por debajo de los
parámetros mínimos para su funcionamiento.
El decapado en conjunto con la limpieza y armado de material constituyen las
etapas más lentas del proceso, debido que los tiempos pueden llegar a superar
los 120 min.
La cuba de decapado 83-211 esta deteriorada a tal punto que tiene daños en
los ladrillos de recubrimiento lateral, esto no representa un daño para sacarla
fuera de servicio pero si amerita mantenimiento para que no se siga dañando.
Las cubas de flux, enfriamiento y pasivado, funcionan de manera óptima.
El sobremicraje es debido a muchos factores pero fundamentalmente en el
tiempo de permanencia de las piezas en la cuba durante el galvanizado.
RECOMENDACIONES
Dotar al personal de armado y limpieza de la cantidad de esmeriles necesarios
para el trabajo de limpieza.
Reparar la Cuba de Enjuague de Desengrase.
Colocar un sistema de bombeo y filtrado que permita inyectarle cinética al
Ácido Clorhídrico para que aumente la superficie de contacto con la pieza y
disminuya el tiempo de decapado. El filtrado permite retirar óxidos y sales
(sólidos) del fluido.
Estudiar la degradación del Ácido Clorhídrico (HCl) desde su concentración
inicial (18%) hasta convertirse en un ácido exhausto (≤6%), con un
seguimiento semanal de la concentración del ácido e hierro, relacionar con la
cantidad y tipo de piezas introducidas en cada cuba de decapado, durante ese
tiempo.
Determinar según el estudio anterior el tiempo de degradación del ácido hasta
14% y 10%, relacionar con la cantidad y tipo de piezas introducidas en cada
cuba de decapado, durante ese tiempo.
Estudiar la factibilidad técnica y económica de mantener el Ácido Clorhídrico
(HCl) en un rango de 14 a 10% para operabilidad del proceso de decapado.
Realizar un estudio de recuperación de Ácido Clorhídrico y Zinc por resinas
de absorción o de agentes extractantes (Ejemplo: Fosfato de Tributilo TBP).
Orientación dirigida a todo el personal operativo del área de galvanizado
sobre el uso de las cubas de: Desengrase y Decapado con su respectivos
Enjuagues, Fluxuado, Cincado y Pasivado.
En la cuba de cincado se deben realizar pruebas de tiempo de inmersión vs.
adherencia (micrones) para los tipos de aceros utilizados en la empresa, para
evitar el sobremicraje.
CONTENIDO TÉCNICO
Proyecto
Optimización del Proceso de Galvanizado en Caliente de Fabricaciones y .
Galvanizados HELESA S. A.
Objetivo General
Optimizar el Proceso de Galvanizado en Caliente de Fabricaciones y Galvanizados
HELESA S. A.
Objetivos Específicos
Estudiar teóricamente el proceso de galvanizado en caliente.
Realizar observaciones in sitú para identificar variables, cuellos de botella,
errores o malas praxis.
Medir tiempo en cada una de las etapas para proponer potenciales
oportunidades de mejora.
