lunes, 25 de junio de 2007

PRE-LABORATORIO # 3 - MEDICIÓN DE NIVEL POR EMPUJE DEL LÍQUIDO

1. Principio de medición de nivel de líquidos aprovechando el empuje del fluido.

Flotador:

Son los más antiguos y constan de un flotador situado en el seno del líquido y conectado al exterior para la indicación de nivel. El flotador se mantiene en la superficie del líquido debido a la fuerza sustentadora que se determina por la Ley de Arquímedes.
Al aumentar el nivel, el líquido ejerce un empuje sobre el flotador igual al volumen de la parte sumergida multiplicada por la densidad del líquido, tendiendo a neutralizar su peso propio, al bajar el nivel, por el contrario, menor parte del flotador queda sumergida, y la fuerza de empuje hacia arriba disminuye.

La conexión del flotador al exterior puede ser:



Directa: Unido por un cable que desliza en un juego de poleas a un índice exterior que señala sobre una escala graduada. Inconvenientes: Partes móviles expuestas al fluido, pueden romperse y el tanque no puede estar sometido a presión.






Magnética: Desliza externamente a lo largo de un tubo guía en el exterior del tanque. Dentro del tubo una pieza magnética sigue al flotador. Esta pieza magnética puede conectarse neumáticamente, eléctrica o como en el caso anterior, para indicar nivel.




Hidráulica: El flotador actúa sobre un fuelle de tal modo que varía la presión de un circuito hidráulico y señala a distancia en el receptor el nivel correspondiente. Permite largas distancias aunque es complicado y posee partes móviles dentro del tanque.

Eléctrico: Existen muchos modelos de conexión. Dos tipos muy comunes son el cerrar un contacto conforme sube el flotador, y otro el de un brazo basculante que acciona un potenciómetro. Ejemplo del primero es el medidor de liga de frenos del automóvil, y del segundo, el del tanque de gasolina.


2. Medidor de nivel potenciométrico.

El medidor de nivel conductivo o resistivo; consiste en uno o varios electrodos y un relé eléctrico o electrónico que es excitado cuando el líquido moja a dichos electrodos. El líquido debe ser lo suficientemente conductor como para excitar el circuito electrónico, y de este modo el aparato puede discriminar la separación entre el líquido y su vapor, tal como ocurre, por ejemplo, en el nivel de agua de una caldera de vapor. La impedancia mínima es del orden de los 20 MΩ/cm, y la tensión de alimentación es alterna para evitar fenómenos de oxidación en las sondas por causa del fenómeno de la electrólisis. Cuando el líquido moja los electrodos se cierra el circuito electrónico y circula una corriente segura del orden de los 2 mA; el relé electrónico dispone de un temporizador de retardo que impide su enclavamiento ante una ola del nivel del líquido o ante cualquier perturbación momentánea o bien en su lugar se disponen dos electrodos poco separados enclavados eléctricamente en el circuito.

martes, 19 de junio de 2007

Laboratorio # 2

INTRODUCCIÓN

Los instrumentos basados en las propiedades del aire realmente miden presiones, absolutas o diferenciales, que convenientemente calibradas, nos ofrecen traducidas en forma de pies de altura, pies por minuto, o nudos de velocidad. El sistema de pitot y estática es el que se encarga de proporcionar las presiones a medir, y los instrumentos conectados a este sistema son: altímetro, variómetro y anemómetro.

Para su correcto funcionamiento, estos instrumentos necesitan que se les proporcione la presión estática, la presión dinámica, o ambas. Estos dos tipos de presión definen los componentes principales de este sistema: el dispositivo de recogida de presión de impacto (pitot) y sus conducciones, y el dispositivo que recoge la presión estática con sus respectivas conducciones.

En los aeroplanos antiguos, la recogida de ambas presiones se realizaba en un mismo dispositivo (pitot), pero hoy en día lo habitual es que ambas fuentes estén separadas.



OBJETIVO GENERAL:

· Medición de caudal, utilizando un tubo pitot.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

· Observar las diferencias existentes entre la presión estática y total.

· Utilizar el tubo pitot para medir caudal de aire.



FUNDAMENTOS TEÓRICOS

La selección eficaz de un medidor de caudal exige un conocimiento práctico de la tecnología del medidor, además de un profundo conocimiento del proceso y del fluido que se quiere medir .Cuando la medida del caudal se utiliza con el propósito de facturar un consumo, deberá serlo más precisa posible, teniendo en cuenta el valor económico del fluido que pasa a través del medidor, y la legislación obligatoria aplicable en cada caso.

La medida de caudal en conducciones cerradas, consiste en la determinación de la cantidad de masa o volumen que circula por la conducción por unidad de tiempo. Los instrumentos que llevan a cabo la medida de un caudal se denominan, habitualmente, caudalímetros o medidores de caudal, constituyendo una modalidad particular los contadores,

Los cuales integran dispositivos adecuados para medir y justificar el volumen que ha circulado por la conducción. Los medidores de caudal volumétrico pueden determinar el caudal de volumen de fluido de dos formas:

• Directamente, mediante dispositivos de desplazamiento positivo, o

• Indirectamente, mediante dispositivos de: presión diferencial, área variable, velocidad, fuerza, etc.


Principales medidores de presión diferencial:

· placas de orificio.
· Toberas.
· tubos Ventura.
· tubos Pitot.
· tubos Annubar.
· Codos.
· medidores de área variable.
· medidores de placa.

Tubo Pitot:

El tubo de Pitot es quizá la forma más antigua de medir la presión diferencial y también conocer la velocidad de circulación de un fluido en una tubería. Ensu forma más sencilla, un pequeño tubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energía cinética en energía de presión, lo que da lugar a un aumento de presión dentro del tubo de Pitot.


La presión estática es aquella que se registra durante un proceso en régimen, es decir, cuyo valor permanece invariante en el tiempo (constante). Presión dinámica es la presión de impacto o de choque. Se trata de una presión instantánea que normalmente se la asocia a un impacto o choque.

No obstante, la presión dinámica no debe ser omitida en un estudio, pues pese a su carácter instantáneo o de corta duración, puede variar muy bruscamente alcanzando valores inadmisibles (ya sea por exceso o por defecto) para la instalación (normalmente una tubería), y es muy normal que dicha presión sea varias veces superior a la presión estática si no se toman las debidas precauciones.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. Se utilizo una maqueta se medidor de tubo pitot existente en el laboratorio.

2. verificamos que los valores del tubo del tubo U estuvieran equilibrados.

3. introducimos el tubo en el canal de medición.

4. encendimos el ventilador.

5. tomamos nota de los manómetros, desde el valor menor hasta mayor referido a la escala central de cada manómetro.

6. observamos la conexión de los manómetros para saber cuando la presión es positiva o negativa.

7. realizamos 18 lecturas sacando el tubo 1cm a la vez. Medimos la posición de la punta de medición total y los orificios de presión estática.

RESULTADOS:

1) Analice ¿como se obtuvo la presión de velocidad o dinámica?

Con el medidor de tubo pitot existente medimos la diferencia entre la presión total y la estática, a medida que va aumentando o disminuyendo porque esta se da al restar ambas presiones.

P(dinámica) = P(estática) – P(total)


2) Tabla con los valores obtenidos, verificando que la presión total es igual a:

P(dinámica) = P(estática) – P(total) .


La presión dinámica de la siguiente tabla fue calculada por la diferencia de presión estática y total de la maqueta del tubo pitot, con la finalidad de obtener la presión total experimental mas adelante en dicha practica.




3) Explique a que se debe el cambio de presión positiva a negativ200a en la toma de presión estática.

Se debe porque al variar el área del tubo Pitot ocurre un aumento de velocidad al igual que el caudal es constante generando así el cambio de signo.


4) Calcule la velocidad en cada punto y el caudal

Desde V1 hasta V5 la velocidad es cero, debido a que la presión estática es mayor a la presión total, siendo ésta negativa por el cambio de signo ocurrido.




Area:





Caudal:

CÁLCULOS DE ERRORES

La presión dinámica fue calculada por la diferencia entre presión total y estática experimental en el laboratorio con la maqueta. Con esa presión verificamos la suma algebraica de presión estática y dinámica (experimentales) para tener la total experimental y así comparar con la medida patrón del manómetro de presión total que obtuvimos en el laboratorio para saber la similitud entre ambas:

P(total) = P(estática) – P(dinámica)




















Para las presiones positivas y negativas.

Error = (Vreal-Vexp)/Vreal


ANÁLISIS DE RESULTADOS

En cuanto a la velocidad a medida que variamos el área al centro del tubo la velocidad aumenta hasta cierto punto, volviendo a disminuir, tendiendo a cero.

Las presiones estáticas antes de cambiar de signo no varia la velocidad, al cambiar el signo comienza el proceso de aumento de la velocidad.

El caudal va disminuyendo a medida que el perímetro va aumentando porque el área se va reduciendo, logrando que el caudal se mantenga constante.

La relación entre la resistencia a ambos efectos depende del material que se trate, pero por lo general la resistencia a la presión dinámica es de 7 a 10 veces mayor que a la presión estática, aunque existen algunos materiales para los cuales esta relación es menor.

La presión experimental con respecto a la presión patrón, coincidió en algunos valores, pero debido a la variación de velocidad y al cambio de signo de la presión estática no hubo presicion de similitud entre valores. Por ende los errores en algunos casos fueron muy grande.



CONCLUSIÓN:

· Tener en cuenta que los Medidores de Flujos son dispositivos, el cual pueden ser utilizado en muchas aplicaciones tecnológicas y aplicaciones de la vida diaria, en donde conociendo su funcionamiento y su principio de operación se puede entender de una manera más clara la forma en que este nos puede ayudar para solventar o solucionar problemas o situaciones con las cuales son comunes.

· Reconocer que con la ayuda de un medidor de flujo se pueden diseñar equipos para aplicaciones específicas o hacerle mejoras a equipos ya construidos y que estén siendo utilizados por empresas, en donde se desee mejorar su capacidad de trabajo utilizando menos consumo de energía, menos espacio físico y en general muchos aspectos que le puedan disminuir pérdidas o gastos excesivos a la empresa en donde estos sean necesarios.

· Cuando un fluido en movimiento es obligado a pararse debido a que se encuentra un objeto estacionario, se genera una presión mayor que la

· Presión de la corriente del fluido. La magnitud de esta presión incrementada se relaciona con la velocidad del fluido en movimiento. El tubo pitot es un tubo hueco puesto de tal forma que los extremos abiertos apuntan directamente a la corriente del fluido.

Recomendaciones

  • Mantener la maqueta de medida de caudal en un área acorde para su buen uso.
  • Calibrar este equipo cada vez que se vaya a usar debido a que es muy variante y esto causaría errores a la hora de medir.
  • Tener mejores escalas de medida; o sea mas precisos para disminuir el error del equipo.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

UNE - EN 5167 - 1: 1996. Medición de caudal de fluidos mediante aparatos de presión diferencial.

Parte 1: diafragmas, toberas y tubos de Venturi intercalados en conducciones en carga de sección
Circular (ISO 5167 - 1 : 1991).

Medida y evaluación de las extracciones de agua subterránea. ITGE
41.

martes, 12 de junio de 2007

2da VISITA INDUSTRIAL COMSIGUA – MAYO2007

2da VISITA INDUSTRIAL COMSIGUA 2007




COMSIGUA C.A., es un complejo siderúrgico destinado para la producción de HBI (Hierro Briquetado en Caliente), logro establecerse en Mayo de 1996 y es en Junio de ese mismo año cuando firma contrato con la empresa japonesa Kobe steel con la intención de construir una planta destinada para la producción de 1 millón de toneladas anuales de HBI. En Julio de 1998, Pasados 25 meses luego de haber firmado contrato, la construcción de las instalaciones de la planta culminó, y es entonces cuando se inician las actividades administrativas que tienen lugar en Agosto. La producción de HBI se da a mediados de Septiembre, pero es el 22 de Octubre de 1998, cuando se realiza la primera embarcación comercial de HBI hacia el exterior. COMSIGUA Se encuentra localizado en el parque industrial CVG-MINORCA, zona industrial matanzas, puerto Ordaz, Venezuela. Su capacidad de producción es 1 millón de toneladas de HBI anuales, posee un área de planta de 200.000 m2.






La planta COMSIGUA consta de un modulo de reducción directa que opera bajo el proceso Tecnológico Midrex diseñada para la producción de hierro briqueteado en caliente. HIB proveniente de las siglas en ingles de "Hot Briquetted Iron" (Hierro Briquetado en caliente), el cual se obtiene al someter las pellas, conjuntamente con el mineral del hierro, a un proceso de reducción directa, en la cual se inyecta gas natural para lograr la metalización de las pellas desde un 60% a un 92%, es decir, desde Oxido de Hierro reducido a Hierro Metálico, sin fundición, el cual ha sido compactado en condiciones de altas temperaturas, sobre los 650 ºC, a una densidad de 5 g/cc.




Este proceso se lleva a cabo mediante una proporción 8:2, esto significa que las materias primas utilizadas por COMSIGUA se constituyen básicamente por un 80% de pellas, producidas desde la planta de pellas de FERROMINERA y un 20% de mineral de hierro extraído de las minas de San Isidro de FERROMINERA ORINOCO.

Entre las plantas que conforman COMSIGUA están:


Planta de Pellas -------Planta Matesi -------Planta Comsigua

La Planta de Pellas, es donde llega la pella proveniente de FERROMINERA ORINOCO C.A., esta llega en forma de roca y es transportada hasta la planta de CONSIGUA a través de correas transportadoras.

La Planta Matesi, en esta planta llega la pella en forma de fino y es la encargada de procesar el mineral de hierro.

La planta Comsigua, en esta planta llega el mineral de hierro para ser purificado y así obtener las Briquetas.


ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA PLANTA

CAPACIDAD: 1 millón de toneladas anuales.

PRODUCTO: hierro reducido briqueteado en caliente (HBI).

TIEMPO DISPONIBLEPARA OPERACIÓN: 340 días al año (3 turnos).

FUERZA LABORAL: 200 trabajadores.

AREA DE LA PLANTA: 200.000 mts2.

LOCALIZACION: Parcela 513-05-01, Parque Industrial C.V.G-MINORCA.

ACCIONISTA PRINCIPAL: Kobe Steel Ltd.

INICIO DE OPERACIÓN: Agosto 1998

MATERIAS PRIMAS: 1.2millones de ton. De pellas de mineral de hierro y 300.000 ton., de mineral grueso en trozos, suministrados por C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A.

PRINCIPALES INSUMOS: Electricidad: 130 millones de Kwh/año suministrados por EDELCA. Gas Natural: 295 millones de M3/año, suministrados por PDVSA. Agua Industrial: 3 millones de M3/año suministrados por C.V.G. GOSH.

CALIDAD DEL PRODUCTO: Metalización: 92%
Densidad Aparente: 5t/m3
Tamaño: 50x110x30 mm


MATERIA PRIMA UTILIZADA

La región de Guayana, donde está ubicada COMSIGUA, es un área privilegiada que ofrece abundantes recursos que facilitan la producción de Hierro Briqueteado en Caliente (HBI) de alta calidad. Dentro de estos recursos podemos mencionar: el mineral de hierro hematítico de las minas San Isidro, ubicado a 100 Km. de la planta; una capacidad de generación de energía eléctrica de más de 16.000 MW desde las diferentes plantas hidroeléctricas (la más lejana se encuentra a sólo 60 Km.) del Río Caroní; suministro de agua industrial desde el Río Caroní, y gas natural suministrado por tuberías desde pozos petrolíferos a apenas 350 Km. de distancia.


Como última ventaja de la ubicación de COMSIGUA, se encuentra el canal de navegación del Río Orinoco que permite la conexión con el océano Atlántico de los embarques de HBI, a través de Panamá. El canal del Río Orinoco es navegable durante todo el año con un calado que varía desde los 32.0 pies durante la temporada de nivel bajo de aguas, y de 36.0 pies durante la temporada de nivel alto de las aguas. A través de este canal, COMSIGUA garantiza el suministro de HBI a todos sus clientes a nivel mundial.


PROCESO PARA LA FABRICACION DE LAS BRIQUETAS

La materia es trasladada, desde los patios de recepción, para luego ser almacenadas en tres silos principales. Uno de ellos para el almacenamiento de mineral grueso en trozos y los otros dos para el almacenamiento de las pellas, cada uno de ellos tiene una capacidad de 1800 toneladas. De estos silos el material pasa, a través de cintas transportadoras hacia la criba, en donde se separan los materiales gruesos de los finos y estos últimos son trasladados y vertidos en el reactor. En el siguiente diagrama de flujo se muestra el proceso descrito anteriormente:


Una vez que el material llegua al reactor como se muestra en la siguiente figura, se deja caer por efecto de la gravedad, mientras se produce la inyección de gas reductor, a una temperatura de 874 oC, con la finalidad de reducir el porcentaje de oxigeno presente en la mezcla pella-mineral de hierro grueso en trozos. Paralelamente a este, se lleva acabo un proceso de reciclaje del gas, el cual tiene lugar en el reformador, en donde se produce una reacción química del gas natural con el agua y el dióxido de carbono presentes, obteniéndose entonces los gases de reducción, necesarios durante el proceso de reducción en el reactor, las cuales son básicamente monóxido de carbono e hidrógeno.


El reformador esta basado en un sistema convencional Midrex, equipado con 480 tubos reformadores de 10” de diámetro interno en los cuales se produce el reciclaje de los gases de reducción, mediante el lavado, la compresión y el precalentado para que puedan ser inyectados nuevamente en el proceso, libres de toda impureza.Luego de concluida la etapa de reducción, el materia es llevado a las maquinas briquetadoras, las cuales se encarga de moldear el material con la finalidad de proporcionarle las dimensiones características. Luego de esta etapa, las briquetas son pasadas por un proceso de enfriamiento, para luego ser pesadas y llevadas, por medio de cintas transportadoras, al patio de almacenamiento. Ates de sacar el material, se realiza una última supervisión, con la intención de verificar los requisitos mínimos de calidad que permitan el traslado de las briquetas hacia el puerto de Palúa, listo para ser exportados. El producto final tiene las siguientes características:


Densidad Aparente: 5 t/m3.
Tamaño: 50x110x30mm.
Peso: de 0.5 hasta 1.5 Kg.




La planta cuenta con un conjunto de departamentos de control, automatización y mantenimiento encargados del buen funcionamiento y fabricación de las briquetas, entre estos departamentos se destacan:

TALLER DE INSTRUMENTACION


En esta sala se encargan principalmente de la medición de las variables de campo. Miden nivel, a través de sensores radioactivos, temperatura, a través de termocuplas tipos K-S y Pt100, presión, flujo, peso, a través de balanzas dinámicas.

También se encargan del mantenimiento correctivo-preventivo, instalación y calibración de todos los instrumentos de control de la planta como lo son: los transmisores, termocuplas, sensores, válvulas etc; para ello llenan una hoja llamada mantenimiento preventivo de equipos electricos-prueba de aislamiento, donde anotan todo lo necesario durante la evaluación del instrumento, esta hoja se muestra a continuación:

Poseen analizadores de gases, con el cual miden la concentración de los mismos para luego mandar la señal hasta la sala de control. La planta tiene 15 años y trabaja con lo más económico del mercado. Con un sistema de control embargado DSS (Sistema de Control Distribuido).


SALA DE CONTROL

Poseen un sistema de control descentralizado, el cual es un sistema muy bueno en donde se concentra todo en una sola habitación, este sistema es conocido como DCS (Sistema de Control Distribuido) el cual permite concentrar en una sala de control los equipos de procesamiento de señales analógicas y digitales que intervienen en el proceso. Aproximadamente 12 personas pueden operar este sistema. Todo el sistema de monitoreo y control de la planta funciona bajo el lenguaje de UNIX. Se presenta a continuación un bosquejo de los principales elementos que conforman la sala de control.

Donde:

-CPU1 y CPU2, cada uno posee dos procesadores donde cada uno realiza un trabajo especifico, el CPU1 controla la producción es decir, la materia prima, cintas transportadoras, vagones etc., y el CPU2 controla la entrada y salida del material procesado. Las señales del CPU1 no las puede manejar el CPU2.

-AS1-AS4, son las estaciones de operadores (Interfaz Hombre-Maquina), las cuales permiten ejecutar en tiempo de operación las sentencias programadas.

-AS5, estación histórica, se encarga de guardar y almacenar los datos de los diferentes procesos durante los siguientes 450 días, después de eso es una pila y comienza a borrar información, es decir, después que llega a su límite comienza a sobrescribir datos más actuales. Es la que le ofrece los datos diariamente a la empresa y al equipo de control, cualquier dato sobre alguna variable de campo que se tenga la necesidad de saber se puede obtener mediante esta estación.

-AS6, es la estación x-Terminal, donde se emula todo el proceso bajo Windows (Unix), toman la plataforma UNIX y la monta en el sistema operativo de Windows. Simulan el proceso, mediante diagramas que facilitan la interpretación del sistema emulando en ambiente Windows cada uno de los componentes del proceso.



En las imagenes anteriores se muestran las diferentes simulaciones en la estación x-Terminal, las cuales mantienen monitoreadas constantemente por parte del personal especializado de la planta, con la finalidad de detectar las anormalidades sufridas durante las variaciones de las variables manipuladas, el numero de variables controladas en COMSIGUA esta por el orden de 2600, cabe destacar que cada vez que se modifica cada una de estas variables se esta modificando en tiempo real y esta siendo ejecutado en campo.


-AS8, es la estación de ingeniería, en donde se realizan modificaciones y configuraciones del sistema de control, como por ejemplo: si necesitan modificar o reemplazar algún lazo, alguna variable de medición, etc., estas modificaciones se realizan en tiempo de programación por lo cual es necesario un manejo eficiente del sistema, a fin de evitar la distorsión del proceso. De todo eso se encarga esta estación.

-AS9, estación de carga, es la encargada de llevar el control de carga de vagones, es decir, cuantos vagones se llenaran, cuanta carga de material les será depositado a cada vagón etc., es decir, controla el flujo de material que sale de planta.

Esta sala cuenta con dos redes MB300 (Master Bus 300), cuya función principal es la de transmitir datos entre los CPU, y las diferentes estaciones de control. Se utilizan dos redes por seguridad, ya que solo una de ellas es la que interactúa con todo el sistema de control, pero si esta falla la otra red comienza a desempeñar el trabajo de la otra. No se puede confiar todo el sistema a una sola red ya que si esta colisiona o falla se cae el sistema y se tendría la obligación de parar la planta, lo cual es lo que se desea evitar en cualquier sitio de trabajo ya que esto implicaría perdidas millonarias para la misma.

La primera red es la NET11 encargada de intercambiar información entre los módulos y las estaciones operadoras, maneja toda la información del proceso; y la segunda es la red NET12 l a cual permite la transferencia de información entre los módulos, las estaciones de interfaz y la estación de registro (AS5).

Cuentan también con un concentrador HUB LAN (UTP), cuya función principal es la de controlar la comunicación entre maquinas para evitar colisiones, conectado en forma de Lan estrella mediante un cableado UTP. Controla también dos de las tres impresoras disponibles en la sala, las cuales son HC2500 y HC4000. La tercera impresora AIEvPrinter, es utilizada solo por la estación AS1 para rigores de trabajo.

El control de esta sala funciona de esta forma (observe la figura inferior ), vienen los datos de campo y pasan al CPU1 a través de cable de fibra óptica, los datos se procesan y los convierten en unidades de ingeniería, luego los devuelve al campo transformados digitalmente para así ejecutar una acción, esta acción puede ser por ejemplo el cierre o abertura de una válvula.

Donde:
I/O: es la tarjeta de adquisición de datos de las variables de campo, encargada principalmente de digitalizar la información. Todo lo demás se explica en el dibujo.


TALLER DE CONTROL


El taller de control de la planta Comsigua, no es más que una habitación donde se concentran todos los sistemas y circuitos digitales y analógicos que controlan toda la planta. Estos se encuentran dentro de grandes cajones de metal en forma de armario, desde allí se pueden visualizar todas las conexiones, cables, equipos etc. Que llevan a cabo todo el proceso de control, producción y manejo de todas las variables de campo.

Cada uno de estos cajones contiene una circuiteria interna, los cuales están identificados con siglas y números asignados por el departamento de control. Un pequeño bosquejo del contenido de estos cajones seria:

A1: Tablero de Protección, aquí entran las señales directamente del proceso en la cual se dispone varios interruptores que permiten verificar si las señales recibidas están realmente dentro del rango establecido (4-20) mA, llegan todos los datos de campo a través de cables, estos cables vienen totalmente apantallados para evitar que el ruido dañe la información y disminuir las interferencias originadas por los hornos de arco eléctrico y así poder tener una señal totalmente limpia para procesar. Básicamente lo que hacen es proteger las tarjetas Sillam Marcel, encargadas del acondicionamiento de las señales, que originalmente se generan con valores muy altos y estas las lleva a un valor óptimo dentro del rango especificado, para luego ser procesadas por las computadoras.



I/O 11-1: este cajón es totalmente analógico, es decir, recibe puras señales analógicas tales como temperatura, nivel, presión, flujo, etc., y las transmite digitalizadas. Las señales de campo son tomadas directamente del proceso, mediante los diferentes sensores correspondientes para cada señal, y convertidas en una señal eléctrica de corriente entre rangos de (4-20) mA que son las señales que llega al cajón, donde esta estación o cajón se encarga de convertirlas en señales digitales de (0-5) Volt, es decir, se produce una conversión de corriente a voltaje mediante un conjunto de resistencias colocadas de manera especial para dicha conversión. Posee además filtros paso alto para acondicionamiento y filtros paso bajo para señales altas. Al cajón llega el bus completo de datos de campo y la tarjeta digitaliza la información convirtiéndola en datos de (0-32) Bits, luego estos datos binarios se llevan al otro bus de fibra óptica para luego ser enviados al computador correspondiente. Este sistema tiene el mismo principio del MODEM, posee dos tarjetas una que recibe la información y otra que la envía.

I/O 1-2: este cajón es totalmente digital, las señales que llegan de campo a esta estación están comprendidas entre (0-24) Volt., aproximadamente se monitorean 2600 variables en este pequeño taller de control.


I/O 1-3: este posee las mismas señales que en I/O 1-2, pero en orto formato digital, aquí los datos entran intercalados. Posee también tarjetas digitales acondicionadoras. Utilizan fototransistor para encender y apagar el led de aislamiento, este se encarga de aislar momentáneamente el campo de la sala de control. Activan relé para enviar las señales de campo y comprobar que la señal esta presente (pueden abrir o cerrar válvulas).



PATIO DE MAQUINAS

El patio de maquinas esta dividido por niveles y la mayoría de los lazos son cerrados describiremos algunos de estos niveles a continuación:

Planta Baja: es la parte más baja de la industria, posee en toda se trayectoria transmisores, medidores de presión y de temperatura. Utilizan el tubo venturi como elemento primario para la medición de flujo, las termocuplas para la recuperación de calor en el lazo de control, válvulas tipo bola, mariposa, codos, postes de válvula.



También se puede localizar los medidores de presión de gas natural, dicho gas es utilizado durante el proceso de reducción para lograr la metalización del material y obtener el hierro briqueteado. La supervisión continua de estos medidores se realiza con la finalidad de regular el suministro de gas natural el cual es controlado a través del sensor Neles-James Burg/SOV-A86.3 y así disminuir cualquier riesgo por exceso de presión en las tuberías.

Luego encontramos el sistema de monitoreo del Dióxido de Carbono CO2, el cual es inyectado en el reactor, como gas de reducción, para el proceso de metalización. Estos equipos se encuentran a largo de la planta para proporcionar al personal encargado, la visualización de la medición de una manera mas óptima, en cualquier ubicación. Se mide además la concentración de monóxido a través del sensor Gas Sentinel/ AIT-A129.3/Bacharach. Usan la técnica del burbujeo para medir el nivel de los tanques y la presión es controlada a través de válvulas ON-OFF.


Destaca también el posicionamiento de las tuberías, están se clasifican por color cada color representa universalmente el elemento que se transporta a través de ella, es decir:

Amarillo: Gas
Azul: Aire
Verde: Agua
Roja: Agua contra Incendios




Nivel 0: Tanques de Enfriamiento. Posee diversos sensores y transmisores que permiten tomar las muestras de temperatura y transmitirlas hacia la sala de control para su correspondiente análisis. Se pueden observar flujometros magnéticos (Rosemount) para medir el flujo del agua del sistema de enfriamiento de la briqueteadora. Las unidades de expresión de datos son en m3.


Luego de la sala de enfriamiento se tienen las correas transportadoras de briquetas donde estas poseen en toda su trayectoria sensores de temperatura por infrarrojo, que van censando la temperatura de las briquetas antes de ser depositadas en los vagones de carga, también cuentan con un conjunto de balanzas mecánicas que van midiendo las toneladas de producto que van saliendo.



Nivel 4: Material Reactor. Posee un PLC que controlan el proceso y los electrodos el cual permite al material descender, también permite procesar las señales emitidas desde las los diversos detectores de flujo, con la intención de llevar las muestras nuevamente hacia la sala de control. Luego se encuentran los flujometros magnéticos, los cuales sirven para la medición y visualización de los niveles de flujo existentes en esta área. Además se pueden observar los medidores con glicerina, los cuales se disponen para las zonas más turbulentas dentro de la cámara, permitiendo reducir las mediciones erróneas causadas por la turbulencia de fluido y a su vez impide las deflexiones drásticas sufridas por la aguja del medidor, las cuales pueden afectar su funcionamiento.


El PLC recibe las señales provenientes de los sensores inductores de posición, este las procesa y ejecuta una acción. En esta sección hay un alto peligro de radioactividad tipo gamma dentro de la tolva de mezcla, para medir esta variable se utiliza un sensor radioactivo, ya que es necesario impedir el contacto del sensor con el material. El sensor radioactivo dispone de tres partes fundamentales, un emisor de rayos gamma, montado de forma vertical en un lado del tanque, el cual funciona como fuente radiactiva, un tubo Geiger que se encarga de transformar la radiación gamma en una señal eléctrica de corriente continua y amplificadores de corriente continua (C.C) y corriente alterna (A.C), destinadas para el procesamiento de las señales detectadas por el tubo Geiger.


En la parte exterior del reactor se encuentra un tubo venturi, el cual permite realizar la medición de caudales, con un alto porcentaje de precisión ya que las pérdidas de carga están en un orden de 10% a 20% de la presión diferencial, permite el paso de fluidos con un contenido relativamente alto de sólidos. También pasee transmisores de presión y de temperatura, los cuales permiten obtener información del gas que fluye por las tuberías.





Cuenta además con un PDC (Cámara de Descarga de Producto), el cual es un área dentro del reactor, donde se coordina la caída del material compactado (obtenido luego del proceso de reducción de oxigeno), hacia las maquinas briquetadoras, para ser moldeadas de acuerdo a las dimensiones establecidas por COMSIGUA. Esta cámara esta compuesta por una serie de equipos e instrumentos de medición con la finalidad controlar el flujo de material así como también, la presión en las tuberías de inyección de gas. También se pueden observar las electrovalvulas, las cuales realizan las acciones de control necesarias luego de recibir las señales provenientes de la sala de control, para permitir el aumento o disminución de la cantidad de flujo existente, aquí el mineral sale listo y sin oxigeno, es la parte de purificación del mineral de hierro.

Nivel 9.98: Briqueteadoras. Aquí es donde se forman las briquetas, poseen cuatro maquinas briqueteadoras para la elaboración de las mismas, posee moldes encargados de dimensionar las briquetas, las cuales se encuentran situadas sobre una base giratoria y es posible controlar la velocidad de giro de cada una de las máquinas. El material para la elaboración de las briquetas proviene de la cámara de descarga. Miden la presión de los hornos a través de flujometros magnéticos.



La sala de briquetado esta constituido por cuatro maquinas briquetadoras, estas reciben el material proveniente desde la cámara de descarga. La maquinaria posee moldes encargados de dimensionar las briquetas, estas se encuestan situadas sobre una base giratoria y es posible controlar la velocidad de giro de dichas máquinas.

Nivel 5: Chutos de Briquetas.

Además de contar con un área 200000 m2, esta empresa posee también su propio PUERTO, donde luego de la fabricación de las briquetas éstas son transportadas hasta el muelle para su importación, dicho muelle se encuentra ubicado a 20 Km. de la planta en la orilla del Río Orinoco, se encuentra el Puerto de Palúa, que sirve de instalaciones portuarias a COMSIGUA. En este puerto, el HBI de COMSIGUA es acumulado en pilas, fletado y cargado en embarques hacia el océano.

El puerto esta ubicado en la milla Nº 181,7 Canal del Río Orinoco, 8.21 Norte, 62.41 Oeste, Venezuela. Con una longitud de 276m, y una Anchura máxima nominal: 32m.

En la planta, el HBI producido es cargado en vagones de tren después de ser cribados, y luego son transportados por tren hasta Palúa. El HBI es recibido en una tina, la cual es transportada y depositada en el patio a través de diez tolvas vibradoras. Desde un patio de más de 120.000 TM de capacidad, se recupera el HBI utilizando cargadores frontales, y se deposita en cinco tolvas de carga, las cuales alimentan el sistema de cintas transportadoras que lleva el producto directamente a las bodegas del barco. Antes de llegar al atracadero, se criba el HBI para remover fracciones menores a 9mm, se toman muestras, y el HBI es pesado y transportado al sistema de carga del barco. El sistema de carga del barco consta de un carro que recorre el muelle, y de un brazo telescópico que cruza la anchura de la embarcación. El brazo de carga del barco tiene un dispositivo retráctil de carga frontal instalado en un extremo que prácticamente ubica el HBI en los tanques superiores de cada bodega de carga. Esto reduce en gran medida cualquier rompimiento o degradación del HBI de COMSIGUA.






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