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Sistemas de Extracción de Polvos

1 INTRODUCCIÓN

Es tal la relevancia en términos adversos hacia la salud de las personas que ha provocado la exposición de trabajadores a ambientes contaminados con polvo de sílice en procesos fabriles, industriales y faenas mineras, que la propia Organización Mundial de la Salud (OMS), en conjunto con la Organización Internacional del Trabajo (OIT), han propiciado e impulsado, esto en el año 1995, un Programa Global de Erradicación de la Silicosis en el mundo hacia el año 2030.
Los Ministerios de la Salud y del Trabajo y Previsión Social de Chile emiten una declaración conjunta el año 2007, ratificando el compromiso del Gobierno de Chile para conseguir la Erradicación de la Silicosis estableciendo el “Plan Nacional de Erradicación de la Silicosis”, (PLANESI).

Nuestra Empresa, Ingeniería y Montajes Industriales, COMIND INGENIERIA, que a través de la incursión en diferentes procesos tanto en la industria como en la minería, hemos observado esta problemática además entendiendo que no es solamente la sílice la que genera esta afección a los trabajadores, sino que también lo es la emisión y contaminación con diversas clases y tipos de polución o polvos, esto de acuerdo a la diversidad de procesos que se desarrollan en la industria.

Es así que, considerando nuestras capacidades, hemos incorporado a nuestra cartera de actividades, los sistemas de captación de polvos, orientando y trabajando en conjunto con nuestros clientes en la búsqueda de la mejor alternativa de solución para estos procesos.

Consideramos que además de incluir un potencial servicio, estamos, de alguna manera contribuyendo a uno de los Objetivos Estratégicos del PLANESI, que es “Disminuir y controlar la exposición a sílice en los lugares de trabajo, a lo cual agregamos, “a cualquier tipo de polvo o polución”.

2 ALCANCE

El alcance del presente documento corresponde a la definición de las características mínimas de diseño y operación que deberán cumplir los equipos de control del polvo.
La presente especificación comprende los requerimientos, especificaciones técnicas y características que cumplen los equipos y accesorios mecánicos que conforman un Sistema de Control de Polvos.

3 CARACTERÍSTICAS GENERALES

Cada sistema se suministra como un conjunto operacional completo, incluyendo todos los componentes necesarios para que operen satisfactoriamente bajo las condiciones del lugar y según los planos de diseño y lay-out aprobados por el cliente o mandante.

Los equipos suministrados se entregan armados y probados de fábrica, listos para su instalación, a excepción de aquellos equipos que por su envergadura no sea posible suministrarlos armados, los cuales podrán ser ensamblados en terreno.

Todos los equipos se entregan claramente identificados con una placa en la cual se deberá mostrar su número de TAG según corresponda y sus principales características operacionales.

Todos los materiales de construcción de los equipos, componentes y accesorios son nuevos y de primera calidad. Las piezas de repuesto y otros componentes son de disponibilidad asegurada y confirmada en el mercado.
Se incluyen junto con el suministro, según sea requerido, los servicios de montaje, puesta en marcha y la capacitación al personal respectivo.
Junto al suministro de los equipos se incluye el suministro de manuales de operación y mantenimiento en idioma español.

4 ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA

4.1 Sistema de Fuerza (corriente alterna trifásica)

Tensión de alimentación: 380 Volts.
Frecuencia de la red: 50 Hz.
Otras variables : A pedido

4.2 Sistema de Control (corriente alterna monofásica)

Tensión de alimentación: 120 Volts.
Frecuencia de la red: 50 Hz.
Otras tensiones de control: A pedido

5 CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS

5.1 FILTRO DE MANGAS

El filtro de mangas es una estructura metálica fabricada con perfiles y planchas de acero al carbono ASTM A 37-24 ES y/o ASTM A-36, compuesto por un pleno superior, un cuerpo central con placa espejo equipado con tapas o compuertas para la instalación de los elementos filtrantes y una tolva ubicada aguas abajo del cuerpo central para la recepción del material particulado captado. La evacuación del material acumulado en la tolva se realiza a través de una válvula rotatoria motorizada.

El filtro de mangas incluye las escaleras de acceso y barandas de protección ubicadas en los lugares de inspección, mantenimiento y operación.

5.2 MANGAS FILTRANTES

Las mangas filtrantes son de fabricación nacional o importada. Fabricadas en poliéster punzonado, de 525 gr/m², cerrada en extremo inferior y abierta en extremo superior con sistema snap band para evitar cualquier tipo de filtración.

Cada manga posee su canastillo de fabricación nacional o importada, fabricada en alambre galvanizado, con tapa inferior y vénturi. Este elemento permitirá mantener rígida y completamente extendida la manga filtrante.

5.3 SISTEMA DE LIMPIEZA TIPO JET PULSE

Con el objeto de disminuir el nivel de saturación de los elementos filtrantes, cada equipo incluye un dispositivo de limpieza de tipo neumático. Dicho dispositivo permite la limpieza de los elementos filtrantes durante el funcionamiento del equipo y está compuesto, como mínimo, por un manifold, válvulas de diafragma y una tarjeta de control (timer).

El método de limpieza de este sistema consiste en descargar una cierta cantidad de aire a presión sobre un grupo de elementos filtrantes distribuidos linealmente. El impacto de la inyección de aire comprimido (Jet-Pulse), permite desprender las capas de polvo adherido sobre el exterior de los elementos filtrantes, las que caen y se depositan al interior de las tolvas. Este disparo luego se efectúa sobre el grupo de elementos filtrantes siguientes, repitiéndose el ciclo indefinidamente.

El sistema de limpieza automático, incorpora cañerías de inyección de aire comprimido fabricadas en cañería ASTM A-53, Sch.40, grado A, distribuidas paralelamente sobre los elementos filtrantes.

El manifold forma parte de la estructura del filtro. Se fabrica en cañería de acero ASTM A-53, Sch. 40 grado A. Incluye dos válvulas, una para evacuación de condensado (purga) y otra para conectarse a la red de aire comprimido de la planta.

La tarjeta electrónica es la encargada de regular la frecuencia y la duración de los disparos de aire comprimido. Esta tarjeta es apta para operar con distintas tensiones dependiendo de las condiciones de cliente.

El número de salidas de cada tarjeta considera el número de válvulas que requieran ser empleadas por el sistema.

5.4 RED DE AIRE COMPRIMIDO

El aire comprimido deberá ser calidad laboratorio (instrumentación), es decir deberá venir limpio y seco, sin humedad ni presencia de aceite.

Las condiciones de trabajo de los equipos colectores de polvo requieren que el aire comprimido suministrado posea un caudal de 25 cfm a una presión de 90 a 100 PSIg.

5.5 SISTEMA DE DESCARGA DE POLVO

Para la descarga del polvo acumulado por los equipos que poseen tolva se incluye una válvula de descarga motorizada.

5.6 VENTILADOR CENTRÍFUGO

El ventilador empleado es del tipo centrífugo, simple aspiración, carga limitada, de alabes rectos inclinados hacia atrás.

El accionamiento se realiza en forma indirecta mediante poleas de fierro fundido con cono de ajuste y correas tipo B, a través de un motor eléctrico tipo jaula de ardilla.

El factor de servicio para el dimensionamiento de las poleas es de 1,5 veces la potencia del motor.

El conjunto motor – ventilador considera una base estructural. La disposición del conjunto permite el tensado de las correas de transmisión.
Los rodamientos son de doble hilera de bolas con una vida útil L10 (vida útil de 80.000 horas).

Todos los rodamientos poseen cono de ajuste y están montados sobre soportes bipartidos, con válvula de engrase incorporada.

De preferencia todos los ventiladores son dimensionados para operar a velocidades de giro menores a 1500 rpm con una velocidad periférica menor a 80 m/s.

La velocidad crítica del ventilador es, a lo menos, 20% superior a la velocidad de operación.

El nivel de ruido máximo permitido es de 85 dbA a 1 metro del equipo (para 8 horas de exposición continua).

Este equipo es balanceado estática y dinámicamente, quedando apto para trabajar las 24 horas del día, los 365 días del año.

Para evitar transmitir vibraciones hacia los demás componentes del sistema, se consideran uniones flexibles para la succión y antivibradores de caucho para su anclaje a piso.

En la descarga, cada ventilador considera un templador de aletas opuestas, de accionamiento manual para regular el flujo de aire. También se puede incluir un ducto o chimenea para la evacuación del aire limpio, esto depende de los requisitos internos de cada cliente.

El espesor de plancha y las uniones soldadas para la carcasa y el rotor son los adecuados para servicio pesado.

5.7 DUCTOS DE EXTRACCIÓN

Los ductos y campanas de los equipos de extracción son fabricados en planchas y perfiles de acero ASTM A-36.

La unión entre ductos y campanas se realizan mediante pernos zincados.

La suportación para los ductos de extracción es fabricada en perfiles laminados de acero ASTM A-36.

Los tensores empleados para todos los soportes son fabricados con hilo zincado.

La ubicación de los soportes deberá ser verificada en terreno al momento del montaje.

5.8 CHIMENEAS

La chimenea del equipo de extracción es fabricada en planchas y perfiles de acero ASTM A-36 y A42-27ES.

5.9 Esquema de Pintura

Todos los equipos, ductos y soportes fabricados en planchas y perfiles de acero son fabricados según el siguiente esquema de pintura mínimo:

– Preparación superficial granallado comercial.
– 2 manos de anticorrosivo epóxico de 1,5 mills cada una.
– 2 manos de esmalte epóxico de 1,5 mills cada una.
– Espesor total de película seca 6 mills (150 micras). El color de terminación deberá ser definido por el cliente.

5.10 MOTORES ELÉCTRICOS

Todos los motores eléctricos empleados por los equipos de control de polvo son trifásicos (380V / 3f / 50Hz) y están diseñados para operar en forma continua. Otras tensiones a pedido.

La función de dichos motores será mantener en operación los equipos respectivos de manera que permitan el correcto funcionamiento del sistema de control de polvo.

5.11 ELEMENTOS DE CONTROL

Para cautelar el correcto funcionamiento de los sistemas de control de polvo, prolongar su vida útil y evitar posibles daños a éstos y a sus motores eléctricos, cada sistema cuenta con elementos de control y alarmas los que, bajo ciertos parámetros definidos, permiten al operador observar el estado de funcionamiento de los equipos.

5.11.1 MANÓMETRO DE PRESIÓN DIFERENCIAL

El manómetro de presión diferencial mide el grado de saturación existente en el filtro de mangas. En caso que éste sobrepase la presión máxima configurada, se deberá realizar la mantención preventiva respectiva, cambiando los filtros sucios que corresponda.

5.11.2 PLC

Este equipo comanda y regula el sistema de limpieza del filtro de mangas respectivo a través de válvulas de diafragma con solenoides. También administra el control de apertura de las válvulas de descarga del captador.

Mediante su sistema de programación secuenciará el número de válvulas involucradas, el tiempo de apertura de cada una de ellas y el intervalo de tiempo entre la apertura de una válvula y la siguiente.

Con esto se pretende mantener limpias las mangas, prolongando la vida útil de ellos y evitando el colapso del filtro por saturación de los mismos.

El PLC operará con voltaje de control (120V / 50Hz).

5.12 TABLERO DE FUERZA Y CONTROL

El tablero de fuerza tiene los elementos de protección y control para cada uno de los equipos involucrados.

Este tablero puede ser ubicado en la estructura base del propio captador de polvo, o en el interior del edificio en una posición adecuada para ello.

6 ESPECIFICACIONES GENERALES DE FABRICACIÓN

6.1 FABRICACIÓN EN TALLER

Los procedimientos de fabricación en taller, son estudiados y planificados de modo que aseguren una calidad consistente, concordancia con los diseños y que cumpla a cabalidad con lo que espera el cliente.

Se considera de fundamental importancia, el que dichos procedimientos se encuentren registrados en documentos que puedan ser revisados y evaluados.

El registro de los procedimientos aludidos, debe contener todos los antecedentes relevantes de cada operación, e indicará los controles que el fabricante efectúa en cada caso.

6.2 PERNOS, TUERCAS Y GOLILLAS

Los pernos corrientes, tuercas y golillas deben ser de calidad A 42-23 o ASTM A-307 grado A, salvo indicación contraria en los planos o algún requisito especial de cliente.

Los pernos, tuercas y golillas de alta resistencia deben cumplir con los requisitos de calidad de la norma ASTM A-325 y deben certificarse de acuerdo al punto 14 de dicha norma.

6.3 SOLDADURAS

Las soldaduras son ejecutadas en estricto acuerdo con un procedimiento calificado, empleando materiales y fungibles que cumplan con la especificación requerida. El trabajo es desarrollado por soldadores en posesión del Certificado de Calificación vigente correspondiente al procedimiento empleado.

Las superficies a soldar deben estar libres de grasas, oxidaciones, escorias o cualquier material ajeno a la constitución metálica de las partes. La limpieza deberá ejecutarse según sea el requerimiento (mediante chorro de arena, escobillado metálico, esmerilado, etc.).

Se emplearán de preferencia, métodos y procedimientos que minimicen la distorsión de los elementos a soldar. En todo momento se considerará el efecto de las soldaduras en la estabilidad dimensional de las piezas y en las dimensiones sujetas a tolerancias.

6.4 ELECTRODOS Y FUNGIBLES

Los electrodos revestidos de acero al carbono deben cumplir con los requisitos indicados en la norma AWS A5.1-8.1.

Los electrodos revestidos de acero de baja aleación deben cumplir con los requisitos señalados en la norma AWS A5.5-8.1.

Los electrodos revestidos continuos y fundentes para arco sumergido deben cumplir con las especificaciones de la norma AWS A5.17-80.

El alambre electrodo, utilizado en el proceso de soldadura MIG, deben cumplir con lo establecido en la norma AWS A5.18-79.

6.5 PRE – ARMADO Y AJUSTE

Los componentes de los equipos colectores de polvo y ventiladores centrífugos deberán ser armados y ajustadas sus conexiones con los demás elementos formando el conjunto completo de manera de asegurar que al instalar en terreno estén todos los componentes del sistema.

6.6 MARCAS

Al término de la fabricación en taller, todos los elementos deben ser marcados con una identificación correspondiente a la marca del respectivo plano de fabricación y montaje.

La marcación de los elementos estructurales y de calderería, tiene como objeto principal, la identificación de las piezas durante el montaje. Por este motivo se define un lugar bien visible para su inscripción.

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