GESTION DE LA FASE DE ENTREGA DE SUMINISTROS

10.9- Gestión de la fase de Recepción y Entrega de Suministros en general:

19.9.1.- Definición de la entrega:

  • Para hacerlo correctamente, hay que contemplar el lugar, fecha y forma en que se realiza los equipos suministrados.

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La entrega depende del lugar y la forma en el que se produce, como ya mencionamos en el capítulo de Suministro de la primera parte de este libro, se podrá considerar FOB, siendo el lugar el taller o fábrica, cargado sobre camión, galera, ferrocarril u otro medio adecuado de transporte designado por la Propiedad, o CIF, siendo el lugar en el emplazamiento u obra, sobre medio adecuado de transporte y listo para ser descargado por otros. En el caso de que los equipos a suministrar hayan sido autorizados para que sea subcontratados y fabricado en talleres distintos a los de Contratista, deberá solicitarse autorización a la Propiedad para que sean considerados como lugar de la entrega y proceder al despacho desde el mismo. En ese caso, podrá exigirse condiciones similares a las contratadas a efectos de gastos de transporte

El lugar más habitual de contratar el suministro es mediante la modalidad FOB.

La forma en que se hacen las entregas de los distintos bienes terminados es como sigue: se considerarán puestos a disposición de la Propiedad, para que sean  físicamente recepcionados de acuerdo con el aviso de disponibilidad, una vez las hayan probados y aceptados por los inspectores de Control de Calidad del Contratista y de la Propiedad.

La fecha de entrega es la correspondiente al aviso de disponibilidad hecho por el Contratista a la Propiedad. Esta fecha se considerará provisional, sujeta a la confirmación por los inspectores de la Propiedad en su visita de inspección final para comprobar embalaje, acondicionamiento para el transporte y autorización de despacho.

10.9.2.- Condiciones de la entrega:

 

  • El Contratista no procederá al embalaje ni al envío de ningún componente del equipo sin haber previamente realizado una presentación total del mismo o conforme haya sido aprobado por la Propiedad. Durante la presentación se procederá a realizar el control dimensional completo de cada una de las partes del equipo y, siempre que fuera posible, a pruebas de funcionamiento, incluso por conjuntos parciales. Estas pruebas, previo el aviso acordado, deberán ser presenciadas por los inspectores de la Propiedad, siendo preceptiva la aprobación de estos para poder comunicar la disponibilidad de los equipos.

  • El Contratista incluirá todos los medios de mano de obra y materiales para la carga, embalaje y acondicionamiento de los equipos objeto del contrato, habida cuenta del medio de transporte a emplear y con objeto de evitar seguramente todo daño bajo cualesquiera condiciones del mismo. Igualmente deberá incluir las indicaciones, marcas, señales de posición, puntos de estrobo y demás datos que se indican seguidamente.
  • Cualquier daño o pérdida que pudiera sufrir el equipo durante el transporte a su destino motivado por un deficiente embalaje o una inadecuada protección, será repercutido al Contratista que será responsable de las operaciones de carga en su fábrica y de la correcta y segura disposición del equipo sobre el medio de transporte utilizado.
  • La Propiedad contará con un plazo de 2 semanas, a partir de la fecha de aviso de disponibilidad, para comenzar los trabajos de recepción física de los equipos, no existiendo plazo alguno para la duración de los mismos. Transcurridas las 2 semanas sin que la Propiedad haya comenzado los trabajos de recepción, el Contratista podrá cargar a la Propiedad los gastos de almacenaje, debidamente justificados, que el material le ocasione.
  • Será responsabilidad del Contratista la conservación y el mantenimiento de los equipos hasta el momento de la entrega.
  • El acto de la entrega, a efectos de trasmisión de la propiedad y el riesgo, se efectuará una vez que los bienes y materiales se encuentren cargados y acondicionados debidamente, mediante la firma de aceptación de los mismos por el responsable de transporte.
  • El Contratista está obligado a prestar a los inspectores de la Propiedad la ayuda que estos requieran para la realización de los trabajos de recepción física de los equipos objeto del suministro.
  • A efectos prácticos, no siempre la Propiedad realiza la inspección por sus inspectores previamente a la recepción ya que la mayoría de los equipos no tienen la consideración de críticos y son muy cercanos a ser considerados de catálogo. Lo normal es que, solamente en aquellos equipos que así quede establecido en el Programa de Puntos de Inspección (PPI), se efectuará la inspección preceptiva previa a la recepción.

10.9.3.- Embalaje:

  • Todos los componentes del suministro serán cuidadosamente embalados y protegidos por el Contratista para asegurar el transporte en perfectas condiciones hasta el emplazamiento.
  • Los elementos que no puedan permanecer a la intemperie llevarán un embalaje perfectamente estanco y todas las protecciones que el Contratista considere necesarias para su perfecta conservación. Dicho embalaje llevará una marca clara señalando esas características.
  • Los aparatos delicados llevarán embalajes especiales con las debidas protecciones de amortiguación.
  • Los materiales cuyo transporte vaya a ser realizado por mar llevarán un embalaje especial así como las debidas protecciones que eviten la posibilidad de corrosión marina.

10.9.4.- Envíos y marcas:

  • El Contratista podrá agrupar. a su conveniencia. las partes de un mismo equipo para su transporte, siendo imprescindible no mezclar dentro de un mismo bulto a materiales del equipo con herramientas especiales y con repuestos.
  • Todos los bultos, lleven embalaje o no, irán con un sistema de marcaje y con rótulos de las siguientes inscripciones:
    • Nombre de la Propiedad.
    • Nombre planta destino.
    • Nº contrato.
    • Lugar de origen y remitente.
    • Dimensiones y gálibos del bulto.
    • Peso Neto y Bruto.
    • Nº de expedición y bulto.
    • Partida correspondiente del cuadro de precios.

La numeración de los bultos se hará de forma correlativa, con nº de tres cifras o más. El nº del último bulto indicará por tanto el nº total  de bultos que componen el equipo suministrado, independientemente del nº de expediciones realizadas.

  • Todos los bultos llevarán en su interior un listado de las piezas o componentes que contienen, ya sea específico para el bulto o una copia de las hojas de la Lista de Componentes que correspondan debidamente señaladas o punteadas. De una forma u otra deberá ser claramente identificable este listado con la Lista de Componentes o despiece y cualquier otra documentación del suministro.
  • Cuando en un mismo bulto se envíen piezas de distintas características deberán ir empaquetadas independientemente y en todos los casos con una tarjeta o marca en la pieza o en el paquete que permita su identificación.
  • Todos los bultos llevarán indicaciones clara de la posición en que deben de mantenerse así como los puntos que hayan sido previstos para su amarre, manejo e izado.
  • Las piezas que deban de resguardarse de la humedad deberán una indicación clara de ello y deberán ir provisto de un embalaje y una protección especial.

10.9.5.- Avisos de disponibilidad y albaranes:

  • Se denominan Avisos de Disponibilidad a los documentos editados por el Contratista comunicando a la Propiedad la relación de materiales y equipos que, habiendo sido aprobados por los inspectores de control de calidad, pueden ser ya retirados de sus factorías. Esta relación estará agrupada por bultos, indicándose su número de identificación, medidas y pesos. El nº de copias a enviar estarán definidas en las Condiciones Particulares.
  • Se denominan albaranes a los documentos editados por el Contratista comunicándole a la Propiedad el despacho efectuado y relacionado ordenadamente la totalidad de piezas y bultos enviados.
  • Los avisos de disponibilidad deben de contener la siguiente información: Nombre de la Planta, Nº de contrato, Nº de bultos, Origen y destino. Para cada uno de cada bulto se indicará: nº de bultos, Nombre, marca de identificación, designación y cantidad de cada una de las piezas contenidas en el bulto. Dimensiones. Peso neto y bruto. Partida correspondiente del Cuadro de precios.
  • Los avisos de disponibilidad serán remitidos a la Propiedad por correo certificado o similar. La fecha del matasello del escrito de trasmisión se tomará, provisionalmente, como fecha real de entrega contractual, sujeta a la confirmación por los inspectores de la Propiedad, mediante la recepción física de los equipos y materiales en su visita final para autorización del despacho.
  • Los Avisos de Disponibilidad enviados deberán llevar constancia, mediante firma y fecha, de las aceptaciones del Control de Calidad de la Propiedad (si se produjo) y el Contratista.
  • Recibidos los Avisos de Disponibilidad, los inspectores de la Propiedad se personarán los talleres del Contratista para proceder a la recepción de los bienes y materiales que se trate y ordenar su transporte. Si la recepción es conforme, el inspector firmará en el documento de aviso de disponibilidad recibida estableciéndose, en ese acto, la fecha real definitiva de entrega contractual.
  • El encargado de transporte firmará el recibí al Contratista en un albarán provisional por la totalidad de la mercancía que transporta, debiéndosele entregar tres copias del albarán provisional para su presentación en los almacenes de la Propiedad en la obra.
  • Inmediatamente después de efectuar su expedición, el Contratista enviará el nº de copias que se indique en la distribución fijada en las Condiciones Particulares.

10.9.6.- Recepción de los bienes y materiales en la obra.

  • Con independencia de la recepción en las fábricas, la Propiedad puede establecer un servicio de recepción de los materiales recibidos del Contratista según el siguiente plan:
    • Comprobación del nº de bultos enviados.
    • Examen visual de los embalajes.
    • Comprobación del nº de piezas de mediano y gran tamaño y atado de piezas sueltas.
  • Dentro de los 15 días siguientes a la recepción en la obra , la Propiedad emitirá un informe de recepción del envío aceptándolo o indicando las observaciones que procedan, tales como:
    • Cajas con piezas pequeñas y que se abrirán en el montaje.
    • Piezas con defectos por embalaje defectuoso, no imputables al transporte.
  • En el caso de un suministro contratado con supervisor de montaje, la recepción en obra solo constará de la comprobación del nº de bultos enviados y del examen visual de los embalajes, no abriéndose caja alguna ni comprobándose el nº de piezas, ya que estas funciones serían responsabilidad del Supervisor.
  • Un modelo de documento para la Recepción de materiales en la obra podría ser el que se indica seguidamente:

“Proyecto de:………

Ref: ……..

Fecha documento:……….

Contrato nº:…………

Equipo:……….

Suministrador:………..

 

Los bultos de los avisos de disponibilidad números…………………..

Enviados con los albaranes números……………………………………..

Se han recibido en obra, estando en aparentes buenas condiciones sus embalajes.

 

De ellos se han abierto y comprobado numéricamente su contenido, los bultos: ……………………………………………………………………… Reclamaciones: ……………………………………………………………….

Observaciones:………………………………………………………………..

 

Firmado por el Suministrador,                     Firmado por la Propiedad,

10.9.7.- Transportes:

  • Es habitual que, dado que la Propiedad, normalmente cuenta con un departamento que se responsabiliza de los transportes, optimizando sus costes y coordinación, el transporte de los suministros contratados será realizado por ella.
  • Todas las piezas que dentro del alcance del Contratista tengan dimensiones de transporte especial, deberán ser consignadas en su oferta. En el caso de no hacerse así, deberá comunicarlo a la Propiedad, con los datos necesarios para que se pueda hacer un estudio del transporte, con un mínimo de cuatro meses de anticipación a la fecha prevista para su despacho. Los gastos extras por el transporte imprevisto serán cargados al Contratista, entendiéndose como imprevisto aquellos casos no incluidos en la oferta o no avisado con 4 meses de anticipación.
  • Realizada la recepción física, el inspector de la Propiedad de acuerdo con el coordinador del Contratista, fijará una fecha para la carga, con objeto de procederse al adecuado embalaje y preparación. Este plazo no podrá ser superior a dos semanas desde la recepción.

La Propiedad contratará el transporte en firme para la fecha acordada, siendo por cuenta del Contratista los gastos del transportista originados por la demora en la carga, si la hubiera.

  • En caso de transportes especiales, el aviso a la Propiedad será de un mes de anticipación de la semana natural en que las piezas estén disponibles. Con quince días se confirmará o corregirá el plazo avisado. La Propiedad contratará en firme para la semana acordada en la última comunicación, siendo por cuenta del Contratista los gastos del transportista que la demora, si la hubiera, pudiera producir.

10.9.8.- Acta de Recepción Provisional de suministros:

  • Es un documento de carácter transitorio y provisional que sirve para certificar la entrega total de los servicios, materiales y bienes objeto del contrato y que define el comienzo y el final del periodo de garantía.
  • El acta certificará la entrega pero no hará mención del cumplimiento de los parámetros, errores que puedan aparecer en el montaje, falta de piezas, etc., que serán objeto de reclamación durante el periodo de garantía. Tampoco supone la renuncia a la reclamación por falta o daños de pequeño material cuya recepción no hubiera sido realizada anteriormente.
  • La emisión del Acta de Recepción Provisional se hará una vez verificado que todos los elementos de la Lista de Materiales o Componentes han sido remitidos, mediante el cotejo de la misma con los Albaranes recibidos en los almacenes de obra.
  • El Periodo de garantía se abrirá con el Acta de Recepción Provisional y en ella vendrá definida la duración del mismo.
  • Un modelo de Acta de Recepción Provisional podría ser el modelo que se incluye seguidamente:

“Proyecto de:………

Ref: ……..

Fecha documento:……….

Contrato nº:…………

Equipo:……….

Suministrador:………..

 

 

En ……………….a día …..de…..de 20..

 …………………como……………del Proyecto de …………………………

En representación de (la Propiedad), certifica que para el contrato, suministrador y equipo referenciado, se han recibido:

  • La totalidad de la documentación establecida en el contrato.
  • La totalidad de las piezas y componentes enumerados en la lista de componentes, por comparación de los albaranes con la citada lista, emitiendo la presente ACTA DE RECEPCION PROVISIONAL con el alcance y efectos establecidos en el contrato.

                                                 Firmado,

Observaciones:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  • A efectos prácticos, no todas las compras deben de llevar un procedimiento de entrega de la complicación administrativa como el descrito. Para aquellos suministros amparados solo con pedido, que responden, en la mayoría de los casos, a equipos y materiales comerciales de catálogo, no tiene sentido el Acta de Recepción Provisional. Sin embargo, aquellos suministros contratados con Especificación Técnica, el Acta de Recepción es una protección tanto para el Contratista como para la Propiedad. A veces, las organizaciones que descansan para los suministros en una unidad de compras, eluden la firma del Acta de Recepción Provisional por lo que significa la responsabilidad de aceptar la propiedad y el riesgo de pérdida de un equipo sobre el que no se sienten capaces de evaluar sus parámetros técnicos finales.
  • A efectos prácticos, el Acta de Recepción Provisional es, al contrario que la de Recepción Definitiva, es un documento en el que existen, normalmente, interés por todas partes para que se firme lo más pronto posible. El Contratista es lógico que quiera cobrar todo el contrato y conseguir la rápida trasmisión de la propiedad y el riesgo a la Propiedad. El departamento de proyectos de la Propiedad también tiene interés en firmar lo más pronto posible el Acta, ya que con eso termina su trabajo, teóricamente, de forma satisfactoria y además deja de recibir las presiones del Contratista con el que acaba llegando a mantener una cierta confraternización e identificación por el haber estado metidos en el mismo barco y sufriendo situaciones difíciles. A pesar de ello, hay que saber aguantar en este momento y no ceder hasta que exista la confianza en que la nueva planta o el nuevo equipo funciona eficazmente de acuerdo con los requerimientos contractuales. Tampoco sería la solución el delegar la firma del Acta de Recepción Provisional en el Departamento de Producción que se responsabilizaría, a partir de ese momento, de la operación comercial y tiene su mayor interés en que lo que reciba sea lo mejor posible. El Departamento de Producción nunca firmaría el Acta de Recepción Provisional.

 

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GESTION DE LA FASE DE INGENIERIA

10.7.- Gestión de la fase de Ingeniería de Suministros y Obras:

10.7.1.- Introducción:

  • En los suministros, el Contratista editará toda la información necesaria (planos, documentos, estudios, etc.) para que, la Propiedad o sus representantes, puedan incorporar plenamente los sistemas, equipos y componentes contratados al desarrollo de la ingeniería de la planta, en donde se integrarán, prever su transporte, almacenaje, montaje y puesta en marcha, verificar las maniobras de operación y las normas de mantenimiento y proceder a una operación y mantenimiento seguros y eficaces.
  • El Contratista realizará totalmente el proyecto de ingeniería de los equipos o sistemas y facilitará a sus subcontratistas o asociados los datos y dibujos completos para la realización de los distintos componentes que los integran. La ingeniería del Contratista será:
    • Completa para todo el suministro.
    • Cumplirá en su totalidad con las Especificación Técnica contractual y con la normativa en ella citada.
    • Incluirá la revisión y aprobación de los posibles planos constructivos de sus subcontratistas y asociados.

 

Toda la ingeniería, proyectos y dibujos del equipo, componente o sistema especificado, será considerado por la Propiedad como realizado exclusivamente por el Contratista y el no cumplimiento con lo indicado hará que  éste sea el único responsable.

 

  • En el caso de la ingeniería para las obras, el Contratista irá recibiendo de la Propiedad, durante el diseño de detalle, los documentos necesarios para los trabajos, por envíos parciales y según se vayan determinando las características y dimensiones finales de los diferentes elementos, con suficiente antelación sobre la utilización real, viniendo esta fecha determinada por el estado de avance de la obra, en base al programa presentado por el Contratista y a las demandas de éste según aquel.

10.7.2.- Plan de Ingeniería para suministros y obras en general.

  • El plazo de entrega empezara a contar a partir desde la fecha del contrato o carta de intención de encargo del suministro y terminará en la fecha que se cite en el citado documento.
  • El Programa de Planos y Documentación de Ingeniería se editará dentro de las cuatros primeras semanas posterior a la fecha del contrato según los criterios que citaremos posteriormente.
  • La emisión de planos para aprobación deberá comenzar dentro de las seis semanas siguientes a la fecha del contrato y terminará antes de rebasar los dos tercios del plazo de entrega y siempre antes de iniciarse los envíos. La tramitación de los planos se efectuará según lo que posteriormente indicaremos.
  • La lista de repuestos se enviará, preliminarmente, con las ofertas. Su confección y actualización definitiva se efectuará una vez efectuada las subcontrataciones.
  • La lista de componentes de montaje se remitirá a la Propiedad ocho semanas antes de la entrega del equipo contratado y siempre antes de iniciarse los envíos a obra.
  • El Manual de Instrucciones será remitido ocho semanas antes de cumplirse el plazo de entrega del equipo contratado y siempre antes de los envíos.
  • La lista de planos de montaje será remitida ocho semanas antes de cumplirse el plazo de entrega del equipo contratado y siempre antes de los envíos.
  • En las obras, el Contratista emitirá, mensualmente, un programa mensual al que adjuntará las necesidades de planos de tres categorías: de situación (de localización de obra), preliminares (válidos para construcción excepto detalles o zonas concretas) y definitivos (para construcción). Igualmente se acompañará de una lista de materiales y equipos previstos según programa. La falta de previsión por parte del Contratista no será justificación de retrasos y se le imputará sus consecuencias.
  • A efectos prácticos, las fechas indicadas son genéricas y de buena práctica, siendo las válidas las que figuren en el contrato y otros documentos contractuales que podrán o no coincidir con las genéricas.

Fig. nº 92: Momentos de envío de los documentos de un suministro.

 

10.7.3.- Programa de planos y documentación de Ingeniería para suministros en general:

 

  • Para la confección de la lista de planos, el Contratista, a través de internet, tendrá acceso a la aplicación del Programa de Planos y documentación de ingeniería cuyo modelo adjuntamos.

  • Estas hojas serán editadas y actualizadas mensualmente por el Contratista de la forma siguiente:
    • Título de plano: deberá escribirse completo, procurando que entenderse claramente el contenido del plano con la lectura del título.
    • Número de plano: En la edición original de la lista de planos, el Contratista, pondrá en la casilla el nº de su plano. En ediciones posteriores anotará también el de la Propiedad y sus representantes.
    • Fecha envío edición inicial: En estas casillas anotará las fechas programadas y revisadas de envío de la edición inicial de cada plano. El Arquitecto & Ingeniero, actuando en representación de la Propiedad, revisará estas fechas con objeto de mantener su propio programa de ingeniería y, si previesen alguna interferencia, se lo comunicarán al Contratista, el cual procurará acelerar los planos afectados de acuerdo con las notificaciones que reciba. En todo caso el Contratista se obliga a dar al A&E los datos e instrucciones necesarios para que estos puedan proseguir sus trabajos sin pérdida de tiempo.
    • En la casilla de calificación anotará el nº que le corresponda al estado en que se encuentre la tramitación de cada plano de acuerdo con la siguiente nomenclatura:
  1. Aprobado
  2. Aprobado excepto notas.
  3. Se devuelve para corregir y agregar información.
  4. Para información solamente.
  5. No devuelto.
  6. Anulado
  • En la casilla de Nº de carta de envío, anotará el nº de la carta en la que se remite el plano al A&E y en el nº de carta de devolución el de la carta en la que el A&E le devuelven el plano con los comentarios pertinentes.
  • En la casilla del título del plano o documento estarán impresos el de los principales documentos de este capítulo. El Contratista rellenará las restantes casillas siguiendo las instrucciones descritas anteriormente para los planos. Todo documento que crea conveniente incluir en este programa lo hará el Contratista.
  • La lista de planos se tramitará por el A&E como un plano normal y, por tanto, tendrá la obligación de incorporar los comentarios realizados por el A&E en la revisión que se edite al mes siguiente. La calificación de Aprobado del programa no se podrá tener hasta que queden aprobados todos los planos relacionados por ella.
  • Los planos realizados por los subcontratistas serán relacionados por el Contratista en una lista idéntica a la mencionada anteriormente e identificado por “Lista de planos del subcontratista……………….para la fabricación de…………………..”.
  • La lista de planos de montaje será similar a las anteriores aunque no serán tramitados por el A&E y, por tanto, se suprimirán las casillas del nº y de la calificación. Esta lista se enviará, junto los planos listados, ocho semanas antes de la entrega del equipo o sistema y siempre antes del de iniciar los envíos.
  • A efectos prácticos, la tramitación que se describe, además de ser operativa, es eficaz, aunque laboriosa, por el trajín que supone mover los planos y comentar por escrito sobre ellos, y poco ágil, ya que el tiempo de revisión, envío y reenvío puede superar los 30 días. La tramitación conviene acortarse con reuniones de proyecto cada cierto tiempo (mensuales).

10.7.4.- Planos para suministros en general:

  • Se establecen dos tipos de planos:
    • Los de disposiciones generales, conexiones exteriores y todos aquellos que afecten al desarrollo de ingeniería. Estos planos deben ser enviados y revisados porque influyen y afectan al desarrollo de la ingeniería.
    • Los de detalle y construcción interna que no afectan al desarrollo de la ingeniería. Estos planos se enviaran para aprobación respecto al cumplimiento con la Especificación Técnica contractual y, una vez aprobados, se entregarán para el montaje y mantenimiento del equipo y forman parte integrante del suministro,
  • Los diferentes tipos de planos y documentos de la fase de Ingeniería son los que hemos definido en la parte primera de este libro.
  • El Contratista remitirá y distribuirá todos los planos y sus revisiones, de acuerdo con las indicaciones que se den en las Condiciones Particulares.
  • El Contratista preparará todos los detalles de planos y diseño, dando completa información de los mismos y comenzará su trabajo inmediatamente que obre en su poder la información necesaria. Se establecerá prioridades según los envíos proyectados.
  • Los planos estarán detallados suficientemente como para permitir que el A&E proceda con el diseño de los elementos con inter-fase tales como cimientos, tuberías, trabajos eléctricos y de control, etc. Si se requiere, los números de identificación de los equipos, según código del proyecto, se marcarán en los Planos del Contratista.
  • Todos los planos de cada proyecto deberán venir marcados con diferentes cartelas en el ángulo inferior derecho, a saber:
    • Cartela del Contratista y subcontratista.
    • Espacio para las posibles ediciones de los planos.
    • Espacio en que conste: Propiedad, planta y nº de contrato.
    • Espacio para sello y nº de la Propiedad.
    • Espacio para el sello de calificación y nº del A&E.
  • Todos los planos de los subcontratistas remitidos para aprobación, podrán ser enviados directamente por ellos. El Contratista comprobará cuidadosamente que estos planos cumplen en lo referente a dimensiones, tamaños, materiales y detalles, con las especificaciones y objetivos. En el caso de que estos planos presenten errores o sean inadecuados, serán devueltos para su corrección. Una vez aprobados los planos de los subcontratistas serán enviados al A&E con fechas y firmas de aprobación. El A&E devolverá los planos al Contratista que no hayan seguido el procedimiento citado.
  • Todos los planos serán remitidos en el orden en el que los materiales y equipos sean necesarios en el lugar de montaje, sin tener que esperar a tenerlos todos terminados para enviarlos a la Propiedad para su aprobación. La aprobación de los planos no eximirá de la responsabilidad del Contratista por errores u omisiones que puedan existir, aunque el trabajo se haga con los planos aprobados. En el caso que se descubran posteriormente los errores u omisiones, serán rectificados por el Contratista independientemente de la aprobación previa. No se permite efectuar un cambio en los planos aprobados a menos que sean autorizado, por escrito, por la Propiedad o su representante.
  • Cuando las revisiones de planos hagan que las copias sean borrosas, el Contratista hará nuevas copias, legibles y sin coste alguno, de los planos aprobados finales.
  • El Contratista no está autorizado a la fabricación del equipo sin disponer alguna indicación, de la Propiedad o de su representante, en ese sentido. La aprobación de los planos es para el diseño general y el cumplimiento con la Especificación Técnica y no eximirá al Contratista de la responsabilidad en lo referente a suficiencia de detalle, diseño o precisión en las dimensiones de detalle.
  • El Contratista deberá distribuir los planos para aprobación que se indique en las Condiciones Particulares. La Propiedad o el A&E devolverán al Contratista una copia de cada plano incluyendo los comentarios que considere oportuno o la aprobación a la disposición general adoptada. El plazo para la emisión de los comentarios no superará los 30 días desde la fecha de emisión de los planos e incluirá la fecha tope en la que se debe realizar el nuevo envío de los planos corregidos. Los diferentes veredictos que pueden sufrir un plano enviado a la Propiedad o al A&E son los siguientes:
    • Para Información solamente. No requieren aprobación.
    • Se devuelve para corregir y agregar información. La información aportada es de baja calidad y grado de terminación, siendo imposible su estudio y revisión.
    • Aprobado excepto notas. Puede procederse a la fabricación de acuerdo con las condiciones contractuales. Se usará sobre aquellos planos que se hayan introducidos comentarios de cierta importancia que permite la fabricación ateniéndose a los comentarios introducidos. Debe de emitirse de nuevo el plano incluyendo los comentarios para poder ser aprobado completamente.
    • Aprobado en cuanto a disposición solamente. Puede procederse a la fabricación de acuerdo con las condiciones contractuales. Cuando no hay comentarios o los hay respecto a erratas visibles o respecto a falta de información, pudiéndose proceder a la fabricación.
  • Las emisiones posteriores a la primera incluirán además del nº del plano el que corresponda al de la Propiedad o su representante que aparezca en el anterior aprobado o comentado. Ese nº se utilizará posteriormente para referencia posterior del plano. Toda nueva emisión de plano y por leve que sea la modificación realizada llevará aparejado el cambio de edición del plano. En la cartela de cada plano y como título del mismo deberá, de forma clara, indicarse el equipo y sistema a que pertenece y detalle o función representada (tipo de plano).
  • Los planos serán mantenidos actualizados por el Contratista de acuerdo con el procedimiento adecuado para sustitución de las ediciones modificadas y que las ediciones finales lleguen a la Propiedad en el Manual de Instrucciones.
  • A efectos prácticos, toda el proceso de tramitación para la aprobación de los planos debe de extenderse a todos los documentos del equipo y/o sistema a suministrar (curvas características, estudios, cálculos, descripción del sistema, criterios de diseño, etc.). La aprobación permite tener controlado el suministro y el cumplimiento con la especificación técnica contractual, además de permitir casar las inter-fases técnicas con el resto del suministro que realizarán otros. De no revisar este tipo de documentación quedaría sin conocer, por la Propiedad, las características de diseño de un suministro que a lo largo de su vida conviene saber en detalle ante hipotéticos problemas. En el caso de no tener acceso a la documentación citada, la Propiedad quedará en situación de costosa dependencia y, por así decirlo, de esclavitud tecnológica.
  • A efectos prácticos, todo el proceso de tramitación descrito para la aprobación de los planos es algo esencial para el control del suministro, aunque resulta engorroso y lento. Para dar mayor agilidad y eficacia al procedimiento conviene mantener reuniones mensuales que resuelvan, en un momento, en vez de en meses, los problemas existentes y la aprobación de planos y documentos.

10.7.5.- Planos de construcción para obras.

  • Todas las mediciones que sean necesarias para realizar la obra deberán estar consignada en los planos. No son admisibles mediciones sacadas de la escala de los planos constructivos. El Contratista deberá ceñirse a las dimensiones y situación señaladas en los planos. Todo error de situación y sus consecuencias económicas para subsanarlo serán de la exclusiva responsabilidad del Contratista.
  • Las contradicciones observadas por el Contratista en los planos deberán hacerlas constar por escrito a la Propiedad en el plazo máximo de 4 días a partir de la fecha de recepción del plano, con un ritmo de recepción de planos limitado a 5 al día. La Propiedad solucionará las cuestiones señaladas por el Contratista, comunicándole por escrito la solución adoptada, y se reserva el derecho de determinar si alguna parte de la obra es factible de realizar a partir de los planos entregados o si procede a la aclaración solicitada.
  • Los planos que use el Contratista para ejecución de trabajos, deberán estar previamente aprobados para la construcción y correspondiendo a la última edición disponible de los mismos.
  • La Propiedad podrá, antes de empezar la construcción o durante su ejecución, las modificaciones que crea necesario aunque supongan sustituciones en el tipo de trabajo a efectuar. Las repercusiones económicas que las modificaciones pudieran implicar, se resolverán de acuerdo con el contrato. El Contratista ejecutará las modificaciones que le indique la Propiedad con arreglo a las instrucciones que le sean dadas.
  • En el caso de que las modificaciones no le sean fijadas en planos, el Contratista debe de proceder, dentro de los 15 días siguientes a la terminación de una zona de construcción con modificaciones, a la inclusión, por su cuenta, de las mismas en los planos de Construcción Realizada (“as built”) que deberán ser presentados a la Propiedad. Si la construcción modificada, exigiese, para su realización, un plazo superior a un mes, el dibujo de Construcción Realizada se elaboraría mensualmente; si bien los complementos posteriores al primer mes podrían plasmarse sobre revisiones del plano básico, ejecutado tras el primer plazo, en este caso la última edición constituiría el plano definitivo y anularía a los anteriores. El formato a los planos de modificaciones sería el mismo que el que realizase la Propiedad o el A&E, poniendo el nombre del autor el de la empresa constructora y referenciando el título del plano del proyecto al que modifica. Todos lo indicado, constituirá condicionante para la certificación.
  • Se consideraran planos auxiliares de la construcción: los planos de Construcción Realizada que incluya las modificaciones realizadas y los planos realizados por la Propiedad o el A&E que no formasen parte del Proyecto de obra civil.
  • Se considerarán normas auxiliares de construcción las no mencionadas en el Proyecto de obra y que la Propiedad considere aplicables.
  • En el caso de que exista, en la fase de prefabricación, lista de despiece o de componentes, el Contratista deberá establecer un sistema de marcado de todos los componentes, de acuerdo con su práctica habitual de despiece. Las piezas a suministrar irán marcadas para su identificación y se mantendrán las marcas en todo momento. Se confeccionará  una lista de despiece ordenando por conjuntos y número de marca en la que, para cada pieza, se indicará el nº de identificación, nombre de la pieza, nº de la pieza, nº del plano del Contratista, nº asignado por el A&E, peso de la pieza, material, dimensiones y características. La lista se distribuirá, según las Condiciones Particulares, dos semanas antes de iniciarse los trabajos y, posteriormente, se actualizará cada vez que exista una variación.

10.7.6.- Lista de Repuestos:

  • La lista de repuestos formará parte de la documentación de ofertas y deberá incluir los siguientes conceptos: cantidad, nombre y nº de identificación, descripción y precios unitarios.
  • Independientemente de la lista de repuestos de la oferta contractual, el Contratista deberá presentar, para su aprobación, la lista definitiva revisada de repuestos antes de cumplir los dos tercios del plazo de entrega. Una vez aprobada, se deberá distribuir según quede referido en las Condiciones Particulares, ocho semanas antes del vencimiento del plazo de entrega y siempre antes del inicio de los envíos a obra.
  • La lista de repuestos deberá ser completa para la operación y mantenimiento del equipo durante cinco o dos años, según se indique en las Condiciones Particulares, y deberá estar divididos en dos categorías, además de las que se indiquen en el contrato:
    • Especiales o únicos
    • Generales o de fácil adquisición en el mercado.
  • El Contratista deberá actualizar y distribuir la lista de repuestos, siempre que se produzca el cambio de alguna pieza en ella relacionada y, si dicha pieza ha sido incluida en el contrato del equipo, cuidará igualmente que se suministre la pieza sustituida.
  • Sobre el tema de los repuestos ya hemos desarrollado, en otras partes del libro, todos los aspectos prácticos posibles.

10.7.7.- Listas de identificación: 

  • Nos referimos a las lista de Materiales, Componentes y Bultos y ya las hemos descrito en otras partes de este libro, en su primera parte.

10.7.8.- Manuales de Instrucciones:

  • Este documento de ingeniería de pruebas y puesta en marcha ya lo hemos descrito en la parte correspondiente de la primera parte de este libro.

EL FINAL DE UNA INSTALACION INDUSTRIAL: PROYECTO DE CLUSURA

EL FINAL

Todo tiene un final, acaban las cosas que los hombres engendran y las que crean, incluso se transforman y acaban las cosas que la naturaleza ha ido formando. Por tanto, las instalaciones industriales no escapan a esa ley natural y llega un momento que se deben de cerrar y clausurarse.

Las razones que impulsan al cierre de una planta industrial suelen ser las siguientes:

  • El envejecimiento hace que aumenten las indisponibilidades de la planta, en tal cuantía que resulte más interesante abandonarla que gastarse dinero en reparaciones y mejoras. Esta situación la hemos analizado en profundidad al tratar los proyectos de alargamiento de vida.
  • El desarrollo de las tecnologías convierten la tecnología de tú planta en algo obsoleto e ineficiente que no puede competir con las nuevas.
  • El agotamiento y consecuente encarecimiento de las materias primas que se usan en la planta la convierten también en una planta cara  y sin garantías de disponibilidad.

En todos los casos citados surge un nuevo proyecto, esta vez de clausura y cierre de planta.

Las fases de este proyecto, al ser de destrucción, solo tienen dos fases, la fase conceptual y la fase de desmontaje.

La fase conceptual, al igual que en un proyecto normal, analizará desde los puntos de vista técnico, económico y medioambiental todas las alternativas posibles y que se reducen a:

  • Desmontaje y achatarramiento de las instalaciones: la más común y económica de las soluciones desde la perspectiva de la empresa.
  • Conversión en una instalación- museo con ventajas para el conjunto de la sociedad pero que representa un puro coste para la empresa propietaria. No podemos olvidar, al mencionar esta alternativa, que constituye motivo de protección social y la justifica sobradamente, el hecho de que cuando, hoy día, se encuentra una noria romana o unos baños árabes o cualquier ingenio antiguo, aparte de constituir una alegría para el lugar en donde aparece, la legislación vigente los protege e impide su destrucción. Evidentemente, una planta de hace 60 años tiene algo que enseñar desde el punto de vista arquitectónico e incluso artístico y representa un hito de avance tecnológico de la sociedad. Al lector le remito a la contemplación de lo que es, hoy día, el Centro George Pompidou, en Paris, y a las exposiciones que en él se celebran.
  • En situación de reserva estratégica o utilización como planta de investigación y demostración de nuevas tecnologías. Esta alternativa reporta a la empresa imagen y al consumidor unas perspectivas de futuro y unas garantías y seguridad de suministro.

La fase conceptual del proyecto de clausura de una instalación termina con la confección de un plan de cierre y la consecuente definición de los recursos humanos y financieros necesarios y la confección de su programa de implantación. Este plan debe de someterse a la autorización administrativa, fundamentalmente medioambiental, ya que, en mayor o menor medida, existe un impacto y unas necesidades de descontaminación y vigilancia de las instalaciones clausuradas.

La fase de desmontaje, en cuanto a su gestión y ejecución, es similar a la descrita para el montaje, pero siendo las actividades las inversas a las descritas y existiendo una ingeniería específica para ello. Dependiendo del valor residual que se busque y del uso futuro que se pretenda de los terrenos, aparte del desmontaje existirán o no actividades de derribo y demoliciones.

Voy a terminar la primera parte de este Manual de Proyectos contando una anécdota del tiempo en que iniciaba mi vida profesional. Tuve la suerte de contar con un primer jefe, ingeniero de los que amaban su profesión y que, aunque con frialdad, sabían trasmitir ese entusiasmo que en él despertaba la labor de sacar adelante un proyecto. Recuerdo que, viéndome afectado por el primer choque en el trato profesional con los que me rodeaban, me hizo, yo creo que para animarme, la siguiente observación: “Las personas odian las oficinas pero aman las fábricas”[1]. Pude comprobar a lo largo de mi vida lo que me había dicho, las fábricas, aunque la propiedad formal les corresponda a los accionistas de la empresa, los lazos afectivos que se desarrollan en su creación, con el roce diario, con la superación de los problemas que aparecen y por el contacto con la naturaleza que su cercanía trasmite, convierten a las personas cercanas en sus auténticos propietarios afectivos.

Como consecuencia de todo lo dicho, se puede deducir que el final de una instalación industrial es algo triste, algo que la naturaleza sabe paliar ya que sus creadores no suelen sobrevivirlas. No obstante, os puedo asegurar que son múltiples y variados los sentimientos y añoranzas que tuve cuando, antes de jubilarme, me acerqué a la planta que había consumido gran parte de mi vida. Los recuerdos y sentimientos aparecieron en cada rincón y en cada plataforma de aquel, aparente, laberinto de hierros, en donde seguía latiendo la vida de una parte domesticada de la naturaleza.

Figura 81: Antigua fábrica transformada en museo (circa 1920)

[1] D. Jorge Díaz-Caneja Burgaleta

FASE V DE UN PROYECTO: CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA

He querido reunir, solas y bajo un mismo epígrafe, todas las actividades de un proyecto que se realizan en el emplazamiento, obra o lugar en donde se instala la planta. Este lugar, amalgama y da vida a todo el proyecto – que invisiblemente se ha venido desarrollando – con tal intensidad que, algunas organizaciones, gravitan en torna a la obra, siendo el director del proyecto el jefe de la obra y todas las fases anteriores de ingeniería y fabricación se consideran como si de acopios de materiales se tratara. Este desplazamiento del centro de gravedad acaba cobrando toda su fuerza con la puesta en marcha y operación ya que, en ese momento, no se trata de crear productos de la mente sino productos frutos de las experiencias y de los comportamientos reales.

                                                          8-Fase V del Proyecto:

8.1.- Construcción, Montaje, Pruebas y Puesta en Marcha:

8.1.1.- General:

Son todas las actividades a realizar en el emplazamiento seleccionado para instalar, todos los sistemas, equipos y componentes fabricados, de acuerdo con lo previsto en la ingeniería de construcción y montaje, de tal manera que puedan funcionar coordinadamente entre sí y, como conjunto, la instalación produzca la esperada capacidad, rendimiento y disponibilidad.

Comprende las actividades de adecuación del emplazamiento a las necesidades de la obra, descarga, inspección, recepción, montaje, ejecución de las obras de fábrica, control de calidad, pruebas de equipos de finalización de montaje, limpieza de la obra y retocado y acabado de la pintura y, finalmente, pruebas pre-operacionales.

8.1.2.- Adecuación del emplazamiento: de acuerdo con la ingeniería correspondiente, comprende las actividades de ejecución de obra civil para preparar el emplazamiento con objeto de disponer de zonas de almacenamiento a intemperie y cubierto, zonas de implantación de los Contratistas y de la Propiedad, accesos, seguridad, limpieza, saneamiento y recogida de pluviales y aguas negras, talleres, etc. También comprende las actividades de montaje de instalaciones eléctricas y mecánicas que permitan el suministro de energía eléctrica, aire comprimido y agua en la obra para todos los Contratistas. A cada uno de ellos le corresponderá la adecuación del emplazamiento de la zona que se le asigne, para instalar sus servicios de almacén, taller, vestuarios, etc.

8.1.3.- Descarga de equipos y componentes de montaje: ya se haya contratado el suministro CIF o FOB, cuando estos elementos llegan al emplazamiento, deben de ser descargados, del medio de transporte empleado, con los recursos existentes (grúas, plataformas, gatos hidráulicos, etc.) y conducidos a la zona de servicio asignado por la dirección de la obra.

8.1.4.- Inspección y Recepción:

Cuando el suministro del equipo o componente, que va ser montado en el emplazamiento, ha sido contratado en la modalidad CIF, en el momento que los servicios de control de calidad consideran que esta listo, el suministrador envía el denominado Aviso de Disponibilidad. Los responsables de la Propiedad envían a los inspectores al taller para inspeccionarlo y recepcionarlo. A partir de ese momento, se puede transportar a la obra con el correspondiente Albarán, que es un documento de envío en donde se explicita el “lleva”, en cuanto a:

Nº de contrato, identificación del transporte, nº de expedición, nº de bultos y origen y destino. A su vez, cada bulto tendrá identificado el nº, nombre, nº de identificación y cantidad de cada pieza del bulto, dimensiones del bulto, pesos y partida correspondiente según el contrato.

Con independencia de la recepción en la fábrica, en la obra también se recepcionará, comprobando el nº de bultos, examinando visualmente los embalajes y comprobación del nº de piezas de gran y mediano tamaño y atado de piezas sueltas. En todo caso, se efectuará un informe de recepción en el que se efectuarán las observaciones en cuanto a piezas dañadas, cajas que no se abrirán hasta efectuarse el montaje, etc.

En el caso del suministro FOB, el informe de recepción en la obra servirá para considerar conforme o no conforme el suministro.

La recepción en la obra, en el caso de que, contractualmente, se haya incluido los servicios de supervisión del montaje, será del menor alcance posible, limitándose a comprobar el número de bultos enviados y el examen visual de los embalajes, ya que le corresponderá al supervisor la responsabilidad del detalle.

8.1.5.- Montaje:

Comprende todas las actividades necesarias para instalar, en el emplazamiento previsto y de acuerdo con la ingeniería de montaje realizada, todos los componentes que, procedentes de la etapa de fabricación, han llegado a la obra. Para realizar el montaje se aplicarán los recursos humanos precisos, debidamente homologados, así como los recursos materiales necesarios (grúas, polipastos, trácteles, amoladoras, radiales, polímetros, etc.).

Aparte de las herramientas normales, existen herramientas especiales que el suministrador de un equipo debe facilitar como parte integrante del mismo y que se precisan para su montaje y mantenimiento.

En el emplazamiento y proporcionado por el propietario se dispondrán de las instalaciones de:

  • Aire comprimido a 7 Kg/cm2.
  • Agua.
  • Energía eléctrica a 380 V, 3 fases y 50 cps. Y a 220 V, 1 fase y 50 cps. (Europa)

Las principales actividades de montaje mecánico son las de, almacenamiento y traslado, descarga, izado, montaje, nivelado, ajuste, atornillado, soldado, tratamiento térmico de las soldaduras, equilibrado, inspeccionado, instalación de unidades paquetes sobre las fundaciones previstas, prefabricación de todas las tuberías de interconexión y sus racks, instalación y soldadura de las piezas y sistemas de tuberías ( incluyendo colgantes, soportes estructuras auxiliares, etc.), conexión de los servicios auxiliares, arriostramiento y colgado de los sistemas y equipos, etc. En lo que se refiere al montaje eléctrico, las actividades principales son las de instalación, erección y conexión del suministro eléctrico en general, motores, arrancadores de los sistemas de alta y baja tensión, la iluminación, tomas auxiliares, telefonía, red de tierras, protección catódica, las de instalación, tendido y terminación de todos los cables (potencia, control, indicación y alarmas), incluyendo el tendido de bandejas, “conduits” y cables y las de conexionado y cableado en los armarios.

En lo que se refiere al montaje de instrumentación y control, las actividades principales son las de instalación de paneles y pupitres de control, calibración, pruebas e instalación de instrumentos, interruptores y válvulas, instalación de cables, instalación de las conexiones neumáticas, hidráulicas y eléctricas, instalación aire de control y la identificación de los diversos componentes

8.1.6.- Ejecución de las obras de fábrica o construcción:

Se trata de realizar toda la obra civil, normalmente en hormigón armado, necesaria para permitir el montaje de las instalaciones y, además, dotar a la planta industrial de todos los servicios generales necesarios que permita su explotación. Concretamente hay que referirse a las fundaciones, pedestales y bancadas de soporte de los equipos y estructuras metálicas, a los edificios que albergan las oficinas, laboratorios, almacenes, talleres, vestuarios, aseos, etc., a la urbanización, accesos y el saneamiento de la planta, e incluso a la construcción de ciertos componentes y equipos que se construyen en la propia obra (torres de refrigeración, canales, tomas de agua, decantadores, etc.) y que son de hormigón armado.

Cada componente, construido de acuerdo con la documentación de ingeniería, lleva implícito la realización de todas o varias de las siguientes actividades: movimiento de tierra (nivelación, relleno, y excavaciones) y demoliciones, carpintería de armar (encofrados), hormigones y morteros, albañilería, cerrajería de armar (armaduras), forjados y cubiertas, grava y escollera, carpintería de taller, tuberías y válvulas, fontanería, saneamientos y aparatos sanitarios, pavimentos, solados, revestimientos y fachadas, vidrieras, pintura aislante e impermeabilizante, etc.

8.1.7.- Control de Calidad:

Al igual que en la fase de fabricación se procederá en la fase de montaje, respecto a los requisitos, planes y programas de control de calidad, organizaciones del Contratista y de la Propiedad, inspecciones, pruebas etc. Lo que caracteriza a esta fase es el grado de exigencia, más duro, aplicable a unas fabricaciones y construcciones realizadas en condiciones más difíciles que las mismas hechas en los talleres y fábricas. Si el tamaño de obras de fábricas civiles es importante, puede ser la misma Propiedad quien monte un laboratorio de ensayos que se empleará por todos los contratistas. Las inspecciones a realizar a las operaciones más críticas, como son las soldaduras de partes a presión, se realizan, normalmente, por los Contratistas, a través de su unidad de control de calidad, estando supervisadas por la Propiedad de acuerdo con el programa de puntos de inspección que se establezca.

8.1.8.- Pruebas de finalización de montaje:

Finalizado el montaje, se deben de realizar una serie de pruebas para observar la correcta ejecución, siendo las más habituales la comprobación del sentido de giro de los motores y otros equipos, pruebas de carga de estructuras, pruebas hidráulicas o de presión, chequeos de los lazos eléctricos y de control, pruebas funcionales de los lazos de control, comprobación de “set points” y alarmas, calibración de válvulas de seguridad, comprobación recorridos de los vástagos de las válvulas de control y cierre, comprobación de la operatividad de los sistemas de seguridad y auxiliares (contraincendios, etc.), comprobación de las salidas de las descargas, comprobación de las retiradas de los elementos temporales, etc.

Estas pruebas son parte del programa establecido de control de calidad, las realiza habitualmente el Contratista aunque en presencia de la Propiedad y, cuando la legislación así lo establezca, en presencia de la autoridad administrativa.

8.1.9.- Retocado y última capa de pintura:

Finalizado la instalación de los componentes de montaje, normalmente se suelen producir deterioros en la pintura aplicada en los talleres y se suele proceder a su restauración, por retocado, aplicando el proceso de pintura especificado para la planta.

En la fabricación de componentes, no se suele aplicar la última capa de pintura especificada, ya que para obtener el grado de homogeinización adecuado, es más conveniente dar la última capa, con el color definido, cuando ya está todo instalado.

8.1.10.- Limpieza final de obra:

Terminado el montaje, se precisa retirar todos aquellos elementos de obra y sobrantes que han sido utilizados, que no tienen uso posterior y constituyen un estorbo para la explotación de la planta. Esta actividad la realizan los Contratistas.

8.1.11.- Dirección, supervisión, asesoramiento, prevención y seguridad laboral y servicios de vigilancia:

Una obra es un conjunto de construcciones y montajes, cada uno de ellos con sus objetivos y organizaciones, por lo que se precisa una dirección única que establezca prioridades y coordine los diferentes trabajos. Esta dirección le corresponde a la Propiedad, que se responsabiliza de la consecución global de los objetivos finales y, en particular, de la programación, organización, control técnico y prestación de personal y medios.

Cuando un equipo es enviado a obra, para su montaje por otros diferentes al fabricante, se suele contratar el envío de un supervisor, para que asesore, con responsabilidad técnica sobre los requerimientos necesarios de montaje y puesta en marcha. Las directrices del supervisor son de obligado cumplimiento para que se pueda mantener las garantías del equipo. El supervisor, ejecutará los trabajos que requieren conocimientos, experiencia o herramientas especiales, prestará los útiles, maquinas, herramientas o aparatos de medidas especiales, controlará los bienes incluidos en el alcance, reclamará la falta o defectos de los materiales o bienes necesario, informará del desarrollo del montaje y certificará los trabajos complementarios o de modificación que se precisen en la obra sobre los equipos suministrados.

La figura de los asesores es idéntica a la de los supervisores pero sin responsabilidad técnica de sus actuaciones.

La prevención y seguridad laboral en la obra sigue las mismas pautas que el control de calidad, existiendo el correspondiente plan y programa por cada Contratista, debidamente aprobado por la Propiedad, que contará con su propia organización en la obra para supervisar el cumplimiento con lo anteriormente aprobado. Para optimizar los recursos, la Propiedad suele, en las grandes obras, prestar los permanentes servicios médicos y de traslado de heridos a hospitales en casos de accidentes.

Los necesarios servicios de vigilancia de los equipos entregados para su montaje y de los materiales y herramientas de cada Contratista les corresponde a ellos, siendo la Propiedad responsable del control de acceso general a la obra y de los equipos y materiales que se encuentran en los almacenamientos, suministrados por otros, y en situación de espera para su montaje.

Con el objetivo de aclarar aún más la actividad de montaje, vamos a describirla en el caso concreto de una caldera o generador de vapor de recuperación de gases, el mismo objetivo seleccionado para describir, anteriormente, la fase de fabricación:

Las actividades de montaje más importantes serían:

  1. Construcción de las zapatas de hormigón para soporte de la estructura metálica de donde va a colgar el conjunto de la caldera, que dilata de arriba hacia abajo.
  2. Estructura metálica con sus soportes, plataformas y escaleras, tejavana, o zona de techo, y vigas cinturas que abrazan a las partes a presión por el exterior y conducen la dilatación en horizontal del hogar.
  3. Partes a presión con paredes y techo del hogar.
  4. Zona de recuperación de calor con haces tubulares de sobrecalentado, recalentado y economizador.
  5. Calderines de vapor.
  6. Tubería de interconexión para alimentación a paredes de agua del hogar, de interconexión para alimentar el calderín desde las paredes de agua, de interconexión para alimentación de vapor a turbina, de interconexión para alimentación al calderin, etc.
  7. Tuberías varias.
  8. Envolventes y conductos.
  9. Equipos auxiliares.

Vamos a describir el detalle del montaje de alguno de los componentes citados:

  • Estructura soporte: izado, atornillado piezas, prearmados en suelo.                                                                                               
  • Calderines: izado con estructura auxiliar, nivelación y centrado e instalación internos.

                                             

  • Paredes de agua: soldaduras de los tubos que formarán las paredes y que se han izado y colgado previamente, soldaduras de los diferentes tramos de los colectores superiores e inferiores.
  • Sobrecalentadores: izado de los diferentes tramos, colgado a soportes y soldaduras a colectores,

8.1.12.- Pruebas pre-operacionales:

Consiste en la realización de las pruebas funcionales de acuerdo con los requisitos indicados en los procedimientos de pruebas previamente definidos.

Estas pruebas las realiza el suministrador de la planta cuando esta está contratada en la modalidad “llave en mano” o la Propiedad cuando el suministro y el montaje de los sistemas, equipos y componentes están contratados a diferentes empresas. En este último caso, a la Propiedad le asistirán los supervisores y asesores necesarios. En cualquier caso, el personal que explotará la planta participa, en concepto de entrenamiento, en el “llave en mano”, o de responsable en el otro caso.

Las pruebas se realizan escalonadamente, iniciándose por lo equipo, siguiendo por los sistemas y acabando por el conjunto de la planta.

Es buena práctica iniciar las pruebas de la planta por un determinado tiempo de rodaje (2 meses) en el que se observa la operativa comercial sin medir rendimientos y capacidades, solo ver si funciona y responde a lo que se le demanda. Transcurrido ese periodo de rodaje, se procede a realizar las pruebas de rendimiento (capacidad y eficiencia) que se complementan con los informes finales en donde se incluyen los cálculos correspondientes. Por último y ya durante el periodo de garantía, se efectuarán las pruebas de disponibilidad y fiabilidad, durante un largo periodo de explotación comercial. Estas últimas pruebas se harán en presencia de los supervisores de los suministradores. Durante el periodo de pruebas se suelen entregar los últimos repuestos así como la información y documentación “as built”.

Finalizado el periodo de pruebas, con éxito, se puede considerar que el proyecto de la planta ha finalizado, su gestación ha terminado y ya puede valerse por sí misma, pasando la responsabilidad y el riesgo a la Propiedad y, en concreto, a su personal de explotación. Se inicia el denominado periodo de garantía, periodo durante el cual se resuelven aquellos temas menores de remates que hayan quedado recogidos en el Acta de Recepción Provisional.

8.1.13.- Periodo de garantía:

Se puede decir que terminadas, satisfactoriamente, las pruebas de recepción, la gestación de proyecto ha finalizado, ha nacido una nueva planta industrial que se ajusta a la demanda del mercado. No obstante, la producción debe ser compatible con el denominado periodo de garantía, en el que, además de que se rematan aquellos temas menores aún pendiente, se está a la expectativa de las denominadas contingencias a las que hay que enfrentarse y resolver sin dejar de producir. Las denominadas contingencias pueden ser de dos tipos:

  • Contingencias de proyecto: son aquellas situaciones inesperadas que pueden producir pérdidas de rendimiento, de capacidad de producción o indisponibilidad del conjunto de la planta.

Provienen de un defecto cometido en el diseño, en la fabricación o en el montaje. Pongamos un ejemplo de cada uno. Supongamos que unas tuberías a presión y temperatura rompen. El defecto puede tener su origen en una falta de flexibilidad que induce unos esfuerzos superiores a las que puede soportar el material previsto en el diseño. También pueden tener las roturas su origen en un exceso de ovalización en los codos, producido al doblarse en frío durante la fabricación, que provoca una concentración de esfuerzos no previstos. Por último, pueden provenir las roturas de los defectos en las soldaduras realizadas durante el montaje. Saber el origen de las roturas exige una investigación que, el suministrador de las tuberías en situación de garantía, debe de llevar a cabo de forma compatible con la producción exigida a la planta y sin que afecte a la seguridad de las personas e instalaciones. La investigación debe de comenzar con las pruebas menos costosas y sencillas, en este caso con una inspección de las tuberías dañadas, visual y metalúrgica (réplicas), que detectará inmediatamente si el tema es un defecto de soldadura. Realizada esta primera investigación sin conclusiones, se puede iniciar un control dimensional de la ovalización de los codos. Por último, si no existen conclusiones, se debe hacer una medición de los desplazamientos reales que se producen en los extremos de las tuberías durante las situaciones normales y durante los transitorios de operación.

De lo dicho, se desprende que la resolución de contingencias de proyecto es algo costoso y que se requieren auténticos especialistas, algo que normalmente solo disponen las empresas suministradoras de los equipos importantes. De todas formas, la solución, en último extremo, se puede resolver sustituyendo el equipo por otro de mejor calidad y más resistentes.

  • Contingencias de proceso: son aquellas situaciones inesperadas que pueden producir pérdidas de rendimiento, de capacidad de producción o indisponibilidad del conjunto de la planta.

Provienen de situaciones en las que un defecto en la caracterización del material a tratar o procesar hace que el proceso seleccionado no sea el adecuado, algo de muy difícil cambio y que exige modificaciones mayores en las instalaciones ya en operación. Al igual que en las contingencias de proyecto, lo primero es realizar el diagnóstico, por auténticos expertos y especialistas, y, una vez realizado, dilucidar entre las posibles soluciones, tras un análisis de alternativas posibles en las que hay que considerar las soluciones adoptadas, en casos similares, en otros lugares.

Pongamos el ejemplo de la caldera de recuperación de gases a la que nos hemos estado refiriendo anteriormente. Si como consecuencia del proceso, los gases de escape que se pretenden recuperar acceden a la caldera, en menor caudal del esperado, las temperaturas del vapor que se obtendrían son más bajas de las originalmente previstas, con la consecuente caída de rendimiento del proceso. Existirían dos alternativas, o intentar incrementar la temperatura de gases de escape o aumentar la superficie de intercambio de calor en la caldera. Esta segunda alternativa, exige buscar el espacio para instalar nuevos tubos en la zona de recuperación de calor de la caldera, algo que puede ser viable y más económico que aumentar la temperatura de unos gases que el proceso, a lo mejor, no lo permite o es a muy alto precio.

Además de las contingencias aparecidas en la planta recién puesta en operación comercial, las contingencias pueden haber aparecido en otra planta similar, pero en otro lugar. El tecnólogo, suministrador del equipo, puede informar de la necesidad de hacer reformas antes de que se produzca una avería importante. Depende del grado de importancia de la contingencia se tomará la decisión de parar  inmediatamente o esperar hasta la próxima parada programada.

Por último, hay que señalar que la lista de remates finales debe de seguirse y gestionarse como si fuese una prolongación del proyecto

FASE IV DE UN PROYECTO: SUMINISTRO DE MATERIALES, EQUIPOS Y COMPONENTES

7.1.1.- General:

Hasta ahora, en otras entradas realizadas, solamente hemos tratado fases de desarrollo de la ingeniería, es decir de la producción de documentación que permite la adecuada (eficiente, seguro y rentable) fabricación, montaje, pruebas y puesta en marcha de una instalación industrial. En la fase que nos ocupa, se trata de producir componentes físicos, es decir, de empezar a dar a luz las realidades físicas, provenientes de lo ingeniado y que se ha plasmado en la documentación descrita en las fases anteriores y, de forma más cercana, en la fase de ingeniería de fabricación.

Esta fase se puede subdividir en las siguientes sub-fases: acopio de materiales, fabricación, pintura o recubrimiento en taller, transporte y entrega. En cada una de estas sub-fases, pueden existir, realizadas por el que se responsabiliza de ellas o por otros, las actividades de compras y subcontratación, seguimiento y activación, y el control de calidad. Pongamos, para mayor claridad, un ejemplo de esta fase, y vamos a  desglosar en que consiste la fabricación de una caldera de recuperación de gases calientes y que produce vapor de agua.

Una caldera de recuperación de gases con circulación asistida, está formada por los siguientes componentes principales: calderines, colectores, tuberías y válvulas, haces tubulares, evaporadores, economizadores, bombas de circulación, tanques, sopladores, equipo de dosificación química, conductos, chimeneas, aislamiento y protección, tomas de muestras y estructuras y plataformas.

7.1.2.- Acopios de materiales: se trata de abastecerse en el mercado, de materiales semielaborados, normalmente de catálogo, que son la base o materia prima de la siguiente fase de fabricación, o elaborados, que ya poseen un acabado importante y que solo precisan de la inserción dentro de los componentes ya fabricados por la empresa que asume la totalidad del suministro y la responsabilidad del correcto funcionamiento posterior. Pasemos a detallar los diferentes componentes:

  1. Calderines: consiste en abastecerse, esencialmente, de placas de chapa gruesa, redondos y de tubería y tubo pequeño.
  2. Colectores: según la forma que se elija de fabricación habrá que abastecerse de tubo o tubería sin soldadura o redondo de gran diámetro.
  3. Tuberías y válvulas: se adquieren directamente del mercado como componente de catálogo.
  4. Haces tubulares, evaporadores y economizadores: habrá que abastecerse de tubería, chapas, redondos y material pequeño.
  5. Bombas de circulación, equipos de dosificación química y equipos de sopladores de hollín: se abastece del mercado bien a través de compra por catálogo o bajo especificación.
  6. Tanques: hay que abastecerse, fundamentalmente de chapa y tubería.
  7. Conductos, chimeneas y compuertas: hay que abastecerse de chapa y perfiles. Las compuertas pueden comprarse en el mercado como elemento de catálogo o bajo especificación.
  8. Estructuras y plataformas: hay que abastecerse de perfiles, chapas, tornillos, rejillas y pequeño material.
  9. Aislamiento y protección: hay que abastecerse de mantas de aislamiento y material de recubrimiento.

En cada sub-fase se incluyen las actividades de compras, subcontratación, control de calidad, pintura, seguimiento, activación y transporte.

7.1.3.- Fabricación: en esta actividad se trata de elaborar los diferentes componentes que luego se van a enviar a obra para su montaje, utilizando, para ello, los materiales acopiados y todo de acuerdo con lo establecido en los planos de fabricación.

Pasemos a detallar, someramente, la fase de fabricación de los diversos componentes del ejemplo de una caldera de recuperación:

  1. Calderines: Se conforman, por ejemplo mediante rodillos, las paredes y cabezas de forma cilíndrica, partiendo de las chapas gruesas. Los diferentes gajos o virolas se sueldan entre sí hasta conseguir la longitud deseada, Se hacen los agujeros para conectar los tubos, tuberías, entradas de hombre, etc. y, posteriormente, se sueldan estos componentes y los soportes y orejetas para su cuelgue. Se montan los internos, si los lleva. Finalmente, el conjunto se somete a tratamiento térmico.                                                          
  2. Colectores: se parte de tubo, tubería o se perfora un redondo hasta conseguirlo. El resto de operaciones son similares a las indicadas para los calderines.
  1. Paneles tubulares: se parte de tubería a la que se le sueldan las aletas de chapa
  2. Haces tubulares (evaporadores, economizadores, sobrecalentadores, recalentadores): los tubos unidos mediante soldadura se van conformando, mediante doblado, hasta ir formando los haces a los que se les sueldan diferentes piezas metálicas, como son los separadores y soportes de colgantes.
  3. Tanques: se parte de la chapa que se doblan hasta formar las virolas que luego se sueldan hasta conseguir el deseado diámetro. Se completa con cartelas de chapa y perfiles de rigidización interna.
  4. Conductos, chimeneas y compuertas: Las chapas se cortan, doblan y refuerzan con cartelas y perfiles hasta conseguir las formas indicadas en los planos de fabricación.
  5. Estructuras: se cortan, sueldan y refuerzan los perfiles según planos de fabricación.
  6. Aislamiento y protección: los materiales acopiados se envían a obra para instalarlos directamente sin prefabricación.

Tanto los acopios como los componentes fabricados deben de disponer de un marcado adecuado, para permitir la identificación y trazabilidad.

En los talleres donde se fabrican los componentes se ha de hacer, dentro lo que sea posible, la presentación en blanco de las piezas fabricadas. Además, los diferentes componentes, deben ir marcados y dotados de los accesorios necesarios que permitan un fácil y sencillo montaje. También, los componentes deben de llevar los rótulos de identificación del equipo, con la leyenda que corresponda en el idioma del país en donde se instalar.

7.1.4.- Pintura, protección y embalaje:

A los diferentes componentes fabricados se le someterá al proceso de pintura que se encuentre especificado, tomando la precaución de que, la última capa se dé en la obra, una vez montado.

Los diferentes componentes se dotarán de la protección para realizar un adecuado transporte y almacenamiento en obra, quedando estanqueizados si se almacenan a intemperie y no soporten estas condiciones, o debidamente protegido contra la corrosión si se va a trasladar por mar. Los componentes que no estén preparados para soportar la humedad deberán quedar claramente marcados e identificados.

Los componentes tendrán las dimensiones óptimas que compatibilizan el adecuado transporte con el mínimo trabajo de montaje. Asimismo, deberán llevar una clara identificación, mediante el acompañamiento del correspondiente listado oficial de referencia de los componentes de montaje. También vendrá identificado la posición correcta de almacenamiento y puntos de amarre para su manejo. No se deben mezclar los componentes de montajes con los repuestos y con las herramientas especiales (herramientas que no son comerciales y han sido creadas para efectuar específicamente el montaje).

7.1.5.- Transporte y entrega:

Con los componentes ya fabricados y listos para ser montados, precisan ser transportados al lugar de instalación. La entrega de estos componentes al cliente que los ha encargado se puede realizar de dos formas, o en el taller del fabricante, sobre el medio de transporte, o en el emplazamiento, en donde se acabará montando, también sobre el medio de transporte. En el primer caso, universalmente conocida como entrega CIF, la carga es por cuenta del fabricante, el transporte y la descarga en el emplazamiento son por cuenta del cliente. En el segundo caso, universalmente conocida como entrega FOB, la carga sobre medio de transporte y el propio transporte son por cuenta del fabricante y la descarga en el emplazamiento es por cuenta del cliente.

El transporte por carretera, se denomina especial en España, cuando son de componentes mayores de cualquiera de las siguientes dimensiones:

  • 4 metros sobre el suelo.
  • 2,5 metros de ancho.
  • 12 metros de largo.
  • 13 toneladas por eje del vehículo.

Veamos, en el ejemplo de la caldera de recuperación de calor, como se organizaría el transporte:

Los calderines y colectores se transportarían completos, a pesar de su peso y tamaño, debido a que cualquier soldadura precisaría de un tratamiento térmico que no es posible dar en la obra. Se transportarán con todas sus tubuladuras, conexiones, internos, orificios de distribución de flujo, orejetas de cuelgue, etc., incluso, para evitar la corrosión interior, irá relleno de un gas de inertización. Los embranques de tubos y tubuladuras llevarán, debidamente protegidas, las preparaciones de sus bordes para soldarse en obra.

  • Los paneles y haces tubulares irán en paquetes debidamente embalados, con sus separadores, soportes para el cuelgue y protección de los bordes de soldaduras entre tramos.
  • Los tanques irán totalmente montados y preparados para colocarse sobre sus bancadas. Solo les faltará instalarse su valvulería e instrumentación.
  • Los conductos irán en tramos, a ser posibles que coincidan con extremos embridados. Las compuertas, juntas, soportes, etc. irán individualizados.
  • Las estructuras irán por tramos, para conectar en obra. Las grandes vigas de techo, desde donde cuelga la caldera, debido a sus dimensiones, irán de una pieza para evitar uniones en obra.

7.1.6.- Control de calidad: Existirá, al menos, dos actividades de control de calidad para ejecutar lo previsto en el plan, programa y PPI.

  • Control de calidad a realizar por el fabricante o subcontratista en el caso de que exista: incluyendo las pruebas, inspecciones, resolución de desviaciones, recualificación de operarios, procedimientos y maquinaria y verificación, contraste y calibrado de todos los aparatos de control y medida.
  • Control de calidad a realizar por el cliente: incluyendo la asistencia a pruebas, controles y ensayos y aprobación de protocolos.

7.1.7.-Gestión de la fabricación o subcontratación: irán incluidas las actividades clásicas de planificación, programación, control, coordinación, seguimiento y activación. En el caso de subcontratación, ira incluida la actividad de compra. Todas estas actividades de gestión de un proyecto, se detallarán más adelante en otra entrada.

CLASIFICACION Y TIPOS DE PROYECTOS INDUSTRIALES

2.- Clasificación de los proyectos:

2.1.- General:

Para alguien no habituado al mundo de la ingeniería, un proyecto lo suele relacionar con un documento, más o menos extenso, lleno de cálculos y planos. Sin embargo, un proyecto es mucho más, no solo es la documentación, es todo un conjunto de actividades necesarias hasta conseguir algo tangible y físico, con unas capacidades determinadas de producción o de utilidad.

Centrados, exclusivamente, en aquellos proyectos que constituyen inversiones en activos físicos de producción, tales como plantas e instalaciones industriales, se suelen clasificar los proyectos según la función que van a desarrollar. Esta función u objetivo es el equivalente al instinto que fuerza a la concepción e inicio de una gestación. En concreto, los principales proyectos que se pueden considerar son:

  • Proyectos de expansión que permiten a las empresas aumentar su producción de bienes, mediante la construcción de plantas nuevas, ante un previsible aumento de la demanda o buscando un mejor posicionamiento estratégico empresarial.
  • Proyectos de renovación o sustitución que permiten a las empresas hacer frente al agotamiento de vida o el envejecimiento de sus plantas de producción mediante la sustitución por otras nuevas.
  • Proyectos de modernización o mejoras que permiten a las empresas adaptar sus plantas de producción a nuevos requerimientos o necesidades surgidos con posterioridad a sus puestas en marcha iniciales. Entre las adaptaciones más frecuentes están:
  • Alargamiento de la vida útil.
  • Aumento de la capacidad de producción.
  • Aumento de la eficiencia.
  • Aumento de la disponibilidad.
  • Aumento de la fiabilidad.
  • Aumento de la flexibilidad operativa.
  • Adaptación a nuevos requerimientos regulatorios.

Aunque, posteriormente, vamos a profundizar en los detalles que caracterizan las diferentes fases de cada uno de los proyectos citados, voy a desmenuzar cada uno de sus objetivos.

2.2.-Proyectos de expansión:

El incremento de la demanda es una causa estratégica en sí misma, ya que responde a la existencia de mercados crecientes. La peculiaridad más destacable en este tipo de proyectos es que, su planificación y su diseño, deben de constituir una profesión y una tarea continua para una empresa. La razón es simple, en muchos sectores, las plantas requieren un largo plazo de ejecución, por ejemplo, una central nuclear, incluyendo el periodo de autorización, precisa de hasta 13 años, por lo que la estimación del crecimiento de la demanda así como el diseño básico de la instalaciones que posiblemente se precisen, resulta vital que estén, en todo momento, actualizados y listos para una rápida toma de decisión e implantación.

Del resto de razones estratégicas que justifican este tipo de proyectos merecen la pena mencionar:

  • Asegurar el desarrollo o continuidad de una empresa en un sector.
  • Mantener el prestigio de una empresa.
  • Obtener buenas rentabilidades financieras.
  • Aumentar las ventas.
  • Entrar en nuevos mercados.
  • Entrar en nuevas aplicaciones de los productos.
  • Ampliar el número de productos y marcas.
  • Obtener ventajas competitivas a través de mejora de beneficios, mayor competencia genérica, creación de una competencia indirecta que detraiga recursos de los sectores que interesen, aumento de la innovación, penetración en mercados marginales, etc.

Para seleccionar la nueva planta se deben contemplar todas las tecnologías posibles, todas las capacidades posibles, todos los emplazamientos posibles e, incluso, la retirada de plantas obsoletas o sus alargamientos de vida.

El trabajo que se precisa para fijar las características de nueva planta, corresponde a lo que se viene llamando Planificación Estratégica y, dada su complejidad, se utilizan herramientas muy sofisticadas, como son los modelos de simulación, en los que entraremos más adelante. En los mencionados modelos, es preciso introducir los diferentes emplazamientos posibles así como las principales características de las diferentes tecnologías existentes en el mercado, por lo que una empresa que realice planificación estratégica debe tener caracterizadas todas ellas. El modelo aplicado debe contemplar alternativas como el alargamiento de vida de las viejas plantas así como las posibles actuaciones en el lado de la demanda, que permitan reducir los requerimientos de nueva capacidad. También es esencial tener definido el comportamiento futuro del mercado, a través de los escenarios potenciales de crecimiento en los términos del más probable y de los extremos posibles. Por último, cada empresa tiene limitaciones financieras propias, provenientes de su capacidad de endeudamiento, ya que los planes de expansión, para su implantación, requieren acudir al mercado desde donde se financiarán. Gráficamente, se puede representar la limitación de endeudamiento en la figura nº 1 a, en donde la curva I (rojo) representa como varía el incremento marginal de la rentabilidad de los proyectos. Cuanto mayor sea la cantidad a invertir en nuevos proyectos su rentabilidad decrece, debido a que las empresas comienzan invirtiendo en los proyectos más eficientes, que producen una mayor rentabilidad, siguiendo con los proyectos cada vez menos rentables. Por otro lado, está la curva II (azul), que representa el coste del dinero solicitado en el mercado por una empresa,  conforme vaya solicitando cada vez más dinero, es decir incrementando el número de nuevos  proyectos, el tipo de interés aumentará, por el aumento de riesgo que esto supone. El corte de las curvas I y II limita, para una empresa determinada, la cantidad a invertir en nuevos proyectos ya que, más allá del interés que supone el punto de cruce, es mayor el interés en el mercado que la rentabilidad que se obtiene con el último proyecto.

Fig. 1,a

2.3.- Proyectos de renovación o sustitución:

A las instalaciones se les puede asignar diferentes tipos de vida:

  1. La vida financiera es aquella que se considera a la hora de prever la amortización de la inversión que ella supone, es decir el tiempo en que se recupera la inversión realizada para que la empresa tenga dinero suficiente para su sustitución cuando finalice su vida. En la tabla nº 1, que se adjunta en el Anejo[1] nº 1[i], se indican aquellos periodos de amortización que se vienen considerando como habituales para las diferentes inversiones industriales. Incluso, en ciertos países, estos periodos de amortización son los que deben considerarse, obligatoriamente, a nivel del pago de impuestos o de aprobación de tarifas reguladas.
  2. La vida de diseño es aquella que se considera cuando se calcula, dimensionalmente, ciertos componentes, no todos, de una instalación industrial. Es lógico pensar que nada es eterno, pero existen, en particular, ciertas circunstancias que limitan la vida de un componente de una instalación. A estos componentes se les dice que son tiempo dependientes. Las principales condiciones operativas que limitan la vida de un componente son:
  • Temperaturas altas, por encima de ciertos valores, hace que aparezca el fenómeno denominado “relajación térmica”, que no es otra cosa que la disminución progresiva del límite elástico del material (normalmente acero) cuando la temperatura sobrepasa cierto valor, ya que, su estructura interna, va cambiando conforme pasa el tiempo en esas condiciones. El resultado es que el material acaba fallando transcurrido un cierto tiempo. Los códigos de diseño internacionales (Código ASME o DIN) tratan este fenómeno rebajando, con la temperatura de trabajo, el máximo esfuerzo del material que se considera admisible alcanzar a la hora de postular unas condiciones de diseño. Adjuntamos, en el Anejo[2] nº 2, un resumen de una tabla del Código ASME en la que se puede apreciar para, un material, el máximo esfuerzo a considerar en diseño según la temperatura que se trabaje. Este valor no significa que, respetando el diseño con ese esfuerzo máximo, el material no va a fallar, significa que transcurrido un nº de horas determinado, equivalente a unos 25-30 años de funcionamiento normal, el componente podría fallar.
  • Otro factor limitante de vida en una instalación es la denominado fatiga del material. En esta ocasión, ciertos materiales están sometidos a alternativos esfuerzos de compresión y tracción, de signo contrario y de origen mecánico o térmico, que al llegar a un número de ciclos determinados, fallan. Existen, para cada material, gráficos del número de ciclos máximos permitido. El diseño de componentes, teniendo en cuenta la fatiga, se diseñan para que aguanten un número de ciclos equivalentes a de 25 a 30 años de funcionamiento normal, según las condiciones de operación que se fijen inicialmente.
  • Otro factor limitante de vida en una instalación suele ser la erosión y corrosión externa o interna de los materiales por las condiciones a que están sometidos. El diseño contempla la superación de este fenómeno dando un sobre-espesor al material, que irá desgastándose, con el tiempo, pero que aguantará la vida prevista.
  • Otro factor limitante de vida en una instalación con componentes eléctricos suele ser la capacidad de aislamiento de ciertas máquinas, que viene reduciendose con la temperatura y el tiempo de funcionamiento en esas circunstancias. La temperatura y el calentamiento resultante puede llegar a producir cortocircuitos desastrosos al deteriorarse la capacidad de aislamiento de los materiales previstos en el diseño original.

La vida de diseño que habitualmente se fija para cada tipo de instalación es la que se indica seguidamente:

  • Centrales eléctricas convencionales/ nucleares:                40 años.
  • Gasificación y ciclo combinado:                                       30 años
  • Centrales/ciclos combinados con combustibles líquidos/gas; 30 años
  • Celdas de combustibles: 30 años.
  • Plantas Geotérmicas 30 años
  • Incineradoras basura:       20 años.
  • Almacenamiento por baterías: 30 años.
  • Aereogeneradores:                                                   20 años.
  • Central hidráulica: 50-60  años.
  • Planta solar convencional – fotovoltáicas:     30 años.
  • Almacenamiento subterraneo de aire comprimido:   30 años.

Para las instalaciones no citadas, se debe de considerar la vida de diseño igual al periodo de amortización indicado en el Anejo[3] nº 1

No obstante, este criterio de diseño puede cambiar en proyectos muy particulares, aunque no sea normal que esto ocurra y significaría el salirse fuera de los “standars” con los que están diseñados y fabricados la mayoría de los equipos y componentes, comercialmente disponibles en el mercado, y que se integrarían en la planta.

3. En resumen, que existen factores limitantes de vida en ciertos componentes de las instalaciones que, más allá de los 25 años de vida de diseño, pueden empezar a causar problemas de indisponibilidades, de tal magnitud, que obliguen a renovarlas, mediante inversiones de alargamiento de vida, o, a sustituirlas, por otra nueva instalación. Es decir, que existe finalmente una vida útil, normalmente más allá de la vida de diseño, que es preciso tenerla controlada, para poder tomar la decisión de inversión más interesante y, así, mantener la misma capacidad de producción disponible en todo momento.

Como consecuencia de todo lo dicho, aconsejo, dada su importancia, que cuando se compre una nueva instalación, se defina la vida y las condiciones de operación anuales (nº de arranques y paradas, horas de funcionamiento, etc.) que se deben considerar en su diseño. Suele ser habitual solicitar 25-30 años mínimos de vida, aunque las condiciones de operación no se pueden fijar “a priori” y son el resultado de un estudio de alternativas que se realice en su fase de viabilidad, teniendo en cuenta el comportamiento previsible de la demanda. No obstante, en ciertas instalaciones, por ejemplo en las turbinas de gas, son tan exigentes las condiciones de temperatura y fatiga a que están sometidas, que sus componentes más críticos duran, de acuerdo con diseño, solo un limitado número de horas y, cuando haya que comparar alternativas, el coste de estos componentes se deben incluir, tantas veces como se requiera, como puro coste de inversión, añadiéndoles el coste de las indisponibilidades que signifiquen las inspecciones y los cambios necesarios.

El dilema que se plantea en una instalación antigua, con una edad cercana a su vida de diseño, es el de sustituirla por otra nueva, que procure la mismos requerimientos de producción, o alargar la vida de la existente, mediante costosas inversiones. Es decir, el proceso pasa por determinar los factores limitantes de la planta, tal como se encuentra en el momento de la comparación, mediante un análisis de vida residual, que más adelante describiremos, seguirá una valoración de los costes de inversión necesarios para prolongar su vida (incluido los costes por pérdida de producción durante las obras de alargamiento de vida) y terminará con la determinación de las características de producción que resulten tras la adaptación (capacidad, rendimiento, disponibilidad, fiabilidad, emisiones, etc.).

Realizado el trabajo descrito, procede realizar un análisis de alternativas entre la solución de nueva planta y la planta con vida extendida. Recomiendo que siempre se añada, como alternativa posible, la de no hacer nada y prever, para esta última alternativa, unas condiciones operativas disminuidas.

La comparación de alternativas, que más adelante detallaremos, se hará desde los puntos de vista técnico, económico-financiero y medioambiental y considerando las siguientes perspectivas:

  1. Propia de la empresa titular.
  2. Del consumidor.
  3. Del accionista de la empresa.
  4. Del conjunto de la sociedad.

Con el estudio de alternativas hecho, que forma parte de la denominada fase conceptual del proyecto, la Dirección de la empresa tomará la decisión entre las siguientes posibilidades: planta mejorada, actuaciones en el lado de la demanda para bajar o adaptar las necesidades de producción, nueva planta, planta mantenida o las dos últimas opciones a la vez.

En este análisis de alternativas juega un papel esencial dos factores económicos que fija la empresa, según su situación, al comienzo del estudio. Uno de los factores es el coste del dinero a considerar y el otro es la inflación prevista. Como criterio general, el resultado de este tipo de estudio suele decantarse por el mantenimiento o mejora de plantas viejas, en épocas de alto coste del dinero e inflación elevada. Es decir, los costes de inversión pesan mucho y compensan a las posibles pérdidas. En época de dinero barato y de crecimiento económico, la situación es la inversa.

De cualquier manera, aunque el resultado del estudio de alternativas sea favorable a una planta industrial nueva, el activo que representa el disponer ya de un emplazamiento, por cuanto significa que ya existe un acervo industrial en la zona aprovechable (cultura, experiencia, mano de obra, infraestructuras, etc.) , y, lo que es más importante, una aceptación social del entorno a la instalación industrial, hacen que el emplazamiento existente tenga las mejores perspectivas para ser el lugar idóneo de ubicación de la nueva planta, dejando, a ser posible, las viejas instalaciones en situación de reserva y aprovechándose de ellas todo lo que se pueda y sea compatible.

2.4.- Proyectos de modernización o mejoras:

Estos proyectos, cuyos desarrollos coincide con épocas de bajo crecimiento de la demanda, exceso de capacidad de producción y altos coste del dinero, se han venido denominando, genéricamente, proyectos de “retrofitting” o de reconversión.

Buscan estos proyectos una multitud de objetivos ya que, aunque la razón principal puede ser una muy concreta, tal como la adaptación de la planta a unos nuevos y más exigentes requerimientos medioambientales, el hecho de tener que hacer una parada de larga duración, se aprovecha, para conseguir, adicionalmente, otros fines distintos, tales como modernizar y mejorar las instalaciones, con lo que se añade valor al proyecto mejorando su rentabilidad.

Vamos a pasar revista a cada uno de estos tipos de proyectos:

2.4.1.-Proyectos de alargamiento de vida:

El primer objetivo que busque una planta antigua puede ser alargar su vida útil. Es clásica la denominada curva “de la bañera”[i], que se indica arriba, en la fig.1b,  y en la cual se muestra, según los años de vida de las plantas industriales, como se comportan sus indisponibilidades. Estas curvas, que se asemejan al perfil de una bañera, muestran que, detrás de los ajustes y contingencias que casi siempre ocurren una vez hecha la puesta en marcha inicial de la planta, que provocan importantes indisponibilidades, se produce una severa reducción hasta los valores que normalmente han sido garantizados, contractualmente, por el suministrador. Las indisponibilidades iniciales serán más importantes y persistirán más en el tiempo si las instalaciones constituyen procesos tecnológicos nuevos o suponen una importante escalación en tamaño  sobre los ya existentes que están operando de una forma satisfactoria. Las indisponibilidades, de acuerdo con la curva a la que nos estamos refiriendo, se mantienen bajas durante un número importante de años, comenzando, posteriormente (sobre los 20 años de vida), a crecer lentamente, hasta alcanzar valores suficientemente altos como para plantearse si merece la pena o no gastar dinero en la planta para recuperar su disponibilidad y acercarse a los valores inicialmente previstos. La decisión a tomar será el resultado de un simple estudio económico de alternativas, la inversión necesaria y el coste del lucro cesante por la parada de larga duración que se necesitaría, frente al coste de las paradas consecuencia de las indisponibilidades fortuitas más los costes de los daños producidos por un posible accidente. En la curva adjunta se han representado tres casos: la línea azul se corresponde a una planta con un mantenimiento normal y sin alargamiento de vida, la roja con un intensivo plan de mantenimiento y alargamiento de vida y la gris para un caso intermedio.

Los daños que se dan en una planta con edad son de tres tipos:

  • Tiempo-dependientes de la temperatura con la que han estado trabajando sus componentes: La ya mencionada relajación térmica o “creep”.
  • Tiempo-dependientes de los esfuerzos cíclicos a que se han visto sometidos sus componentes: La ya mencionada fatiga mecánica o térmica.
  • Los daños que los produce el medio en que operan los componentes: La erosión y corrosión externa o interna.

Los componentes que se han visto sometidos a daños, que no son tiempo dependientes, presentan las siguientes peculiaridades:

  1. Las propiedades del material no se ven alteradas.
  2. Para detectar sus daños solo se precisa una inspección visual.
  3. Presentan una pérdida de espesor por corrosión o erosión o la aparición de grietas o fisuras con una cierta velocidad de propagación.
  4. La evaluación de vida remanente debe de realizarse determinando las velocidades de deterioración.
  5. De cara al futuro, se deben fijar inspecciones periódicas y analizar el histórico que se vaya produciendo.

Los componentes que se han visto sometidos a daños que son tiempo- dependientes, presentan las siguientes peculiaridades:

  1. En las etapas iniciales de vida el deterioro solo afecta a la microestructura del material. En las etapas finales se producen cambios de la estructura del material, con aparición de estiramientos y grietas en las zonas afectadas por el calor o en las zonas que poseen soldaduras realizadas durante la fabricación.
  2. Para evaluar la velocidad de deterioración, no es suficiente la realización de inspecciones, es preciso realizar réplicas metalúrgicas, ensayos destructivos, tomas de muestras y análisis de los materiales, etc. Evidentemente es un proceso mucho más caro.

Fig. nº 2a: Esquema resumido  de la determinación de la vida residual de una planta.

El proceso de determinación de vida remanente exige disponer, actualizado, de un importante paquete de información, que muchas veces no se tiene o su recuperación no es sencilla.

En primer lugar, en cuanto a la información necesaria, está la de las condiciones de diseño de los componentes críticos de las instalaciones. Ya hemos indicado que los componentes críticos son aquellos que, o bien presentan defectos en el momento de iniciar el proceso o, según el diseño, su vida es  tiempo-dependiente, en función, fundamentalmente, de la temperatura de operación o los ciclos de esfuerzos a que están sometidos. La recopilación (Paso nº 1del esquema de la fig. nº 2a) de esta información de diseño suele proceder de la oferta técnica del adjudicatario, en donde debe explicitarse las condiciones de diseño (presión, temperatura, etc.) y el código de diseño a aplicar. De ello se deduce que, es muy importante, en las Especificaciones Técnicas de los concursos de adjudicación, hacer una hoja de datos, a rellenar por los ofertantes, en donde se solicite toda esta clase de información.

Normalmente, el adjudicatario de la instalación no suministra los cálculos de diseño de cada uno de los componentes, entre otras cosas porque suelen corresponder a ejecuciones de programas de ordenador complicados. A lo más que se puede acceder es, siempre que quede recogido en el contrato, a un resumen del cálculo de diseño. Por todo ello, para hacer una primera estimación de la vida residual, es preciso hacer una revisión (repetición) del diseño original (paso nº4 de la fig. nº 2a).

Lo que sí es posible tener disponibles son los planos de fabricación de los componentes, así como de la lista de materiales que normalmente se adjunta a este tipo de planos (paso nº 2 de la figura nº 2a). La verdad es que no es fácil  disponer de toda esta documentación, salvo que haya quedado recogido en el contrato la obligatoriedad de su suministro. Es lógico que el adjudicatario-suministrador se resista a entregar esta información, ya que, de no hacerlo, el cliente queda casi en situación de dependencia total durante la vida de las instalaciones y, salvo que realice, por su cuenta, mediciones de los componentes y análisis de los materiales, siempre deberá acudir al adjudicatario si quiere reparar un componente, con los consecuentes extracostes que se derivan de una situación de posible abuso de posición. Además, también conviene conocer el informe final de control de calidad de fabricación de los componentes críticos, pues puede haberse producido alguna desviación, respecto al diseño, que haya sido finalmente aceptada y que sea una modificación dimensional o de las características de los materiales utilizados.

Conocida las dimensiones de los componentes críticos, las características de sus materiales y las condiciones de diseño, es posible hacer la mencionada Revisión de Diseño, que debido al tiempo transcurrido, puede que se vea afectada porque los códigos de diseño hayan cambiado y que estos sean, en el momento de la revisión, más restrictivos o más permisivos que en el momento inicial de diseño. Con la revisión de Diseño realizada, se conoce, de forma actualizada, las condiciones teóricas iniciales de duración de los diferentes componentes críticos. Lo normal es que esta vida teórica, así calculada, sea mayor que la solicitada inicialmente para la totalidad del proyecto.

Hacer la revisión de diseño exige un grado importante de especialización, ya que se debe disponer de información muy especializada sobre los posibles materiales del mercado además de unos métodos de cálculo sofisticados (se adjunta en el Anejo[1] nº 3[i] un procedimiento de cálculo para componentes que son tiempo dependientes en calderas o generadores de vapor).

Resumiendo, en la etapa A de la figura 2a, hemos identificado los componentes de la planta que son críticos a efectos de una posible más corta vida y, en la etapa B de la figura 2a, hemos determinado la vida teórica inicial de esos componentes

El siguiente paso en el proceso es recopilar las condiciones reales de operación  (paso nº 5 de la fig. nº 2a) que realmente han soportado los componentes críticos en el tiempo transcurrido desde el inicio de la operación de la planta, en cuanto a horas operadas (a carga máxima, mínima, parcial, nominal), condiciones de presión y temperatura correspondientes, arranques y paradas ocurridas, disparos a carga máxima, media o mínima, accidentes e incidentes ocurridos, etc. Todos estos datos estadísticos permiten estimar la vida consumida, a través de los mismos cálculos ya realizados, pero esta vez con los datos reales que han soportado  los denominados componentes críticos.

Con este proceso, al terminar la etapa C de la figura nº 2a, se llega a conocer la vida teóricamente consumida de los componentes más críticos. Por añadidura, se conocerá la vida remanente de estos componentes si mantienen el mismo modo de operación en los años posteriores.

El proceso que se está exponiendo, obedece a un planteamiento de empleo racional y progresivo de recursos económicos, ya que el paso siguiente, que es el determinante para la toma de decisiones, implica costes elevados, al tratarse de, mediante ensayos (destructivos y no destructivos), determinar con seguridad la situación de los componentes aparentemente peores dentro de los críticos.

Entre los ensayos e inspecciones (paso nº 7 de la fig. nº 2a) a realizar en los componentes más sospechosos, destacan:

  • Control dimensional de componentes: Importante en componentes sujetos a erosión o afectados por condiciones operativas excepcionales, pudiendo estar en situación límite de resistencia por presentar un bajo espesor
  • Inspección visual de zonas accesibles o zonas que lo son solo a través de medios especiales (boroscopio). En ciertas máquinas, sometidas a cargas térmicas o dinámicas extremas, existen, de diseño, facilidades para la inspección boroscópica, tales como el taladro del eje de una maquina giratoria, o pequeños agujeros de accesos con microcámara para inspección de los álabes de una turbina.
  • Inspección por líquidos penetrantes para determinar la existencia de fisuras o grietas.
  • Ultrasonidos para determinar defectos no visibles.
  • Radiografía para cuantificar defectos no visibles.
  • Análisis de muestras de materiales para determinar su composición, características de resistencia (límite elástico y carga de rotura) y situación metalográfica. Réplicas de los materiales
  • Ensayos de aislamiento eléctrico.
  • Etc.

Con todos estos datos en la mano, es posible hacer los estudios de alternativas que procedan y tomar las decisiones más adecuadas (Etapa D de la figura nº 2 a) según describimos seguidamente:

  • Si hemos determinado, por ejemplo, los espesores de unos bancos de tubos y conocemos las horas transcurridas hasta alcanzarlos, sabremos predecir el tiempo que queda hasta que empiecen a fallar y el ritmo con que lo harán a partir de ese momento. Compararemos los costes de las indisponibilidades previstas frente al coste de la inversión por parada para la sustitución de los bancos de tubos afectados. Llegará un momento en que será más interesante parar y cambiar que seguir teniendo indisponibilidades.
  • Si un componente ha sufrido una condición extrema y se ha deformado, conocemos las nuevas condiciones del material y sus nuevas dimensiones y se podrá calcular, por elementos finitos, los esfuerzos a que está sometido y lo lejos que se está del fallo.
  • Si con la inspección boroscópica o con otras inspecciones se determinan la existencia de fisuras o grietas del material, se determinará el tamaño de grieta crítica, a partir de la cual, ésta, crecerá de forma rápida y predecible. Si las grietas está con dimensiones inferiores a la crítica, la decisión será la inspección periódica, en las paradas próximas previstas, o la sustitución del componente con los daños detectados. La decisión saldrá del estudio de las dos alternativas.
  • Si las inspecciones detectasen una pérdida del denominado “cladding” o recubrimiento de protección térmica, se determinará la vida teórica remanente con el material sin recubrimiento y con la temperatura realmente existente. Este cálculo determinará cuando habrá que parar para cambiar el componente y sustituirlo por otro nuevo, enviando el sustituido a la chatarra, o cambiarlo para darle un nuevo recubrimiento y reutilizarlo.
  • Respecto aquellos componentes que apuntan hacia una situación final de vida, por relajación térmica o por fatiga, y esto se corrobora con los análisis de los materiales, se procederá con el estudio de alternativas, similar al anteriormente citado para los bancos de tubos que han perdido espesor.

El tema de proyectos de alargamiento de vida lo terminaremos con la exposición de dos ejemplos reales. Antes, merece la pena resaltar dos hechos que se desprenden de lo ya indicado. El Director de un Proyecto de alargamiento de vida debe ser una persona con formación técnica suficiente para la toma de decisiones en los estudios de alternativas y, además, debe estar íntimamente coordinado con el personal de producción. Tan es así, que, en muchas empresas, el estudio de la vida residual no es un proyecto en sí mismo, puede ser una actividad continua dentro del mantenimiento de cada planta. De todas formas, volveremos al tema de organización de estos proyectos más adelante, cuando desarrollemos las peculiaridades de cada una de sus fases.

En el Anejo[2] nº 4 vamos a describir dos ejemplos de alargamiento de vida correspondientes al caso de una central térmica de 20 años de vida que sufre una parada por reforma para adaptarse a nuevos requerimientos medioambientales y al caso de una empresa que con varias centrales de producción antiguas se plantea el alargamiento de vida como una alternativa en su planificación estratégica.

  • 4.2.- Proyectos de Mejora de la Eficiencia:

Los proyectos de aumentar el rendimiento de una instalación son, al mismo tiempo, los más rentables y los que se consiguen con mayor dificultad. Mejora de un decimal en el rendimiento significan unos ingresos millonarios a lo largo de toda la vida de la planta. La causa de la dificultad en la obtención de cualquier mejora proviene del hecho de que las instalaciones son el fruto de un concurso competitivo, en el que el precio es decisorio y los ofertantes lo saben y se ajustan, en tamaño, al límite, para cumplir con el rendimiento solicitado, sin holguras, y al mismo tiempo ser el adjudicatario de la construcción de la nueva planta.

La realidad es que, salvo que se haya solicitado expresamente en las especificaciones del concurso, no suelen existir, en las instalaciones en operación, espacio alguno para ganar rendimiento a través de un mejor aprovechamiento del espacio disponible.

De forma general, se pueden clasificar los proyectos de mejora según la causa que produce la baja eficiencia:

  • Proyectos de mejora en donde el bajo rendimiento proviene de un error de diseño:

Son los más difíciles de resolver pues se une a la justeza en tamaño, por la dinámica de los concursos, con el dimensionamiento inadecuado por la aparición de una contingencia de proceso, inesperada, como puede ser el comportamiento imprevisto de la materia prima o el combustible empleados. Si se acude a los tecnólogos que suministran ese tipo de equipos, nos encontraremos que, al funcionar estas empresas con pautas de diseño estandarizadas, sin entrar científicamente en la solución posible, detectan el problema pero no entran en la investigación necesaria. Todo esto se refuerza con la oposición de la empresa propietaria, que prefiere funcionar con bajo rendimiento a no funcionar, porque se necesitaría dejar indisponible la instalación para realizar un plan de investigación. Para acometer este tipo de desviación de rendimiento se debe seguir el siguiente plan:

  1. Identificar la causa que provoca el fenómeno.
  2. Revisar el diseño, en función de los imprevistos que no se tuvieron en cuenta inicialmente, con los criterios que aplicarían los tecnólogos en caso de haberlos conocidos. Para ello se debe de acudir al tecnólogo inicial.
  1. En el caso de que resultase físicamente imposible implantar las reformas necesarias para cumplir con los criterios correctos, intentar, al menos, reformas parciales que mitiguen el problema. Para ello acudir al tecnólogo inicial.
  1. Iniciar un proceso de Investigación para, con las limitaciones existentes, resolver el problema con criterios científicos. Esto significa entrar en la naturaleza del fenómeno, explicándolo con base científica como si de un primer diseño se tratase. Previamente se investigará si en el mercado alguien ha resuelto un problema similar con similar tecnología, en caso de que exista esta experiencia, acudir al tecnólogo que lo resolvió.
  2. Realizar pruebas de la solución tecnológica adoptada, de acuerdo con el principio de aplicación gradual de recursos, primero a nivel laboratorio, posteriormente con ensayos semi-industriales y, finalmente, en la instalación real con reformas reversibles, hasta que se hagan las definitivas cuando se haya comprobado su eficacia.

La aportación del tecnólogo inicial no suele ser resolutoria, ya que no es agradable reconocer un error de diseño de tanta magnitud y, económicamente, suelen lucrar más las dependencias tecnológicas que una definitiva y una única intervención.

La solución exterior al equipo en donde se produce la contingencia suele ser muy cara, aunque sea más resolutoria y menos complicada.

Como ejemplo podemos citar el caso de una central eléctrica de carbón autóctono, con varios grupos y una potencia total de más de 1000 Mw. Tras la puesta en marcha, se detectó que los humos de salida estaban 25º C. más calientes que lo previsto en diseño. A nadie se le escapa el despilfarro de calor a la atmósfera que significaba la situación. Consultado el tecnólogo, identificó la causa como en la escoriación de las superficies de intercambio de calor que impedían la prevista trasferencia de calor. También se identificó que las escorias se formaban por la presencia, imprevista y no contempladas, de ciertas piritas en el carbón. Al ser estas piritas, en gran proporción, de origen orgánico, su eliminación era difícil y cara mediante tratamiento externo del carbón. La solución, dentro del propio equipo, pasaba por incrementar la superficie de intercambio, fuera de la zona en donde se producían las escoria, algo inviable ya que no se había previsto espacio para ello en el diseño inicial del equipo. Así como uno se acaba acostumbrando a vivir con el dolor cuando tú médico no te lo cura, así, los 1000 Mw., operaron mucho tiempo desperdiciando una gran cantidad de energía tirada a la atmósfera. La solución vino cuando se contactó con otra empresa que se había enfrentado, con la misma tecnología, a un problema similar y había desarrollado un nuevo tipo de quemador que actuaba aprovechando mejor el espacio disponible para la combustión, con lo que la temperatura de gases saliendo de esa zona bajaba y no se llegaba a producir la mencionada escoriación. Se hicieron pruebas reales, primero con modificaciones ajustables y reversibles y, cuando se comprobó su eficacia, se hicieron las modificaciones definitivas que significaron una mínima inversión y consiguieron rebajar la temperatura de salida de chimenea a los valores previstos inicialmente, con lo que el rendimiento mejoró sustancialmente.

  • Proyecto de mejora en el que, en el diseño original, no se contempló la eficiencia como objetivo:

Suelen ser plantas industriales antiguas, anteriores a la denominada crisis del petróleo, época en la que no se consideraba esencial una buena eficiencia. También se pueden introducir estas mejoras en diseños más modernos, en los que está previsto, dentro del programa normal de mantenimiento programado de ciertos componentes, la sustitución sistemática de ellos, siendo este el momento más idóneo de introducir mejoras que provengan de nuevos desarrollos.

En estos proyectos, suele ser esencial la participación del tecnólogo original, que, mejor que nadie, sabe la forma de mejorar su equipo, aunque esto lleva consigo el posible aprovechamiento de una situación de posición ventajosa. No obstante, ciertos tecnólogos con experiencia, en condiciones de baja demanda de nuevos equipos, pueden estar interesados en ofertar las reformas, aunque el equipo originalmente sea de otro tecnólogo. En este tipo de contratación de las reformas necesarias para mejorar la eficiencia, es esencial hacer unas pruebas de rendimiento previas, con acuerdo previo respecto al procedimiento de pruebas a aplicar, y que sirva de referencia contractual para compararlas con las pruebas a realizar una vez realizadas las reformas.

La implantación de este tipo de proyectos suele hacerse en paralelo con proyectos de alargamiento de vida.

Dentro de este apartado, se pueden incluir aquellos proyectos continuos  de recuperación de la eficiencia de ciertas plantas que se han venido deteriorando por situaciones diversas, tales como las que indicamos seguidamente:

  1. Se ha introducido en la planta nuevos sistemas, como por ejemplo instalaciones para reducir los niveles de emisiones contaminantes, que consumen energía adicional y reducen su rendimiento.
  2. Frecuentemente se estaba operando, por situaciones de baja demanda, con baja producción y con subidas y bajadas bruscas de ella. Esta situación sería similar al caso actual de las plantas de producción de energía eléctrica mediante ciclos combinados. Con esta situación, al cabo del tiempo, se acaba deteriorando el rendimiento.
  3. Se ha venido funcionando con materias primas y combustibles fuera de las condiciones de diseño inicialmente previstas.
  4. Las condiciones ambientales son diferentes a las de diseño.
  5. Debido a las condiciones generales económicas, en ciertos momentos, las plantas recibieron pocos recursos financieras para su mejora y mantenimiento

Como consecuencia de todo lo dicho, el rendimiento no es el inicial de diseño y, para recuperarlo, se necesita emprender un proyecto de mejoras  que, mediante medidas de operación y mantenimiento y medidas que implican modificaciones y nuevas inversiones, se recupere, parcialmente, la eficiencia inicial de diseño. Evidentemente, será el mejor conseguible rendimiento, ya que las pérdidas, no recuperables, por instalaciones complementarias posteriores estarán siempre presentes.

Para llevar a cabo este tipo de proyectos de vigilancia y mejora continua del rendimiento de la planta se precisa implantar una estructura organizativa específica para tal fin.

  • Proyectos, en general, de mejora de la eficiencia en plantas industriales:

Dentro de una instalación, la curva de capital necesario en inversión para mejorar la eficiencia es creciente, mientras que el coste de la energía consumida como consecuencia de la inversión realizada es decreciente. La suma de los costes da como resultado una curva que tiene una zona de mínimos y que resulta ser la zona óptima en cuanto al máximo beneficio posible (ver figura nº 2 b).

Fig. nº 2 b

Las medidas generales a aplicar en una instalación, para mejorar la eficiencia, las podemos dividir en tres tipos:

  • Aquellas de implantación inmediata (menos de 1 año), que normalmente son de tipo operacional y no requieren inversión.

Por ejemplo, cambiando hábitos del personal en cuanto a dejar apagada la iluminación en zonas no visitables.

  • Aquellas que precisan un plazo más largo de implantación (entre 2 a 3 años) y requieren nueva inversión. Un ejemplo sería la instalación de nuevo aislamiento para evitar pérdidas.
  • Finalmente aquellas que requieren largo plazo (5 a 25 años) y precisan una fuerte inversión.

Aparte de las medidas puras de mejora de la eficiencia energética existen otras que pueden asimilárseles, tal es el caso de cambio de energía térmica a energía eléctrica, ya que proporciona una energía de alta calidad y eficiencia, un mejor medio de control en su uso y una energía medioambientalmente limpia.

Las medidas de mejora de eficiencia energética se suelen implantar en las empresas a través de un Plan específico, que recomiendo posea las siguientes características:

      • Debe existir un acuerdo de la Dirección de la empresa para llevar adelante este Plan. Se debe de crear un Comité de seguimiento del Plan en donde se acuerden las decisiones y se proponga y nombre al Coordinador del Plan.
  • Se deben realizar las auditorías energéticas y sus análisis correspondientes que se precisen en las plantas seleccionadas de la compañía. De forma expresa, para ello, se creará un equipo de especialistas (iluminación, HVAC, equipos y procesos, edificios y utilización) y se realizarán las siguientes actividades:
          1. Revisión del histórico de uso.
          2. Visita de las instalaciones.
          3. Análisis preliminar datos de diseño.
          4. Desarrollo planes de auditoría.
          5. Realizar las auditorias de procesos y equipos.
          6. Cálculo uso anual de la energía en función de las auditorías realizadas.
          7. Comparación con datos históricos.
          8. Análisis con simulaciones y cálculos para evaluar opciones.
          9. Análisis económico de las opciones (TIR, VAN, coste/beneficio, etc.).
      • Implantación:
          1. Establecimiento de objetivos para cada planta (operacionales y de mantenimiento, de modificaciones y rehabilitaciones y de nuevos diseños).
          2. Determinar inversiones y prioridades.
          3. Fijar un sistema realista de medida de cumplimiento de objetivos.
          4. Informes de seguimiento.
          5. Involucración personal explotación.
          6. Revisión periódica del Plan.

Para hacer las auditorías se podría usar el modelo de hoja de datos que se adjunta como Anejo[1] nº 5[i].

Es buena práctica el determinar, para cada proceso a auditar, el contenido energético de cada unidad producida durante un cierto periodo de tiempo. Para facilitar esa labor, se Adjunta como Anejo[2] nº 6 [ii]un modelo de hoja de cálculo en la que se contabilizan el contenido energético de las materias primas, los combustibles y electricidad empleada, los residuos y la energía perdida y los subproductos y la energía que representan. El contenido energético de los productos se compara con los fabricados en otros lugares para saber su situación competitiva. Para hacer la comparación se incluye, también en el Anejo nº 6,  el contenido energético más habitual de los productos en las diferentes industrias.

A título de ejemplos, vamos a identificar diferentes medidas a considerar para mejorar la eficiencia, en cuanto a operación y mantenimiento, de plantas industriales:

  • Reducción de pérdidas de frío y calor por infiltraciones. Plantación de árboles que preserven los edificios del impacto solar.
  • Uso de lámparas de bajo consumo y un mejor control de la iluminación.
  • En cuanto al aire acondicionado: Recuperación de calor, mejor control, uso de aire exterior y modificaciones de ventilación.
  • En los procesos de combustión, el uso optimizado del exceso de aire y la recuperación de calor.
  • En los sistemas de vapor y agua caliente, la reducción de pérdidas y el uso de equipos más eficientes.
  • En los sistemas de aire comprimido, la recuperación de calor, reducción de pérdidas de carga y uso de equipos más eficientes.
  • En los sistemas eléctricos, la reducción de pérdidas, modificación del factor de potencia, reducción de puntas de consumo y mejoras de control y de medición.
  • En el transporte de material, la reducción de distancias, la eliminación de almacenamientos intermedios y uso de equipo más eficiente.

La eficiencia energética no solo es de aplicación a las plantas industriales sino que se debe extender a otros sectores con idéntico planteamiento, al denominado sector comercial (edificios, almacenes, escuelas, restaurantes, hoteles, hospitales, bancos, iglesias, teatros, bibliotecas y edificios públicos), al denominado sector residencial, al de transporte, comunicaciones e informática y al sector agrícola. Como se puede deducir de lo mencionado, los proyectos de eficiencia energéticas constituyen una verdadera especialidad y cubren un amplio campo que podrían ser objeto de recomendaciones más concretas y particulares, algo que intentaremos en este libro cuando tratemos temas concretos, como puede ser los análisis económicos de diferentes alternativas.

2.4.3.- Proyectos de aumento de la capacidad de producción:

Aumentar la capacidad de producción de una planta industrial no es nada fácil, a no ser que se haya planificado así desde el inicio y se haya previsto que se pueda construir por fases, de forma tal que se haya dejado espacio para nuevas unidades y construido, desde un principio, unos servicios comunes optimizados. En esta situación, el proyecto presenta las mismas peculiaridades como si un proyecto de expansión se tratase.

No obstante, existen situaciones que hacen concebir la esperanza de, con las mismas instalaciones y con pequeños retoques en ellas, alcanzar una mayor capacidad de producción. Este caso se presenta cuando se cambia el tipo de materia prima o combustible utilizado, con lo que, suponiendo una mayor calidad, el tamaño de la instalación resulta grande y puede pensarse que se puede producir más. En el caso de encontrarse en esa situación, conviene actuar con cautela y encargar un estudio de detalle en donde:

  • Se caracterice perfectamente la nueva materia prima o combustible, a nivel de análisis y de ensayos, en laboratorio y en planta piloto.
  • Se contrate, con el tecnólogo original y con otro diferente, de suficiente cualificación, un estudio de viabilidad tecnológica sobre el uso de la nueva materia prima o combustible, incluyendo la definición económica, técnica y medioambiental de las reformas necesarias y evaluando el impacto sobre cada uno de los componentes de la planta de un hipotético aumento de capacidad. Determinados los componentes limitadores, se evaluará su sustitución por otros de mayor tamaño, para lo que se tendrá en cuenta el espacio disponible o la dificultad de la sustitución necesaria. Un incremento del 5% en la capacidad de producción no suele ser problemático, ya que se encuentra dentro del margen normal de sobre-diseño, aunque, un mayor incremento, suele serlo  ya que, casi siempre, algún componente que se necesita cambiar resulta imposible, costoso o deja tan mermadas las características de la planta transformada, a nivel, por ejemplo, de disponibilidad, que, competitivamente, es desaconsejable.
  • Se realice un estudio económico en el que se comparen las alternativas, incluyendo la de aumento de la capacidad de producción, con sus costes de inversión y explotación y con la previsión de ingresos según la posición competitiva que resulte para la planta.

Finalmente se pueden incluir, dentro de los proyectos de aumento de capacidad, todos los proyectos que, bajo la denominación anglosajona de Retrofitting, en español traducido como proyectos de Reconversión, engloban toda una serie de alternativas de cambios en las plantas existentes enfocadas a buscar una oportunidad tecnológica que les coloque en situación favorable de mercado, bien sea como consecuencia de la antigüedad de la planta bien por cambios inesperados en el lado de la demanda, es decir es la respuesta ante una situación de crisis en donde no resulta interesante hacer nuevas plantas.

Existen muchas clases de proyectos de Reconversión, aunque podemos citar los Revamping, que buscan, en las plantas petroquímicas, reformar el proceso para obtener productos nuevos más demandados, también se puede citar los proyectos de Repowering, en donde, mediante el acople a una planta de energía existente de un nuevo equipo combinado de producción, se incrementa la potencia total y, al mismo tiempo, mejore la eficiencia de la parte antigua de la planta de producción. Un ejemplo de esta última reconversión es la instalación de una turbina de gas en una central convencional de producción eléctrica, dotada de caldera en ciclo agua-vapor, cuyos gases de escape sirvan para, mediante un nuevo intercambiador, aumentar la temperatura de entrada del agua de alimentación a caldera. Este tipo de modificación del proceso no precisa del trabajo de los tecnólogos principales y pueden ser diseñados por una empresa de ingeniería que trabaje normalmente como Arquitecto-Ingeniero. Solo se precisa conocer el mercado de suministro de pequeñas máquinas y las condiciones de operación real de la planta a reconvertir.

2.4.4.-Proyectos de aumento de la fiabilidad y la disponibilidad de las plantas:

En primer lugar vamos a definir, con propiedad, los conceptos de fiabilidad y disponibilidad de una instalación industrial en operación.

La fiabilidad se obtiene dividiendo el número de horas, correspondiente al periodo de operación a caracterizar, entre el número de fallos ocurridos. Es decir el índice mide el tiempo medio entre fallos y también la probabilidad de que una planta opere satisfactoriamente un número de horas determinado.

La disponibilidad se obtiene mediante un cociente en el que el numerador es el tiempo medio entre fallos y el denominador es la suma del mencionado tiempo medio entre fallos más el tiempo medio de paradas. A efectos más prácticos, se puede obtener la disponibilidad, denominada equivalente, mediante el siguiente cociente:

% Disponibilidad= (PH- (EFOH+FOH+SOH+ESOH)/ PH) x 100

Siendo:

PH= Periodo de tiempo en horas sobre el que se quiere determinar la disponibilidad de la planta.

EFOH= Horas equivalente a plena carga para pérdidas forzadas de capacidad.

ESOH= Horas equivalente a plena carga para pérdidas programadas de capacidad.

FOH= Horas de parada forzada a plena capacidad.

SOH= Horas de parada programada a plena capacidad.

Hemos ya hemos mencionado la denominada curva de la bañera (Figura nº 1 b), en ella se representa el valor de las indisponibilidades en función del tiempo de operación. Se puede concluir de forma general de esta curva que, durante la etapa inmediatamente posterior a la puesta en marcha, el nº de indisponibilidades suele ser muy alto, motivado por falta de ajustes de puesta en marcha o por errores de diseño. La forma de tratar los errores de diseño ya lo hemos desarrollado en el apartado de proyectos de mejora de la eficiencia. En cuanto a las indisponibilidades motivadas por problemas de ajustes operativos, normalmente en los sistemas de control, deben resolverlas el suministrador de la instalación. Para enfrentarse a ello, es esencial tener cubierto contractualmente esta situación, incluyendo en el contrato una garantía de disponibilidad y fiabilidad, durante un determinado periodo de rodaje de la planta, siendo necesario superar la garantía contractual para obtener la Recepción Provisional de la instalación suministrada. En el caso de la fiabilidad, es normal solicitar, como garantía contractual, la correspondiente a las situaciones de arranque de planta.

Así como las indisponibilidades del inicio de la vida operativa de una planta se debe resolver con la herramienta contractual de las garantías, las indisponibilidades en una planta vieja se deben de contemplar actuando con proyectos específicos de aumento de la fiabilidad y la disponibilidad.

El objetivo general de estos proyectos de aumento de fiabilidad y disponibilidad es, basados en los datos de operación, crear una herramienta que permita identificar las mejoras que, una vez implantadas, concluyan en la óptima fiabilidad y disponibilidad de la instalación.

Más concretamente, se trata de crear un modelo que permita: a) identificar componentes críticos, b) identificar alternativas al diseño existente, c) identificar las situaciones más críticas en cuanto a procedimientos de operación y mantenimiento seguidos y en cuanto a materias primas o combustibles usados, d) determinar la relación entre disponibilidad/fiabilidad y factores independientes(horas de servicio, número de arranques, etc.), e) medir la disponibilidad y fiabilidad de la planta a través de parámetros específicos (disponibilidad equivalente, tiempo medio de restablecimiento de la capacidad nominal, etc.).

El camino a seguir es el de producir el modelo necesario, mediante la aplicación de los datos existentes de producción y mantenimiento a las técnicas de predicción analítica.

En estos proyectos[iii], se recogen los datos existentes en las plantas, se evalúan disponibilidades y costes, se planifica el mantenimiento, producción y reservas y se identifican problemas existentes de diseño y la previsión de su resolución. En el análisis de datos, no solo se debe valorar el impacto de lo ya ocurrido sino que también el impacto de aquello que podría ocurrir. Es decir la aproximación no debe ser solamente histórica sino probabilística o analítica.

El modelo analítico debe obtenerse de forma secuencial, iniciándose con los componentes, se interrelacionarán componentes con sistemas, se identificarán los estados de cada sistema y sus niveles de capacidad y, finalmente, se analizarán los datos existentes de los componentes para determinar probabilidad de cada estado, disponibilidades y otros parámetros

MTBF: Tiempo medio entre fallos.     MDT: Tiempo medio de parada

La  Figura nº 2c esquematiza el procedimiento descrito de Análisis de fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad:

Los modelos que se aplican, ya que son los que mejor se ajustan, están basados en las siguientes distribuciones: Duane (relaciona el tiempo medio acumulativo entre fallos y el logaritmo del tiempo)[i], Weibull y Poisson no homogénea. La forma de proceder en este tipo de proyectos es similar al descrito para los proyectos de alargamiento de vida, en cuanto a recogida de datos de operación y mantenimiento. Se analizaran los datos recogidos y se aplicarán los modelos. Como consecuencia de ello, se analizarán económicamente las alternativas posibles, entre las que se contemplarán, mejorar el mantenimiento seguido, sustituir por componente nuevos los existentes que dan mal pronóstico, modificar el diseño existente, no hacer nada y comprar la falta de producción o utilizar las reservas de producción existentes. Más que un proyecto con una organización “task force”, se trata de realizar, por el propio personal de explotación, un trabajo continuo de seguimiento de los resultados operacionales, que irán alimentando los modelos predictivos y que, a su vez, irán produciendo las valoración correspondientes.

2.4.5.- Proyectos de adaptación a nuevos requerimientos regulatorios:

Una vez que una planta industrial ha entrado en operación comercial, un nuevo requerimiento planteado desde un punto de visto regulatorio, es tan poco habitual, que no mercería la pena hacer un capítulo aparte y diferenciado para este tipo de proyectos. Los términos definidos en las autorizaciones administrativas y legislación vigente en esa fecha aplicable, no suele ser modificado con nuevos requerimientos o nueva normativa. No obstante, la excepción a lo indicado viene siendo habitual en el área de medioambiente y lo viene siendo, en tal magnitud, que ha motivado la definición de un nuevo tipo de proyecto.

Históricamente, los nuevos requerimientos administrativos comenzaron con una cierta precaución y timidez. Se aplicaba el concepto de “mejor tecnología disponible aplicable”, conformándose con aquellos nuevos límites de impacto medioambiental que buenamente se podían obtener. El riesgo tecnológico era mínimo, no se precisaba hacer ningún tipo de investigación y ensayos y el coste de la inversión era pequeño. El proyecto en esos casos consistía en aplicar la solución que en otra instalación había demostrado su viabilidad. Un ejemplo de este tipo de proyecto aplicable al polvo emitido por una pila de carbón es utilizar, para minimizarlo, riego con agua, caídas telescópicas en las descargas, faldones de estanqueidad en las transferencias, movimiento con maquinaria auxiliar mínimo, etc. Otro ejemplo fue la utilización de mecheros de combustión de baja emisión de NOx, en los que, con una inyección dividida de aire segundario y terciario, se bajaba la temperatura de llama y se producía menor emisión, sin coste adicional importante.

Del concepto de mejor tecnología disponible se pasó a definir límites cada vez más exigentes, llegándose incluso a establecer fechas de aplicación de los nuevos límites. En este caso, los límites exigibles pueden o no pueden obtenerse con las tecnologías disponibles. En el caso de no poderse conseguir los límites exigibles, se precisará realizar todo un proceso de investigación en el que, desde el estudio teórico, se pasa a los ensayos a nivel de laboratorio con modelos y pruebas de muestras, para llegar a definir las medidas necesarias y niveles de impacto, todo un trabajo de investigación. Si seguimos con el ejemplo del polvo de carbón, los límites exigidos puede que no se obtengan con las medidas paliativas descritas, entonces, se precisará definir la meteorología tipo del lugar, se deberá modelizar, a escala, el área geográfica del entorno de la nueva instalación, también se deberán realizar ensayos en túnel de viento al carbón a utilizar y al modelo de la instalación, con los nuevos elementos que se prevén para conseguir los nuevos límites exigibles. De estos trabajos se obtendrá los nuevos elementos necesarios y las emisiones e inmisiones que probablemente se obtendrán

Muchas veces las exigencias medioambientales están relacionas con el combustible y las materias primas utilizadas y como solución suele barajarse dos alternativas, o cambiar el tipo de combustible y/o materia prima, por otros de menor contenido en componentes contaminantes (azufre, metales pesados, etc.), o añadir una instalación complementaria que los elimine. Se precisa comparar las dos alternativas, valorando ambas, desde las perspectivas técnica, económica y medioambiental. Es buena práctica, para ello, encargar a varios tecnólogos el impacto, llegándose a precisar la caracterización y comportamiento de los nuevos combustibles/materias primas, mediante ensayos y pruebas en laboratorio o plantas semi-industriales. Finalmente, se deben realizar pruebas en la planta real con los nuevos combustibles/materias primas. Las instalaciones complementarias suelen existir en el mercado y suponen una fuerte inversión además de constituir un empeoramiento en la eficiencia de la totalidad de la planta que se adapta medioambientalmente. En el ejemplo citado anteriormente, los mecheros de bajo NOx se completarían con una planta de desnitrificación, en la que, mediante una reacción química catalizada, se recolecta el NOx en forma de sales.

Un ejemplo de adaptación medioambiental se produjo en USA durante los años 1990-2000, ya que, como consecuencia de la aplicación de Clean Air Act, se plantearon las siguientes dos alternativas, en ciertas regiones del país, para reducir las emisiones de SO2:

1ª- Montaje de instalaciones de desulfuración siguiendo con el mismo combustible de la zona que se venía utilizando.

2ª- Utilización de carbones de bajo contenido en Azufre, provenientes de lugares lejanos y con bajos poderes caloríficos. Esta alternativa era de menor coste de inversión y suponía una reducción de la capacidad de producción. No obstante, desde la perspectiva del consumidor y de la empresa, era la más atractiva.

Sin embargo, al ser la solución primera la mejor desde la perspectiva del conjunto de la sociedad, finalmente fue la que se eligió, para así mantener la producción del combustible en la zona y no cerrar toda su industria minera.

Como resumen, de los proyectos de adaptación medioambiental hay que decir que, aunque en procedimiento es igual a cualquier proyecto de reconversión, hay que analizar las alternativas posibles desde una perspectiva del conjunto de la sociedad y suelen ser costosos en inversión y en explotación y exigen hacer auténticos estudios de investigación.

  ANEJO Nº 1: PLAZO DE AMORTIZACION DE INVERSIONES DIVERSAS

 

Nº     CLASE DE INVERSION   PERIODO MEDIO DE AMORTIZACION (AÑOS)                 

1                 MATERIAL Y EQUIPO OFICINA                                                          10

2                 SISTEMAS INFORMATICOS                                                                  6

3                  EQUIPOS MANEJO DATOS                                                                 6

4                 AVIONES (ESCEPTO COMERCIALES)                                            6

5                 TAXIS, AUTOMOVILES                                                                            3

6                 AUTOBUSES                                                                                                  9

7                 CAMIONES LIGEROS                                                                             4

8                 CAMIONES PESADOS                                                                            6

9                 LOCOMOTORAS Y VAGONES                                                            15

10               TRACTORES                                                                                                 4

11          TRAILER/CONTENEDORES                                                                    6

12               BARCAZAS TRANSPORTE                                                               18

13               MEJORAS DEL TERRENO                                                                 20

14               SISTEMAS GENERACION/DISTRIBUCION

                    ELECTRICIDAD Y VAPOR                                                                       22

15                AGRICULTURA (MAQUINARIA Y EQUIPO)                              10

16                MINERIA                                                                                                          10

17                SONDEOS OFSHORE (GAS/OIL)                                                     7.5

18                POZO SONDEOS (GAS/OIL)                                                               6

19                  EXPLORACION/PRODUCCION OIL/GAS                              14

20                  REFINERIA PETROLEO                                                                     16

21                  CONSTRUCCION                                                                                  6

22                  FABRICACION GRANO POR MOLIENDA                              17

23                  FABRICACION AZUCAR                                                                   18

24                  FABRICACION ACEITE VEGETAL                                                 18

25                  FABRICACION ALIMENTOS/BEBIDAS                                        4

26                  FABRICACION TABACO                                                                     15

27                  FABRICACION DE MADERA/MUEBLES                                 10

28                   PASTA DE MADERA Y PAPEL                                                        13

29                   ARTES GRAFICAS                                                                                 10

30                   SECTOR QUIMICO                                                                            9.5

31                     CAUCHO                                                                                                 14

32                   PLASTICOS                                                                                               11

33                   CUERO Y CALZADO                                                                          11

34                     VIDRIO                                                                                                   14

35                    CEMENTO                                                                                            20

36                     ROCAS                                                                                                    20

37                    METALES   NO FERREOS                                                               14

38                      PRODUCTOS DE FUNDICION                                                   14

39                          PRODUCTOS SIDERURGICOS                                                15

40                          PRODUCTOS METALICOS                                                          12

41                          FABRICACION MAQUINARIA                                                   10

42                          FABRICACION COMPONENTES ELECTRONICOS         6

43                            NAVAL      TALLER                                                                              12

44                           NAVAL       MUELLE                                                                             16

45                            LOCOMOTORAS  (FABRICACION)                                         11.5

46                           VAGONES (FABRICACION)                                                         12

47                           DEPORTES, JOYERIA Y VARIOS                                                12

48                          TRANSPORTE POR AGUA                                                              20

49                             TRANSPORTE POR AIRE                                                             12

50                            TRANSPORTE TUBERIA                                                               22

51                          OFICINA CENTRAL TELEFONIA                                               45

52                           EQUIPO OFICINA TELEFONIA                                                  18

53                            PLANTA DISTRIBUCION TELEFONIA                                 35

54                            EQUIPO ESTACION TELEFONIA                                            10

55                             CENTRAL TV Y RADIO                                                                    6

56                             CENTRAL ELECTRICA HIDRAULICA                                  50

57                             CENTRAL NUCLEAR                                                                      20

58                             MANEJO COMBUSTIBLE NUCCLEAR                                5

59                                  CENTRAL ELCTRICA VAPOR                                             28

60                                   PLANTA TRANSPORTE Y DISTRIBUCION                 30

61                                  CENTRAL ELECTRICA TURBINA COMBUSTION    20

62                                   PLANTA DISTRIBUCION GAS                                            35

63                                   PLANTA PRODUCCION GAS                                              30

64                                   PLANTA PRODUCCION GAS NATURAL                       14

65                                    PLANTA ALMACENAMIENTO Y TUBERIAS GAS      22

66                                    PLANTA GAS NATURAL LICUADO                                     22

67                                    AGUA                                                                                                   50

68                                    VAPOR PRODUCCION DISTRIBUCION                       28

69                               PLANTA TRATAMIENTO AGUA  RESIDUAL                       10

70                        RECREATIVOS                                                                                              10

71                         PARQUES DE ATRACCION                                                                12,5

ANEJO Nº 2: EJEMPLO DE ESFUERZOS MAXIMOS ADMISIBLES DE UN MATERIAL A DIVERSAS TEMPERATURAS, SEGÚN ASME.

MATERIAL: ACERO AL CARBONO.

PRESENTACION: CHAPA.

ESPECIFICACION:  SA-515.

GRADO: 70.

CARGA DE ROTURA MINIMA, Ksi: 70.

LIMITE ELASTICO MINIMO, Ksi: 38.

 ESFUERZO MAXIMO ADMISIBLE, Ksi PARA TEMPERATURAS

MENOS DE 500ºF: 20

ENTRE 500-600ºF: 19,4

ENTRE 600-650ºF: 18,8

ENTRE 650-700ºF: 18,1

ENTRE 700-750ºF: 14,8

ENTRE 750-800ºF: 12

ENTRE 800-850ºF: 9,3

ENTRE 850-900ºF: 6,7

ANEJO Nº 3: PROCEDIMIENTO DE CALCULO PARA DETERMINAR LA VIDA RESIDUAL DE UN COLECTOR DE VAPOR EN UN GENERADOR  AFECTADO POR TEMPERATURAS ELEVADAS

Vamos a desarrollar un procedimiento de cálculo empleado en la determinación de la vida residual de un elemento de una caldera de vapor de alta presión y temperatura. El procedimiento se realizará en tres niveles de investigación, en orden creciente de profundidad y coste.

El componente a analizar es un colector de salida de un sobrecalentador en una caldera de un solo calderín con una producción de 800.000 lb/horas. El colector es de 16,6 inches de diámetro exterior y 2,5 inches de espesor mínimo de pared. Su temperatura y presión de diseño son 541 ºC y 2150 psig, respectivamente. El material del colector es acero aleado de 2 ¼ Cr- 1 Mo y las horas que lleva funcionando son 192.000 horas.

Primer nivel de determinación:

Una fórmula conservadora para determinar el esfuerzo a que está sometido a partir de su diámetro medio es la siguiente:

Snom= P x (D-d)/ 2x ∆ x d                                   siendo

P= presión vapor.

D= diámetro exterior

d = espesor de pared.

∆= eficiencia de la soldadura según tipo

S nom = 2150 psig x (16 inch- 2,5 inch)/ (2×0,6×2,5 inch)

S nom= 9675 psi

Si en vez de ser un colector es una pieza irregular, tal como la carcasa de una turbina, en ese caso la determinación teórica del esfuerzo habría que determinarlo mediante cálculo por elementos finitos.

Al estar sometido a temperatura el colector, debe de determinarse la vida teniendo en cuenta la relajación térmica (“creep”) del acero Cr-Mo. El comportamiento de este material está extensivamente estudiado y presentado en un tipo de curva denominada de Larson- Miller Parámetro que incorpora el tiempo en horas y la temperatura en º R.

LMP= T (ºR) x [20+log tiempo en horas] x 10-3

La curva con el eje Y en escala logarítmica es del estilo a la que dibujamos seguidamente:

Para el esfuerzo determinado de 9675 psi le corresponde un LMP de 36,4 lo que significa que para llegar a la ruptura y aplicando la fórmula del LMP se obtendría un mínimo tiempo de ruptura de tR= log-1 ((36,4/1,4647)-20)= 71000 horas.

Este resultado nos indicaría que el colector tendría que haber fallado pues la vida real es en esos momentos es 192000 horas. Ello lleva a la conclusión de que el nivel de estudios realizado es insuficiente y hay que pasar a otro, más caro, de mayor acercamiento a la situación real.

Si en vez de estar sometido a alta temperatura el componente estuviera sometido a fatiga, como puede ser el caso de la carcasa de una turbina que dilata según los arranques y variaciones de carga, habría que utilizar curvas similares a las de LMP pero referidas a número de ciclos. Para casos de ambas situaciones, de fatiga y temperatura, se utilizan curvas combinadas de daños.

Segundo nivel de determinación:

Para profundizar, se utilizan los datos de temperaturas de una prueba real obtenida por un conjunto de termopares colocado en el colector. De estas pruebas supongamos que obtenemos menor temperatura que la teórica, por ejemplo 522ºC en vez de los 533ºC inicialmente previstos. Como el LMP es el mismo, con menor temperatura se obtiene una vida teóricamente disponible mayor.

TR= log-1 x ((36,75/1.4317)-20) = 466000 horas con lo que la vida residual del colector puede fijarse en 274000horas.

Con la vida residual obtenida no sería necesario pasar al nivel tercero, pero, a efectos informativo, vamos a describir como se desarrollaría este tercer nivel.

Tercer nivel de determinación:

Suponiendo que no existen grietas, se desarrollarían las siguientes actividades:

  • Un análisis de esfuerzos refinado mediante elementos finitos para identificar zonas de altos esfuerzos.
  • Inspección detallada del colector por líquidos penetrantes, partículas magnéticas, ultrasonidos, radiografías, especialmente en soldaduras, y determinación de penetraciones.
  • Muestras y análisis del material para determinar las propiedades actuales del material.
  • Réplicas en regiones de alto esfuerzo y temperatura para asegurarse de que la relajación térmica no ha provocado cavidades microscópicas.

Aparte de lo indicado, de forma general procede, en cualquier nivel, realizar una inspección visual para observar si existen grietas en las soldaduras, en las tubuladuras de conexiones y en el interior del colector, en este último caso para observar si existen grietas que, en caso de existir, obligaría a realizar un análisis a nivel tercero con toma de muestras y análisis de la propagación de grietas. Las grietas superficiales en soldaduras y tubuladuras se pueden sanear.

ANEJO Nº 4: EJEMPLOS DE CASOS REALES DE PROYECTOS DE ALARGAMIENTO DE VIDA.

 A)- El primer ejemplo que describiremos es el caso[i] de una central térmica de carbón, de 20 años de antigüedad, que sufre unas reformas para adaptarse a nuevos requerimientos medioambientales y, se aprovecha la oportunidad, para hacer un alargamiento de vida. En este caso, no se hace ningún estudio comparativo entre plantas antiguas, para averiguar, de ellas, cual es la más interesante de abordar, ni se hace una comparación con otras alternativas de diferente objetivo, como el sustituir la planta por otra nueva.

Para algunos ejemplos de componentes críticos, indicaremos el tipo de daño potencial o envejecimiento a estudiar y las inspecciones y pruebas a realizar:

  1. Caldera: colector entrada economizador:

Daños: Corrosión interna y externa. Erosión externa. Fatiga por choque térmico durante el arranque.

Para la pieza teóricamente más estresada se efectuó un análisis de esfuerzos basado en gradientes térmicos, con prueba posterior con termopares. Determinación grieta crítica y su velocidad de propagación.

Inspecciones: visual exterior, interior con boroscopio y líquidos penetrantes en el exterior.

  1. Caldera: haces tubulares en vapor sobrecalentado:

Daños: corrosión y erosión externa. Relajación térmica.

Se determinó la temperatura del metal por zonas a diferentes cargas. Se determinó el espesor de óxido y pérdida por erosión. Se hizo una proyección tanto del aumento de esfuerzo como de la relajación térmica. Se determinó las horas consumidas y las horas que quedaban hasta la ruptura.

Inspecciones: visual externa, medición espesor por ultrasonido, análisis capa exterior, medición espesores.

B- El siguiente ejemplo[ii] es el de una empresa con diferentes centrales eléctricas y que considera el alargamiento de vida como una alternativa más dentro de su planificación estratégica. Los pasos dados en el proceso fueron los siguientes:

  • Selección de la unidad: Se eligieron unidades con más de 20 años de utilización. Se estableció un orden de preferencia teniendo en cuenta la edad, tamaño, disponibilidad, rendimiento, costes de mantenimiento y combustible, coste de la energía de reemplazo y horas de utilización. Se seleccionaron las más viejas y las de mejores características operativas.
  • Se evaluó la vida remanente de los siguientes componentes del turboalternador, tras realizar examinaciones mediante métodos no destructivos, réplicas metalográficas y análisis por elementos finitos para las zonas más estresadas:
  • Carcasa exterior e interior de la turbina de alta presión. Vida estimada de 0-5 años
  • Rotores de alta, media y baja presión. Vida estimada de 15-10 años.
  • Válvulas de entrada a turbina. Vida estimada de 5-10 años.
  • Bobinas del estator del alternador. Vida estimada de 0-2 años.
  • Se evaluó la vida de los componentes del generador de vapor y accesorios obteniéndose los siguientes resultados:
  • No evidencias de daño por relajación, tras réplicas, en los colectores. Mediante métodos analíticos se apreció posible ruptura en estaciones de atemperación y el colector de salida del sobrecalentado. Vida estimada de + de 32 años.
  • Se detectaron fisuras por corrosión en el calderín. Vida estimada de + de 32 años.
  • Se detectó corrosión tubos del sobre y recalentador. Vida estimada de 0-5 años.
  • Se evaluó la vida de los componentes del resto de la planta (equipo eléctrico, mecánico y de instrumentación y control, además de las estructuras de obra civil). Vida estimada de 0-32 años con mayor deterioración en aire de instrumentos, puente grúa, trasformador principal, paneles de control, calentadores, etc.
  • Se definió el criterio de actuación frente a la vida estimada de cada componente:
  • En los que la vida remanente estaba entre 0-5 años la decisión fue reparar o reemplazar próximamente.
  • En los que la vida remanente estaba entre 5-10 años se realizó rápidamente la ingeniería preliminar para una posible acción a corto plazo.
  • En los que la vida remanente estaba entre 10-20 años se decidió reevaluar en 5-10 años.
  • En los que la vida remanente estaba en más de 20 años se decidió revaluar periódicamente.
  • Se hizo una estimación detallada de costes para el programa previsto a largo plazo, considerando las actuaciones necesarias durante las paradas programadas.
  • Se realizó un estudio económico de alternativas entre la solución de alargamiento de vida y las posibles para hacer frente a las necesidades de expansión del sistema de producción de la empresa propietaria. Se contemplaron dos escenarios posibles adicionales, el de crecimiento de la demanda según histórico y el de nulo crecimiento de la demanda con aparición de importantes nuevas unidades de cogeneración que tienen prioridad a la hora de producir. El resultado del estudio económico mostró que, incluso en el escenario más pesimista, la relación Beneficio/Coste estaba por encima de 3.

ANEJO Nº 5: MODELO DE HOJA DE DATOS PARA HACER AUDITORIAS ENERGETICAS

 NOMBRE PLANTA:

LOCALIZACION:

REALIZADO POR:                          FECHA                   PERIODO:

NOTAS:

 

ANEJO Nº 6: MODELO DE HOJA DE DATO (EXCEL) PARA DETERMINAR EL CONTENIDO ENERGETICO DE LAS UNIDADES PRODUCIDAS. VALORES ENERGETICOS DE PRODUCTOS USADOS COMO ENTRADAS AL PROCESO Y VALORES HABITUALES OBTENIDOS EN LAS DIFERENTES INDUSTRIAS A USAR COMO COMPARACION CON LOS RESULTADOS