Optimización del consumo de fosfato del proceso de tratamiento químico de la Fábrica de Estirado en Frío

Optimización del consumo de fosfato del proceso
de tratamiento químico de la fábrica de estirado
en frío
Prácticas Profesionales
Fábrica de Estirado en Frío

PP-MX área del PP 2Proyecto en Planta
PP - Proyecto Industrial:
Nombre: Alan David Parra Orozco
Carrera: Ing. Mecatrónica
Universidad: Universidad del Valle de México
Área Asignada: Estirado en frío
Tutor: Victor de Jesús García Camacho
Hola

Proyecto:
Optimización del consumo del fosfato del proceso de tratamiento químico
de la fabrica de estirado en frío
Objetivo:
• Disminuir el consumo del fosfato mediante un implementación electrónica
automatizada que mejore y controle el comportamiento de la tina de fosfatizado.
Alcance:
• Facilitar el trabajo del químico de mantener la tina de fosfato dentro de parámetros
• Tener el comportamiento del fosfato en la tina mejor controlado y estable
Entregables:
1. Análisis del consumo de fosfato y comportamiento de la tina
2. Propuesta de automatización del proceso
3. Cotización de electrónicos, piezas e instalación de la automatización.
Hola

Equipo de Trabajo
 Arcos Ramón
 Aguirre Alfonso
 Lazo Oscar
 García Victor
Tutor Beneficiados
• Victor de
Jesús
García
Camacho
Fábrica de estirado en frío
Líder del
Proyecto
 Alan David
Parra
Orozco
Hola
Mejora de despunte tecnológico en FAT3

PP – Cronograma del Proyecto :
Hola

PP – Estirado en Frío
El objetivo de FESF es reducir las dimensiones del tubo mediante
el proceso de estirado en frío obteniendo las especificaciones
solicitadas por el cliente(Dimensiones, propiedades mecánicas,
dureza, ductilidad, tenacidad, etc.)
Hola

PP – Estirado en Frío
TRATAMIENTOS QUÍMICOS
Hola

Desengrasante Decapado Refinador Fosfatizado Enjabonado
PP – Tratamiento químico
Hola

PP – Introducción (Fosfato)
TQ1
• Lubricante de los tubos
TQ1
• Mejor adherencia de
jabón
TQ3
• Protección a la
corrosión
Hola

PP – Imagen ilustrativa
Hola

PP – Antecedentes
18.2
11.7
10.5
4.9
2.6 2.1
1.3 1.3 0.8 0.7 0.6 0.8
15.6
12.5
16.9
6.5
2.1 2.4
1.4 1.1 1.1 0.7 0.9 0.9
33%
54%
73%
82%
86%
90% 92% 95% 96% 97% 98% 100%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0
4
8
12
16
20
[US$/Tn]
ABC Consumibles 1516
Tratamiento Químico
Real Std Acum
FOSFATO

Hola

Adición de
fosfato
por válvula
manual
Tina de
fosfato
Medición de acidez manual
por procedimiento
PP- Diagrama de proceso hoy en día
Llenado de
nivel de agua
Hola

Acidez de la tina
•(20 a 30 puntos de acidez)
Temperatura
•75°C – 85°C
PP – Parámetros en la tina de fosfato

•Comienza tomando una muestra de la tina y
pipetear 5ml. en un matraz Erlenmeyer. Se
adicionarán 5 gotas de solución de Fenolftaleína y
se titulará con hidróxido de sodio 0.1N Hasta
obtener un vire de incoloro hasta rosa pálido.
PP – Medición de acidez en la tina
Hola

[Turnos]
[Acidez]
19.0
21.0
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
1 91 181 271 361 451 541 631 721 811 901 991
Limite de control
Acidez total
Limite de control
PP – Acidez por turno
Hola

PP – Acciones realizadas
Propuesta de automatización
Esta funcionará con un sensor en una máquina que tomará cada 10
minutos una muestra de la tina para analizarla. Si el nivel de acidez en la
tina se encuentra bajo, se mandará una señal que active el motor de
adición de fosfato, cuando llegue al nivel deseado, el motor se apagará
inmediatamente.
[Acidez]
[Horas]
Kp = 21
-Kp
Hola

PP – Diagrama del proceso ideal
Adición de
fosfato por
bomba
eléctrica
Medición de acidez por el
sensor automático
Tina de
fosfato
Llenado de
nivel de agua
automático
Hola

Los sensores analizados presentaron
los siguientes problemas
No diseñados
para
ambientes
industriales
Dimensiones
demasiado
grandes que
comprometen
la labor de la
tina
Rangos de
temperatura
incompatibles
No miden la
acidez total de
la tina
PP – Problemas con la automatización
Hola

PP – Propuesta de una semi-automatización
Hola
Ficha técnica del fosfato
55 lts de fosfato por punto de acidez

PP – Propuesta de automatización sin sensor químico
Adición de
fosfato por
bomba
electrica
Tina de
fosfato
Medición de
acidez manual por
procedimiento
55 lts de fosfato
es igual a 1 punto
de acidez
Hola

PP – Programación de la semi-automatización
Acidez = 21 Acidez > 21Acidez < 21
(21 – REAL) + 1 = P.A.
(P.A.)*55 lts=
FOSTATO
55 lts de
fosfato
1 - (21 – REAL) = P.A.
(P.A.)*55 lts= FOSTATO
Hola

19.0
21.0
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
1 91 181 271 361 451 541 631 721 811 901 991
Limite de control
Acidez total
Limite de control
PP – Resultados finales

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otherwise used to and/or by third parties for any purpose without the express, prior and written consent of Tenaris. Such prohibited actions will be
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Tenaris September 9, 2017
23
PP – Nivel de agua
La perdida continua de agua por evaporación y arrastre con
los tubos, afecta significativamente la acidez de la tina.

24
PP – Automatización de nivel
• Un sensor de nivel digital
• Electroválvula en la salida

25
PP – Beneficio esperado
El exceso de fosfato en la tina le genera un gran
costo a FESF. Con una inversión de ≈4,500, esta
semi-automatización en el proceso de tratamiento
químico de fosfatizado podría generar un beneficio
acumulado de ≈$53,000 Anuales

Fin de la Presentación

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