Download - Practica 1 Vasquez Reta
1.-Clasificación general de las bombas
Clase Tipo
Dinámica Centrífuga
Rotatoria
De desplazamientopositivo
Reciprocante
2).- Tomar datos de placa de cada uno de los motores y bombas instalados
Voluta Difusor Turbina regenerativa Turbina vertical Flujo mixto Flujo axial (impulsor)
Un solo paso Pasos múltiples
Engrane Álabe Leva y pistón Tornillo Lóbulo Bloque de
vaivén
Acción directa Potencia (incluyendo
manivela y volante) Diafragma Rotatoria-pistón
Simple Duplex Triplex Quádruplex Quíntuplex Etc.
3-.Identifica cada uno de los accesorios instalados en el cuarto de bombas
4.-Métodos de fabricación de Tubos de Acero sin Costura
INTRODUCCIÓN
Hay dos formas de fabricar tubos de
acero: tubos de acero con costura, y
tubos de acero con costura.
La primera esa partir de chapa de
acero, que se deforma curvándola
hasta llevarla a una geometría
cilíndrica, y soldando dos bordes. El
inconveniente la zona soldada es
algo así como el talón de Aquiles del
tubo, porque sus características
metalúrgicas han quedado
alteradas.
Por el otro lado, los tubos de acero sin costura son pasados por un proceso que se basa
en someter al tocho a la presión de dos cilindros rotantes, que le imparten un movimiento
de rotación alrededor de su eje, y de avance en la dirección del mismo, que provoca que
se haga un orifico en el tocho. Así nacen los tubos de acero sin costura, eliminando así, el
defecto de los tubos de acero con costura de tener un punto débil en la soldadura.
Lo que se busca con este trabajo es explicar cuál es el proceso de fabricación del tubo de
acero sin costura, desde la obtención del tocho, hasta los tratamientos térmicos hechos
para poder dar al cliente el producto final.
Lo que se encontró de información, es el proceso de fabricación hecho a partir del
fabricante número uno en México de tubos de acero sin costura, Tenaris TAMSA. Por lo
que el proceso es explicado a partir de esta planta.
PROCESO DE FABRICACIÓN DE TUBOS DE ACERO SIN COSTURA
1. Procesos de fabricación de las barras de acero
1.1 Obtención de materia prima
El proceso de producción de tubos de acero sin costura en la planta deTenaris nace de
dos insumos primarios: chatarra (denominación que se le da al acero usado) seleccionada
y mineral de hierro.
El mineral de hierro pasa por un proceso de Reducción Directa para desoxidar el mineral
produciendo "hierro esponja".
Obtención del hierro esponja
El proceso de reducción directa consiste en triturar la mena de hierro y pasarla por un
reactor con los agentes reductores, con lo que algunos elementos no convenientes para la
fusión del hierro son eliminados. El producto del sistema de reducción directa es el hierro
esponja, que son pelets de mineral de hierro que pueden ser utilizados directamente para
la producción de hierro con características controladas.
1.2 Cargar el horno
Dentro de este proceso, lo primero que se hace es transportar la chatarra metálica dentro
del horno, a través de una cesta. Mientras tanto, el hierro esponja se carga a través de
una banda transportadora, a un horno de arco eléctrico junto con la chatarra seleccionada
(aproximadamente 65% hierro esponja y 35% chatarra).
Una vez introducida la chatarra en el horno y los agentes reactivos y escorificantes se
desplaza la bóveda hasta cerrar el horno y se bajan los electrodos hasta la distancia
apropiada, haciéndose saltar el arco hasta fundir completamente los materiales cargados.
El proceso se repite hasta completar la capacidad del horno, constituyendo este acero
una colada. Durante el proceso de fusión en el horno, se alcanzan temperaturas de
alrededor de los 1650°C y, seconsume una potencia eléctrica de aproximadamente 65
MVA.
En el horno se realizar un primer ajuste de la composición química por medio de la adición
de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios (cromo, niquel, molibdeno,
vanadio, titanio, etc.).
1.3 Proceso de sangrado
Una vez que se separa la escoria, se vierten unas 80 toneladas de acero fundido (líquido)
a una cuchara donde se le agregan ferro-aleaciones para conseguir la composición
química especificada por el cliente. Se vierte en la cuchara por medio del proceso de
sangrado, el cual consiste en retirar a golpes un tapón de arcilla del orificio del hierro
cercano al fondo del horno y dejar que el metal fundido fluya por un canal cubierto de
arcilla caiga a un deposito metálico forrado del ladrillo, es este caso una cuchara, aunque
también podría ser una vagoneta capaz de contener hasta 100 toneladas de metal.
Cualquier escoria o sobrante que salga del horno junto con el metal se elimina antes de
llegar al recipiente.
1.4 Horno de afino
El acero obtenido se vacía en una cuchara de colada, revestida de material refractario,
que hace la función de cuba de un horno de afino en el que termina de ajustarse la
composición del acero y de dársele la temperatura adecuada para la siguiente fase en el
proceso de fabricación.
El control del proceso
Durante el proceso se toman varias muestras del baño y de las escorias para comprobar
la marcha del afino y poder ir ajustando la composición del acero. Paraello se utilizan
técnicas instrumentales de análisis (espectómetros) que permiten obtener resultados en
un corto espacio de tiempo, haciendo posible un control a tiempo real y la adopción de las
correcciones precisas de forma casi instantánea, lográndose así la composición química
deseada.
Los dos elementos que más pueden influir en las características y propiedades del acero
obtenido, el carbono y el azufre, se controlan de forma adicional mediante un aparato de
combustión LECO. Pero además de la composición del baño y de la escoria, se controla
de forma rigurosa la temperatura del baño, pues es la que determina las condiciones y la
velocidad a la que se producen las distintas reacciones químicas durante el afino.
1.5 Colada continua
Una vez que se traslada la cuchara, el acero líquido es pasado por una máquina de
colada continua en donde se transforma en barras de acero con diámetros que van desde
los 148mm hasta los 310mm. Estas barras son acondicionadas y preparadas para ser
enviadas a los laminadores.
La colada continua es un procedimiento siderúrgico en el que el acero se vierte
directamente en un molde de fondo desplazable, cuya sección transversal tiene la forma
geométrica del semiproducto que se desea fabricar.
La artesa receptora tiene un orificio de fondo, por el que distribuye el acero líquido en
varias líneas de colada, cada una de las cuales dispone de su lingotera o molde,
generalmente de cobre y paredes huecas para permitir su refrigeración conagua, que
sirve para dar forma al producto. Durante el proceso la lingotera se mueve
alternativamente hacia arriba y hacia abajo, con el fin de despegar la costra sólida que se
va formando durante el enfriamiento.
2. Proceso de fabricación de tubos de acero sin costura
2.1 Cortadora
Una vez que las barras ingresan al laminador, son cortadas en trozos de menor longitud
llamados "tochos" para luego ser introducidos en el horno giratorio donde serán
calentados hasta alcanzar una temperatura de 1250°C.
2.2 El horno giratorio
Al ingresar al horno el tocho se ubica en dirección radial sobre un piso giratorio de
material refractario, denominado solera, y comienza su recorrido a lo largo de un túnel
circular, durante el cual es sometido a la radiación que se origina en las llamas de los
quemadores a gas, agrupados en varias zonas de control. En cada una de estas zonas
hay instaladas termocuplas, las cuales permiten medir la temperatura a la que se
encuentra la zona.
Esta temperatura se compara con una preestablecida o temperatura impostada. Un
sistema de control regula los caudales de aire y gas que llegan a los quemadores de esa
zona, aumentándolos o disminuyéndolos
conjuntamente, de manera tal que la temperatura medida se mantenga lo más cercana
posible a la impostada. Es decir que el control del horno consiste en el ajuste de los
valores impostados para todas las temperaturas de zona y de la velocidad de avance de
la solera. Ajustar esta velocidad implica ajustarel tiempo de ciclo, es decir, el tiempo que
transcurre entre dos egresos sucesivos de piezas del horno.
2.3 Desescamado
Es un proceso que suele constar de dos fases, una para desprender mecánicamente la
cascarilla de laminación la segunda para retirar la cascarilla suelta de la superficie
metálica. A continuación la superficie de metal expuesta es normalmente decapada para
retirar la capa de metal situada inmediatamente debajo de la cascarilla, pero esta fase del
proceso debería ser considerada independientemente.
2.4 Proceso de perforación
Al salir del horno giratorio, los tochos son perforados en el laminador perforador,
quedando un semielaborado llamado "Forado".
Para perforar las barras de acero cilíndricas en el proceso de fabricación de tubos de
acero sin costura se emplea la técnica de la compresión rotativa. En ésta, la barra es
sometida a la presión de dos cilindros bicónicos que al rotar le imprimen un movimiento de
rotación alrededor de su eje.
De esta forma, se produce un esfuerzo de compresión de la barra en el plano que
contiene a su eje de simetría y a las generatrices de contacto con los cilindros, y de
tracción en un plano perpendicular al anterior y que también contiene al eje de la barra.
Por lo tanto, como consecuencia de la rotación de la barra, el material cercano a su eje
sufre alternativamente esfuerzos de tracción y compresión que lo fatigan y provocan la
formación de una fisura central. Una lanza provista de una punta de aceroespecial es
ensartada en la barra a través de esta fisura, generando el “perforado”. La fisura se abre y
se conforma el diámetro interno mediante la punta de perforación de forma ojival.
2.5 Laminador continuo
Luego del proceso de perforación se pasa por el laminador continuo para reducir espesor
y estirarlo, obteniendo otro semielaborado llamado "esbozado". La laminación es un
proceso en el que se hace pasar al semiproducto entre dos rodillos o cilindros, que giran a
la misma velocidad y en sentidos contrarios, reduciendo su sección transversal gracias a
la presión ejercida por éstos. En este proceso se aprovecha la ductilidad del acero, es
decir, su capacidad de deformarse, tanto mayor cuanto mayor es su temperatura.
2. 6 Horno de barras móviles
A esta altura del proceso, el esbozado perdió temperatura, por lo que se vuelve a pasar
por un horma que lo calienta hata una temperatura aproximada de 900ºC. Generalmente
estos hornos son de gas y en ellos se distingues tres zonas: de precalentamiento, de
calentamiento y de homogeneización.
2.7 Desescamado
Se vuelve a quitar el óxido superficial
que se les forma durante el
recalentamiento al acero.
2.8 Laminador reductor estirador (LRE)
El esbozado entra en el LRE donde se reduce el diametro y se alarga su cuerpo. El
producto que se obtiene se le llama semielaborado. El último paso de laminación es el
laminador reductor estirador, en el cual se alcanzan las dimensiones finales de diámetro y
espesor del tubo.
Paralograr que reducir el díametro y la longutud deseada, se hace a través de un sistema
compuesto por una PC y dos PLCs que controlan el paso de los tubos de acero en
caliente por el laminador, controlando velocidades y corrientes de los motores en tiempo
real, almacenando dichas variables y representándolas en gráficos tridimensionales en
función del tiempo y del espacio.
Ya por último se enfría el semielaborado es enfríado por convección natural y se corta en
tramos de acuerdo a la medida requerida con una sierra de haces.
3. Proceso de trefilado en frío de los tubos de acero sin costura
Lo primero que se hace es preparar químicamente la superficie de los tubos para forma
una capa lubricante que reduce la fricción y hace posible la deformación en frio. Luego se
hace el apunteado, en donde se reduce el diámetro en uno de los extreos del tubo para
permitir su posterior enhebrado en una matriz de trefilado. Dentro del trefilado en frío se
modifica el diámetro y espesor del tubo llevándolo a las dimensiones requerida por el
cliente.
Se lleva luego a lo que es el tratamiento térmico, que consiste en calentar el material para
darle las propiedades mecánicas requeridas, tales como dureza o tracción. El siguiente
proceso es el de enderezado, pues como el tubo ha sufrido distorsiones debidas a los
procesos anteriores, en este proceso se endereza.
Los tubos son inspeccionados por control no destructivo (CND) en donde se controla las
diversas características del tubo, tales como diámetro externo, existencia de fisuras y
características del acero. Por último, se corta el tubo a la longitud solicitada por el cliente y
se inspeccionan las tolerancias especificadas.
Ya una vez inspeccionados, los tubos son roscados para ser despachados al cliente final.
CONCLUSIONES
Dentro del primer proceso, pudimos apreciar como a partir de la mezcla de hierro esponja
y chatarra seleccionada, se pueden fabricar los tochos.
El segundo proceso es el fundamental y el más importante a desarrollar dentro de nuestro
trabajo, pues es en él en donde se explican los procesamos para poder llegar a los que es
el tubo de acero sin costura.
La fabricación de los tubos de acero sin costura en realidad no es un procedimiento difícil,
sólo lo que lo hace ser un prceso caro es el hecho que tenga tantos pasos para poder
lograr su fabricación.
5.-Métodos de fabricación de Tubería de concreto
Tubería de Concreto Simple:
La tubería de concreto simple se fabrica con concreto de la más alta calidad, debido a que no lleva ningún tipo de acero por tal motivo se le denomina concreto simple. Los diámetros que se fabrican son desde 15 centímetros hasta 61 centímetros de diámetro..
Algunos ejemplos serian:
A continuación se darán a conocer algunos métodos y especificaciones ara tubos de concreto
6.-Presenta diagramas para el cálculo de pérdidas por fricción en tubería de acero y tubería de PVC.
7.-Metodo de cálculo para determinar caída de presión en válvulas o cuadro de valores para longitudes equivalente.
Todas las tuberías, válvulas y accesorios que constituyen una red de flujo presentan
cierta resistencia al paso de un fluido a través de ellas. Esta resistencia debida a la fricción
provoca una disminución en la energía del fluido.
La caída de presión que ocurre a través de un tramo de tubería puede determinarse con
la ayuda de un manómetro diferencial conectado en los extremos de la tubería. El manómetro
diferencial consta de dos mangueras que se conectan a un par de tubos piezométricos
graduados, donde el agua se levanta hasta un nivel y nos permite apreciar una diferencia de
alturas. Para calcular la diferencia de alturas y el diferencial de presión se utiliza la siguiente
ecuación:
Para determinar la velocidad promedio del fluido dentro de la tubería se utiliza un
medidor venturi, que consiste en una disminución gradual en el diámetro de la tubería como se
muestra en la siguiente figura:
Aplicando la ecuación de Bernoulli para esta sección, podemos encontrar que una
aproximación de la velocidad está dada por:
La caída de presión a través del medidor venturi se puede medir con la ayuda de los
tubos piezométricos. Algo también importante es el cálculo del factor de fricción f.
Este factor depende de las propiedades físicas del fluido (como su viscosidad y su densidad), y del flujo.
Además depende de las propiedades de la tubería como son el diámetro y la rugosidad. Una manera de obtener el valor del factor de fricción es ayudándose del diagrama de Moody y otra es utilizando la ecuación de Colebrook.
Ec. de Colebrook: