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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

DIRECCIÓN ZONAL LIMA CALLAO

Proyecto de Investigación CFP SAN MARTÍN DE PORRES Mantenimiento de stubs (Pata de torre) de la empresa VYT Contratistas SAC (Perú) Integrantes: 1. 2. 3. 4. 5.

Huaringa Andrés, Geancarlos Eduardo Jara Huaytalla, Gerardo Joel Huamán Valencia, César Alberto Ticona sanchez, Hanz Jheyson Chavez Quito, Nimrod

Carreras: Electricidad Industrial Bloque: PT14 NRC 16520 Instructor: Dr. Ing. Néstor Bernardo Corpus Vergara Lima, Perú 2021

1

ÍNDICE INTRODUCCIÓN

-3

RESUMEN

4

CAPÍTULO I

5

1.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.

Identificación del problema

1.2.

Formulación del problema

5

1.3.

Justificación del problema

-5

1.4.

Objetivos de la investigación

5

1.4.1. Objetivo General

5

1.4.2. Objetivos específicos

5

CAPÍTULO II

6

2.

MARCO TEÓRICO

6

2.1.

Antecedentes

6

2.2.

Bases teóricas

7

2.3.

Definición de conceptos

13

CAPÍTULO III

3.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN---------------------------------------------- 14

3.1.

Diseño de investigación

3.2.

I--------------------------------------------------------------------------------------------------- 14

3.3.

R-------------------------------------------------------------------------------------------------- 18

3.4. 3.5.

14

18 I--------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

CAPITULO IV

21

4.

ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

21

4.1.

21

4.2.

Recursos Necesarios

4.1.1

Recursos Materiales

21

4.1.2.

Recursos Humanos

21

Cronograma de actividades

22

CONCLUSIONES

24

RECOMENDANCIONES

25

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 2

INTRODUCCION El mantenimiento de las stubs tiene una gran importancia en la actualidad, ya que son unos de los pilares del transporte de la energía de alta tensión en nuestro país, ya que sin el correcto mantenimiento de ellas causaría de que se desplomen, ya que son afectadas por la corrosión y oxidación. Hay un sin fin de formas que se podría usar para hacer frente a la corrosión la recomendable es rodear las stubs con compuestos químicos y concretos creando una capa de protección. Nuestro objetivo de esta investigación es poder contrarrestar las caídas de las torres de alta tensión que en su mayoría se dan por un mal mantenimiento de sus pilares y los daños de la atmósfera a dichas estructuras aportando un conocimiento del proceso de mantenimiento, verificación de las líneas de alta tensión y poder prevenir accidentes por falta de instrucción o capacitación. Se espera restablecer y mantener las óptimas condiciones de funcionamiento de las redes intervenidas a fin de minimizar las reparaciones por emergencias maximizando su disponibilidad y la vida útil de los mismos, los cuales proporcionan beneficios notables entre los que se encuentran mantener los niveles constantes de producción en calidad y cantidad con mínimos costos y máximo niveles de seguridad, disminuir las pérdidas de energía, prolongar la vida útil de dichas redes eléctricas. Conocer el estado de funcionamiento de las redes eléctricas y de sus principales componentes y accesorios de protección, ejecutando el mantenimiento general e integral ya sea del tipo predictivo, preventivo o correctivo, sabiendo que sus componentes electromecánicos se van degenerando a lo largo de la vida útil y su mantenimiento ayuda a disminuir el riesgo de fallas inesperadas, aumenta la vida útil del sistema en general, otorga mejores condiciones para el suministro eléctrico, mejora la confiabilidad en su funcionamiento.

RESUMEN La corrosión en los STUBS es uno de los problemas más graves que puede tener una torre de alta tensión, ya que puede causar la suspensión del suministro eléctrico, el colapso de sí misma, lo que perjudicaría a las personas naturales con los daños materiales e inclusive podría causar la muerte a algunas personas. Por eso nuestro proyecto tiene el propósito de identificar, prevenir y solucionar la corrosión en los STUBS mediante la metodología de investigación. Uno de las soluciones que proponemos es el RECUBRIMIENTO POR GALVANIZACIÓN de los cuales existen tres tipos de galvanizado, las cuales son: galvanizado en caliente, galvanizado en frío y galvanizado zincado o electrozincado. En nuestro proyecto presentaremos el galvanizado en caliente, que consiste en sumergir el acero en zinc a una temperatura de 435° a 450° C para que ambos metales se fundan y se genere una buena adherencia de recubrimiento. Durante este proceso, se irá creando varias capas de aleación hasta obtener el grosor óptimo. Dado su nivel de fusión, entrega una mayor dureza y resistencia antes los agentes externos, siendo ideal para su uso en la intemperie. La otra opción es aplicar un recubrimiento anticorrosivo a las superficies expuestas, lo que vendría a ser una pintura rica en zinc.

CAPITULO 1 1. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA 1.1 IDENTIFICACION DE PROBLEMA Se estima que el stub (pata de torre) tiene daños debido a la corrosión de los montantes (el metal que se usa para fabricar las torres), dado esto se necesita realizar un mantenimiento de urgencia; porque en consecuencia podría realizarse daños como la caída de las torres, y a la vez perdida de la transmisión de energía eléctrica; de manera que, afecte todo el tramo. 1.2 FORMULACION DE PROBLEMA ¿De qué manera realizamos el mantenimiento de la corrosión de los montantes de stubs de la torre de alta tensión en la empresa VYT Contratistas SAC (Perú)? 1.3 JUSTIFICACION DE PROBLEMA Las patas de las torres es uno de los problemas no muy comunes, esto se debe a los cambios de climas repentinos o también a la mala calidad de mantenimiento de un trabajador. Esto es un problema muy preocupante, ya que las torres de alta tensión son un soporte de las líneas de transmisión de energía, esto quiere decir que si no le damos un mantenimiento apropiado a estas torres podría llegar a consecuencias graves como la caída de transmisión. Nuestro estudio puede beneficiar a la industria dado que obtendremos una reducción de inseguridad e implementación de mantenimiento, con suma confianza con todos los trabajadores, también obtendremos datos de todo tipo de implementaciones para tener en cuenta cuáles deberíamos adquirir y tomar en consideración la capacitación, de igual manera detectar las fallas de los intermitentes y los instrumentos que dan el mantenimiento.

1.4 OBJETIVO DE IMVESTIGACION 1.4.1

OBJETIVO GENERAL

Realizar el mantenimiento de la corrosión de los montantes de stubs de la torre de alta tensión en la empresa VYT Contratistas SAC (Perú) 1.4.2

OBJETIVO ESPECIFICO

a. Interpretar el funcionamiento, desempeño y desarrollo de los instrumentos de trabajo, al igual que sus posibles casos de averías y riesgos que estos generan a las torres y los trabajadores. b. Justificar la utilización y el funcionamiento de las maquinas, encontrando mejoras que se pueden realizar de manera sencilla y rápida o el uso de nuevas máquinas más eficientes traídas de las distintas potencias mundiales. c. Organizar la unión del sector almacenamiento con el sector mantenimiento mejorando la innovación, creación de mejoras y plan de trabajo de las distintas máquinas de las empresas industriales.

CAPITULO 2 1. MARCO TEORICO 1.5 ANTECEDENTES VYT Contratistas SAC (antes VCN Contratistas), Grupo Empresarial Líder nacional en mantenimiento de Líneas Eléctricas y Subestaciones, con presencia en más de 20 departamentos, formada con capitales peruanos, comprometida a satisfacer las necesidades de sus clientes brindando un servicio con calidad, seguridad y tiempos de ejecución controlados. Para ello, cuenta con personal capacitado y procesos orientados a la mejora continua. Certificados con ISO 9001: 2008, OHSAS 18001 Y ISO 14001.

VYT Contratistas SAC, grupo empresarial peruano que brinda servicios de mantenimiento Líneas eléctricas y subestaciones a empresas generadoras de energía, ha logrado con grandes Esfuerzos alcanzar una posición de liderazgo a nivel nacional. Es por ello, que consideran que estar alineados con el avance de la tecnología, es una de las piezas fundamentales para la continua mejora de sus procesos. Conscientes de eso, VYT Contratistas, encuentra en la implementación del ERP SAP Business one, la Mejor solución del mercado para gestionar sus operaciones y obtener información confiable y Oportuna para una rápida toma de decisiones. 2.2

BASE TEÓRICA

Una torre eléctrica o apoyo eléctrico (a veces denominada torreta) es una estructura de gran altura, normalmente construida en celosía de

acero, cuya función principal es servir de soporte de las líneas de transmisión de energía eléctrica. Se utilizan tanto en la distribución eléctrica de alta y baja tensión como en sistemas de corriente continua tales como la tracción ferroviaria. Pueden tener gran variedad de formas y tamaños en función del uso y del voltaje de la energía transportada. Los rangos normales de altura oscilan desde los 15 m hasta los 55 m, aunque a veces se pueden llegar a sobrepasar los 300 m. Además del acero pueden usarse otros materiales como son el hormigón y la madera. TIPOS DE TORRE POR SU FUNCIÓN Dependiendo del uso o posición que ocupan en la geometría de la línea hay diferentes tipos de torres, tenemos las estructuras de suspensión, retención y remate. Las estructuras de suspensión o auto Sostenible, son aquellas en que la estructura solo transmite su propio peso, el peso de los conductores, cadena de aisladores, herrajes y viento transversal a las fundaciones; son usadas en los tramos rectos y son estructuras muy livianas. Este tipo de estructura es también denominada de alineamiento. Las estructuras de anclaje no solo soportan su peso, el de los conductores y demás elementos, están además expuestas a tensiones de giro, son usadas en los tramos donde se requiere un cambio de dirección en la línea de transmisión para sortear obstáculos como vías, montañas, poblados, deflexiones o ángulos productos del propio trazo de la línea. Este tipo de estructuras son también usadas en tramos rectos bastante largos con el propósito de evitar sobretensiones en la línea por causa del viento o sobrepeso por el hielo. Son torres más robustas que las torres de suspensión y generalmente tienen una apertura mayor entre las patas, para soportar el momento de giro o vuelco generado por los cables. Las estructuras de remate son del mismo tipo que las de anclaje, con la única diferencia que se encuentran a los extremos, es decir a la entrada o salida de una subestación, o al final de la línea, soportan una carga longitudinal muy grande la misma que genera un momento

de vuelco muy significativo en el análisis. Es por este motivo que en algunos casos se instalan tirantes al lado de menor tensión para compensar los esfuerzos a los que está sometida la estructura. Son las torres más robustas de la línea y se tiene un especial cuidado en el diseño de sus cimentaciones. Una línea de transmisión eléctrica es una obra de ingeniería, en la cual intervienen especialidades de la ingeniería eléctrica y la ingeniería civil. Cuando se tiene planeado construir una línea de transmisión, lo primero y tal vez lo más importante es determinar el trazo o recorrido, es decir realizar un estudio topográfico y de suelos, para así poder definir el trazo y el tipo de fundaciones requeridas por las torres. Conociendo estos datos tenemos un mejor panorama para determinar el largo del vano económico que se va a usar. El estudio topográfico del trazo de la línea nos ayuda a determinar el lugar exacto donde se ubicarán las torres, teniendo como premisa implementar la menor cantidad posible de cambios de dirección, porque esto conlleva a la construcción de torres de retención en estos puntos de cambio, lo cual trae al mismo tiempo un mayor costo en la ejecución del proyecto.

1.Torre de suspensión: Este tipo de estructura corresponde al tipo auto sostenible, esto quiere decir que esta estructura sólo trasmite a las fundaciones su peso, están diseñadas para soportar únicamente las cargas verticales y la fuerza ejercida por la presión del viento actuando perpendicularmente con respecto a la dirección de la trayectoria de la línea de transmisión utilizadas en tramos rectos o con ángulos de deflexión muy pequeños con respecto al cambio de dirección del eje de la trayectoria de las líneas de transmisión, normalmente no exceden los 3°. Además, las estructuras de suspensión constituyen entre el 80 y 90% del total de las estructuras consideradas en el diseño de una línea de transmisión. Durante condiciones normales de operación, las tensiones en los cables no transfieren esfuerzos adicionales a éstas. Sirven solamente para soportar los conductores; son empleadas en las alineaciones rectas. 2.Torres de amarre: Se utilizan para proporcionar puntos de amarre cuando no se puede utilizar la suspensión por ahorcamiento (Recomendado hasta 30 Kv y nunca en ángulo). 3.Torres de anclaje: Las estructuras de remate son colocadas al inicio y al final de la línea de transmisión eléctrica ya sea para su acometida a una subestación o simplemente el término de ésta, soportan una carga longitudinal muy grande la misma que genera un momento de vuelco importante en el análisis, este tipo de torres son las más robustas de la línea y se debe tener especial cuidado en sus

cimentaciones. Por lo que las cargas que la afectan a las torres de remate, son sólo las de un claro (un lado de la torre). Se utilizan para proporcionar puntos firmes en la línea, que limiten e impidan la destrucción total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un conductor o apoyo. 4.Torres de ángulo: Empleadas para sustentar los conductores en los vértices o ángulos que forma la línea en su trazado.

5.Torres de fin de línea: Soportan las tensiones producidas por la línea; son su punto de anclaje de mayor resistencia. 6.Torres especiales: Generalmente en el diseño y construcción de una línea de transmisión se presentan condiciones especiales de operación, entre estas podemos citar cruces de ríos o lagos con claros grandes, las cuales requiere de estructuras con altura extraordinarias. Adicionalmente, existen otro tipo de estructuras que se pueden clasificar como especiales de acuerdo a su función: • Estructuras de transposición: sirven para cambiar de posición física

las fases de un circuito específico. A este tipo de estructuras se les consideran como estructuras especiales porque el diseño de las ménsulas es diferente al de una estructura convencional.

• Estructuras de emergencia: sirven para restablecer el sistema de transmisión de energía eléctrica en lugares donde las estructuras de una línea de transmisión han sido dañadas por fenómenos meteorológicos (fuertes vientos, huracanes, deslaves, etc.) y, en algunos casos, por vandalismo. Con funciones diferentes a las anteriores; pueden ser usadas para cruzar sobre ferrocarril, vías fluviales, líneas de telecomunicación... También son usadas para crear bifurcaciones. Diseño En su diseño se debe tener en cuenta, entre otras, las siguientes consideraciones: Número de conductores a sujetar

Tensión mecánica de los conductores Afectación del viento, tanto en conductores como en la estructura de la torre Tensión eléctrica (alto voltaje) de los conductores Tipo de composición del suelo y/o anclaje Implicaciones medioambientales, (fauna, exposición a tormentas, etc) LINEAS DE TRANSMISION Y DISTRIBUCIÓN La procura, construcción, montaje electromecánico y pruebas eléctricas de Líneas de Transmisión y Distribución forman también parte de los servicios que ofrece EDP PROYECTOS SAC. Desde el estudio de preoperatividad hasta la puesta en servicio brindamos asesoría profesional y técnica a nuestros clientes en la realización de sus proyectos. Existen dos tipos de líneas de transmisión eléctrica: LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Son las que van desde el punto donde se genera hasta una línea de transmisión troncal, es decir son las que sirven para transportar la energía eléctrica a grandes distancias y constituyen los puentes de unión entre las centrales generadoras y las redes de distribución. LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN El otro tipo son las que van desde las subestaciones hasta los centros de consumo, que tiene como objetivo acercar la energía producida a los lugares de consumo, que pueden ser domiciliarios o industriales. En la construcción de líneas de transmisión son diversos los elementos que forman parte de la línea, así como también son varias las actividades a realizar en el proceso. Los sistemas de transmisión eléctrica están formados básicamente por torres, que tienen características mecánicas conforme a la topografía del terreno y de las condiciones climáticas del sector donde van a ser construidas. Los conductores deben cumplir con determinadas características

mecánicas y eléctricas conforme con las necesidades del proyecto. Además de esto tenemos la ferretería de línea, que son los elementos encargados de mantener unidos los conductores a las estructuras. La forma o el diseño de las torres o estructuras depende de la cantidad de circuitos, es decir de la demanda del consumo de energía que exista en el punto de llegada. La diferencia está marcada básicamente por la cantidad de crucetas que tiene la torre, las de doble circuito tienen tres crucetas a cada lado de la torre mientras que las de simple circuito tiene dos crucetas a un lado y una cruceta al otro lado de la torre. La función principal de las torres en una línea de transmisión es la de sostener los cables o conductores de energía y el cable de guarda que sirve para proteger a los conductores contra descargas atmosféricas y también en muchos casos para la trasmisión de datos por medio de la fibra óptica.

TIPOS DE TORRES POR SU GEOMETRÍA Todo proyecto estructural se comienza definiendo la geometría y en el caso de las torres de una línea de transmisión no es diferente; se ejecuta en base a los requerimientos o distancias eléctricas, tensiones, flechas y arboles de carga, se establecen los materiales a emplear, se propone un diseño y se definen los elementos no estructurales como conductores, herrajes y sus sistemas de fijación a la estructura. Pare definir la geometría preliminar de la torre no se requiere de grandes cálculos estructurales porque las dimensiones de los elementos estructurales se definen a partir del estudio eléctrico de las torres. Generalmente se recomienda que la geometría de la torre sea de forma sencilla y simétrica con el fin de facilitar y acelerar el proceso de fabricación en serie. Por lo tanto, la geometría de la torre a diseñar se basa principalmente en la experiencia y creatividad del ingeniero proyectista, teniendo siempre presente los requerimientos del cliente y siempre verificando que se cumplan con las normas establecidas para elementos estructurales y su aplicación de cargas y la combinación de ellas.

CONDUCTOR El conductor es el elemento encargado de transportar la energía eléctrica a los distintos puntos de un sistema. En líneas de alta tensión se usan generalmente conductores metálicos desnudos que tienen características físicas y eléctricas adecuadas a los requerimientos del proyecto que a su vez son inalterables con el tiempo y poseen una resistencia alta a la corrosión atmosférica. El material más usado en la