Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Mecnica Industrial

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA CREACIN DE UN LABORATORIO DE ANLISIS DE LUBRICANTES AUTOMOTRICES EN GUATEMALA

Hugo Jos Herrera De Len Asesorado por el Ing. Jorge Luis Puertas

Guatemala, octubre de 2007

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERA

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA CREACIN DE UN LABORATORIO DE ANLISIS DE LUBRICANTES AUTOMOTRICES EN GUATEMALA

PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERA POR: HUGO JOS HERRERA DE LEN ASESORADO POR EL ING. JORGE LUIS PUERTAS AL CONFERRSELE EL TTULO DE INGENIERO MECNICO INDUSTRIAL

GUATEMALA OCTUBRE DE 2007

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA

NMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO VOCAL I VOCAL II VOCAL III VOCAL IV SECRETARIA

Ing. Murphy Olympo Paz Recinos Inga. Glenda Patricia Garca Soria Inga Alba Maritza Guerrero de Lpez Ing. Miguel ngel Dvila Caldern Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz Inga. Marcia Ivnne Vliz Vargas

TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO EXAMINADOR: EXAMINADOR: EXAMINADOR: SECRETARIA: Ing. Murphy Olympo Paz Recinos Ing. Walter Leonel vila Echeverra Ing. Hernn Leonardo Cortez Urisote Ing. Edwin Antonio Echeverra Marroqun Inga. Marcia Ivonne Vliz Vargas

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala, presento a su consideracin mi trabajo de graduacin titulado:

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA CREACIN DE UN LABORATORIO DE ANLISIS DE LUBRICANTES AUTOMOTRICES EN GUATEMALA,

tema que me fuera asignado por la Direccin de la Escuela de Ingeniera Mecnica Industrial el 8 de marzo de 2007

AGRADECIMIENTOS

Al personal de Tritech Overseas y de forma muy especial a los ingenieros Ignacio Quiroz, Jorge Luis Puertas y Sergio Ricardo Herrera, por toda su colaboracin, asesora e incondicional apoyo. Sin su colaboracin este trabajo no hubiera sido posible.

NDICE GENERAL

NDICE DE ILUSTRACIONES.....................................................................V LISTA DE SMBOLOS.................................................................................IX GLOSARIO...................................................................................................XI RESUMEN...................................................................................................XVII OBJETIVOS.........................................................................................XIX INTRODUCCIN........................................................................................XXI 1. ASPECTOS GENERALES 1.1. Anlisis inicial de Tritech............. 1 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4. 1.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.3. Misin.. 1 Visin 1 Ubicacin geogrfica. 3 Productos y servicios. 4 Mantenimiento predictivo .. 6 Anlisis de lubricantes en el mantenimiento predictivo.. 7 Descripcin de los anlisis ms comunes para lubricantes 9 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. 1.3.4. 1.3.5. Determinacin del agua contenida en el combustible. 10 Anlisis TAN y TBN 11 Espectrofotometra de absorcin atmica........ 12 Espectrofotometra infrarroja (FTIR).......... 13 Oxidacin.. . 15 I

Definiciones y conceptos bsicos 6

1.3.6. 1.3.7. 1.4.

Nitracin.. 16 Holln. 16

Los anlisis de lubricantes en la industria del transporte. 17

2.

ESTUDIO DE MERCADO 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. Objetivos del estudio de mercado. .. 21 Fuentes de informacin.. .. 21 Tamao de la muestra... 22 Cuestionarios.. 23 Otros mercados.. 24 Resultados... 25 Anlisis de los resultados. 30

3.

ESTRUCTURA ADMINISTRATIVA 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. Visin.33 Misin33 Descripcin de los servicios a ofrecer.. .. 34 Objetivos estrategicos37 Metas..37 Descripcin de puestos.........40 Anlisis del puesto..40 Descripcin del puesto............................44 Diseo organizacional.......48

4.

ESTUDIO TCNICO 4.1. 4.2. Descripcin del equipo propuesto51 Distribucin de maquinaria.. .65 4.2.1. Diseo del local.. 66 II

4.2.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.

Distribucin del equipo... ... 70

Iluminacin.. 72 Ventilacin80 Instalaciones elctricas.........86 4.5.1. 4.6.1. 4.6.2. Elementos principales....87 Acetileno93 xido nitroso..................94 Instalaciones mecnicas. ...92

4.7. 5.

Programa de mantenimiento.98

ESTUDIO FINANCIERO 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. Inversin inicial .. 107 Costo de operacin.......... 111 Anlisis en el tiempo............ 119 Punto de equilibrio 124

6.

ESTUDIO AMBIENTAL 6.1. Posibles riesgos y contingencias ambientales. 129 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. Emisin de gases de combustin a la atmosfera.. 130 Contaminacin por derrames de aceite usado proveniente de las muestras 131 Derrames de reactivos qumicos 135 Emisin de gases a la atmosfera. 144 Derrame de aceite usado o reactivos qumicos.. 145 Incendios o explosiones 146

Medidas en caso de contingencias........... 143

III

CONCLUSIONES.. 149 RECOMENDACIONES. 151 RERERENCIAS.. 153 BIBLIOGRAFA157 APNDICE.. 159 ANEXOS.. 167

IV

NDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Ubicacin de Tritech Overseas Espectroscopa IR de un lubricante Anlisis que se realizan Participacin del mercado de anlisis de lubricantes Mapa estratgico Organigrama del laboratorio Espectrofotmetro PerkinElmer AANALYST 400 Dimensiones del espectrofotmetro Ciclo del titulador automtico Titulador METTLER TOLEDO T70 Titulador Karl Fisher METTLER TOLEDO DL38 Viscosmetro Quantotec Visco 88 Balanza analtica METTLER TOLEDO AB-S Diseo del laboratorio Distribucin del equipo Distribucin de ventanas y tragaluces en el local Distribucin de luminarias en el local Dimensiones de la campana extractora y su ducto Sistema de ventilacin Diagrama de las instalaciones elctricas circuitos C1 y C 2 Diagrama de las instalaciones elctricas circuitos C 3 y C 4

3 14 27 28 39 49 56 58 60 61 63 64 66 69 71 73 80 84 85 91 92

V

22 23 24

Instalaciones de suministro de acetileno y xido nitroso Flujo de efectivo para el proyecto Punto de equilibrio para el primer ao de operacin

98 122 125

TABLAS

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI

Resultados obtenidos del estudio de campo Extrapolacin para la demanda del universo Anlisis que se realizan Anlisis realizados con terceros Resultados para otros segmentos del mercado Proporcin de anlisis realizados con la empresa proveedora de lubricante para otros mercados Iluminancias recomendadas para interiores Relacin del ambiente y coeficientes de utilizacin para los distintos ambientes Flujo luminoso para los distintos ambientes Nmero de luminarias para los distintos ambientes Nmero de tubos por luminaria para los distintos ambientes Tasa de renovacin de aire y rea de ventilacin para cada ambiente Dimensiones y nmero de ventanas en cada ambiente Corrientes de cada circuito y calibre del conductor a utilizar Valores de los interruptores automticos en cada circuito Inversin inicial en instalaciones VI

25 26 26 28 29 29 74 76 77 78 79 83 83 89 89 106

XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV XXVI XXVII

Inversin inicial mobiliario Inversin inicial equipo Costos variables por paquete de anlisis Ingresos estimados debidos a los anlisis realizados Precio de los servicios ofrecidos Demanda anual de servicios ofrecidos Ingresos anuales previstos provenientes de los servicios Ingresos totales Resumen de ingresos y egresos para el primer ao Punto de equilibrio y demanda estimada para los primeros cinco aos Punto de equilibrio y demanda estimada para los primeros cinco aos

107 108 113 114 115 115 116 116 124 126

126 131 136 142

XXVIII Emisiones atmosfricas previstas para el laboratorio XXIX XXX Niveles de toxicidad del benceno Niveles de toxicidad del hidrxido de sodio

VII

VIII

LISTA DE SMBOLOS

Smbolo m V Hz C s KPa m3 VA W RR K $ A Q lum ppm RQ LD 50 LC 50

Significado Metro Voltio Hertz Grado centgrado Segundo Kilo Pascal Metros cbicos Volt-Ampere Wat Flujo luminoso Relacin del ambiente Coeficiente de utilizacin de la luminaria Dlar estadounidense Ampere Quetzal Lumen Parte por milln Coeficiente de riesgo Dosis letal media Concentracin letal media

IX

X

GLOSARIO

Aceite lubricante

Es una sustancia que, colocada entre dos piezas mviles, no se degrada y forma, asimismo, una pelcula que impide su contacto, permitiendo su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones.

Asesora

Acompaar, brindar consejo tcnico, revisar los resultados y ayudar a encontrar soluciones en conjunto con el cliente.

Absorbancia

Representada por la letra , es el cociente entre la radiacin incidente y la radiacin transmitida por un objeto.

Anlisis

Es la descomposicin de un todo en sus distintos elementos constituyentes, con el fin de estudiar stos de manera separada, para luego, en un proceso de sntesis, llegar a un cabal conocimiento integral.

Campana de extraccin

Estructura de lmina con forma piramidal truncada utilizada para captar de mejor forma humos y gases para su posterior canalizacin. XI

Crter

Recipiente donde se aloja el aceite de engrase del motor y esta situado en la parte inferior del bloque.

Chumacera

Un tipo de cojinete deslizante teniendo movimiento ya sea oscilatorio o rotatorio en conjunto con el mun con el que opera.

Cojinete

Pieza o elemento mecnico que sirve de apoyo a un eje, le facilita su giro y reduce friccin y esfuerzos. Segn el tipo de contacto entre las piezas, pueden ser de deslizamiento o de rodadura y, segn el elemento de rodadura que llevan en su interior, los hay de bolas, de rodillos o de agujas. Tambin, hay cojinetes radiales o axiales en funcin del tipo o sentido del esfuerzo sobre el mismo.

Colorimetra

Tcnica

instrumental

que

tiene

por

objeto

determinar la absorcin de luz visible por una muestra, la cual puede ser una sustancia pura o bien una mezcla o disolucin. Concentracin Magnitud fsica que expresa la cantidad de un elemento o un compuesto por unidad de volumen. En el SI se emplean las unidades molm-3. Contaminacin atmosfrica Es la alteracin de la atmsfera terrestre por la adicin de gases, o partculas slidas o lquidas en suspensin en proporciones distintas a las naturales. XII

Contingencia

Una contingencia es toda condicin o situacin cuyo desenlace final, ganancia o prdida, solo se confirmar si acontecen o dejan de acontecer uno o ms sucesos futuros inciertos.

Costo

Recurso que se sacrifica o al que se renuncia para alcanzar un objetivo especfico. Representa la inversin necesaria par producir o adquirir artculos para la renta.

Costos fijos

Son los que permanecen constantes en un rango relevante de produccin.

Costos variables

Los que varan de forma proporcional al volumen de produccin.

Desgaste

La prdida de material de la superficie como resultado de una accin mecnica.

Ducto

Tubo de seccin cuadrada que se utiliza para el flujo de gases.

Espectrofotometra

Mtodo de anlisis ptico que permite comparar la radiacin absorbida o transmitida por una solucin que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia.

XIII

Estudio de mercado

El estudio del mercado trata de determinar el espacio que ocupa un bien o un servicio en un mercado especfico. Por espacio se entiende la necesidad que tienen los consumidores actuales y potenciales de un producto en un rea delimitada.

Extrapolacin

Proceso de construir nuevos puntos de datos a partir de un conjunto discreto de puntos conocidos. La extrapolacin es el mtodo ms habitual de pronstico. Se basa en suponer que el curso de los acontecimientos continuar en la misma direccin y con velocidad constante. Compuesto orgnico de la familia aromatica, caracterizado por disponer de un anillo pentagonal nitrogenado.

Imidazol

Incentivo

Compensacin extra que se paga a un empleado o trabajador por realizar labores adicionales a los mnimos fijados.

Ingreso

Son todas las entradas financieras que percibe la empresa.

Inocuo Inversin

Que no es daino. Empleo de capital en un proyecto con el fin de incrementarlo.

XIV

Lubricante

Cualquier sustancia que se interpone entre dos superficies en movimiento relativo con el propsito de reducir la friccin y el desgaste entre ellas.

Lugol

Solucin de I2 (1%) en equilibrio con KI (2%) en agua destilada.

Luminaria

Aparatos que sirven de soporte y conexin a la red elctrica a las lmparas.

Mantenimiento

Tareas necesarias para que un equipo sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer especificada. de acuerdo con una condicin

Mantenimiento predictivo

Tareas de seguimiento del estado y desgaste de una o ms piezas o componente de equipos prioritarios, a travs de anlisis de sntomas, o anlisis por evaluacin estadstica, las cuales determinen el punto exacto de su sustitucin.

Muestra estadstica

Una muestra es un subconjunto de casos o individuos de una poblacin estadstica.

Optimol

Empresa fabricante de productos lubricantes de alto rendimiento

XV

Puesto de trabajo

Conjunto de tareas ejecutadas por una sola persona. El trabajo total asignado a un trabajador individual, constituido por un conjunto especfico de deberes y responsabilidades.

Riesgo ambiental

Posibilidad de que se produzca un dao o catstrofe en el medio ambiente natural o social por causa de un fenmeno natural o una accin humana.

Transmitancia

Es una magnitud que expresa la cantidad de energa que atraviesa un cuerpo. La transmitancia de la solucin es la fraccin de la radiacin incidente transmitida por la solucin

Viscosidad

Medida de la resistencia de un lquido a fluir. La medida comn mtrica de la viscosidad absoluta es el Poise, que es definido como la fuerza necesaria para mover un centmetro cuadrado de rea sobre una superficie paralela a la velocidad de 1 cm por segundo, con las superficies separadas por una pelcula lubricante de 1 cm de espesor.

XVI

RESUMEN

El presente estudio determin tcnica y econmicamente la factibilidad de implementar un laboratorio dedicado a analizar muestras de lubricante usado en motores de vehculos de transporte pesado.

Partiendo de una evaluacin del mercado se encontr que existen espacios en el mercado guatemalteco para una entidad de este tipo y se conocieron cules son las necesidades y ofertas de este tipo de servicios actualmente en el pas.

Basado en los resultados arrojados por el estudio de mercado se hace una propuesta administrativa y tcnica de cmo debera organizarse, estructurarse y disearse el laboratorio para poder satisfacer las necesidades descubiertas. El estudio econmico demostr que las propuestas hechas son econmicamente rentables.

Finalmente, se han evaluado cules son los posibles riesgos de una entidad de este tipo para el ambiente, encontrndose que no representa mayor riesgo siempre que se tomen las precauciones y medidas de contingencia propuestas.

XVII

XVIII

OBJETIVOS

GENERAL

Evaluar mediante un estudio tcnico y econmico la factibilidad de implementar un laboratorio dedicado al anlisis de lubricantes provenientes de la industria del transporte en Guatemala.

ESPECFICOS

1. Determinar por medio de un estudio de mercado las necesidades actuales en el mercado de anlisis de lubricantes y definir las caractersticas de la oferta actual.

2. Determinar a travs de un estudio tcnico el equipo necesario para la implementacin de un laboratorio de anlisis de lubricantes que responda a las necesidades del mercado.

3. Disear una estructura administrativa que sustente el funcionamiento del laboratorio de anlisis de lubricantes

XIX

4. Disear las instalaciones mecnicas necesarias para asegurar la correcta instalacin y funcionamiento del equipo a utilizar en el laboratorio.

5. Analizar

los

beneficios financieros

y los

costos

de operacin,

determinando la tasa de retorno de la inversin.

6. Prever mediante un estudio ambiental posibles contingencias y consecuencias ambientales de la creacin del laboratorio y proponer alternativas de mitigacin.

XX

INTRODUCCIN

Los

programas

de

mantenimiento

predictivos

son

importantes

herramientas en las actuales culturas enfocadas a la calidad. El anlisis de muestras de lubricantes usados es uno de los pilares en los que se fundamentan estos programas.

Actualmente, existe en la industria del transporte en Guatemala un mercado potencial grande para la implementacin de un laboratorio que se dedique al anlisis de lubricantes. Se necesita de un laboratorio imparcial, moderno y rpido, lo que no existe en el mercado guatemalteco.

En el presente trabajo se crea una estructura administrativa que empuje a un laboratorio de este tipo hacia un alto rendimiento y se evalan de forma tcnica cules seran las condiciones y equipos necesarios para que se pueda implementar un proyecto de este tipo.

Este proyecto ofrece una atractiva tasa de rendimiento y tiene un gran potencial econmico que no solo generar utilidades, tambin crear valor en las actividades de mantenimiento del pas.

XXI

XXII

1.

ASPECTOS GENERALES

1.1

Anlisis inicial de Tritech

1.1.1

Misin

Tritech

Overseas

est

comprometido

en

ofrecer

resultados

documentados de aumentos de productividad y reduccin de costos en el mercado de lubricacin industrial, a travs de personal, programas, servicios y productos de alta tecnologa y calidad, contribuyendo al mismo tiempo a la conservacin del medio ambiente. (1)

1.1.2

Historia

Tritech es desde su concepcin una empresa dedicada a prestar productos y servicios relacionados con el campo de la lubricacin a las distintas ramas de la industria productiva. Da inicio a sus operaciones en Guatemala en el ao 1973 distribuyendo de forma exclusiva los lubricantes Molub-Alloy. En 1978 expande sus operaciones hacia el vecino pas de El Salvador. (1)

1

En el ao de 1987 adquiri Lubricantes Metlicos en Costa Rica, ampliando sus operaciones a todo el istmo centroamericano. Esta vez no bajo el nombre de Molu-Alloy, sino bajo la prestigiosa marca Castrol que haba adquirido a la anterior. (1)

En 1993 inicia operaciones Tritech Mxico en la ciudad de Crdoba, Veracruz, enfocado inicialmente a trabajar con la industria del azcar. En 1998 Tritech Mxico se une con la empresa LOF (distribuidor mexicano de Optimol) para formar Picnos. Ofreciendo en toda el rea la mejor gama de lubricantes de alto rendimiento para la industria en general. (1)

Desde su concepcin hasta la fecha Tritech ha buscado elevar la eficiencia y productividad de las actividades industriales de la regin mediante la promocin de una seleccin y uso adecuado de productos lubricantes en general.

Ante las nuevas tcnicas y mtodos de mantenimiento surgidos y probados en otros pases con mayor industrializacin y ante los retos que plantea una cultura globalizada y competitiva, ha decidido buscar la forma de prestar a la industria de la regin las herramientas necesarias para elevar su competitividad.

2

Fruto de estas iniciativas ha surgido la inquietud de establecer en Guatemala un laboratorio dedicado al anlisis de muestras de lubricantes usados. Sabiendo que los resultados ofrecidos por estos anlisis contienen informacin valiosa e indispensable para la implantacin de programas de mantenimiento ms modernos, ms productivos y de mejor calidad.

1.1.3

Ubicacin Geogrfica

Para iniciar la implementacin de este proyecto Tritech cuenta con una amplia plataforma a nivel regional que le sirve de respaldo econmico y tcnico. Actualmente cuenta con oficinas en los siguientes pases: Mxico Guatemala El Salvador Costa Rica

Figura 1 Ubicacin de Tritech Overseas

Fuente: www.tritechoverseas.com

3

1.1.4

Productos y servicios

Tritech Overseas es una empresa dedicada a ofrecer productos y sistemas de lubricacin que permitan a las empresas que contratan sus servicios mejorar su productividad. Su personal esta capacitado en el rea de lubricacin para crear sistemas completos de lubricacin. El sistema inicia en la seleccin del equipo y lubricante correcto para cada aplicacin, capacitacin al personal tcnico responsable de dichas instalaciones y ofrecer herramientas para la documentacin y seguimiento de los resultados obtenidos.

Se puede dividir la actividad de Tritech en dos ramas ntimamente relacionadas. La venta de productos y suministros incluye la venta de equipo, de aceites y grasas lubricantes de alto rendimiento para diversas aplicaciones industriales y la venta de equipos de lubricacin para equipo industrial.

Todos los equipos son instalados por el personal de Tritech o estos asesoran su instalacin. Los tcnicos de Tritech capacitan al personal tcnico de la empresa en el mantenimiento y uso de las mismas para obtener los mximos resultados posibles.

4

La otra rama de actividad de Tritech es la asesora y diseo de sistemas de lubricacin. Ofrece personal altamente capacitado en la resolucin de Mediante problemas de lubricacin en las diversas actividades industriales. resolver los problemas de lubricacin.

visitas programadas el personal colabora con el personal de la planta para

Estos servicios incluyen la capacitacin al personal de las industrias en distintos aspectos de la lubricacin mecnica, desde sus fundamentos bsicos, hasta equipos especficos de amplia aplicacin industrial.

Adems colabora con las empresas del rea en la implementacin de sistemas de mantenimiento preventivo. Ofrece distintas herramientas para el control del rendimiento del lubricante, como software, anlisis de laboratorio, etc. que permiten a la industria reconocer el momento ms oportuno para reemplazar su lubricante y distintas partes deslizantes.

Basados en esta amplia experiencia en el rea de la lubricacin y en los programas de mantenimiento preventivo en las distintas ramas productivas de la regin, naci la idea de buscar nuevas y modernas opciones para incrementar la productividad del mantenimiento y los equipos que atiende.

5

De esta experiencia nace la iniciativa de crear un laboratorio de anlisis de lubricantes. Destinado en un inicio a atender a la masiva industria del transporte guatemalteco. Tritech cuenta con la experiencia, capital y personal necesario para impulsar e implementar este proyecto y beneficiar en un primer momento a la industria nacional y posteriormente a la de toda la regin.

1.2

Definiciones y conceptos bsicos

Antes de presentar el proyecto es necesario que el lector tenga claro algunos conceptos bsicos.

1.2.1

Mantenimiento predictivo

Sin duda, el desarrollo de nuevas tecnologas ha marcado sensiblemente la industrial mundial. En los ltimos aos, la industria mecnica se ha visto bajo la influencia determinante de la electrnica, la automatizacin y las telecomunicaciones, exigiendo mayor preparacin en el personal, no slo desde el punto de vista de la operacin de la maquinaria, sino desde el punto de vista del mantenimiento industrial.

La realidad industrial, se caracteriza por la enorme necesidad de explotar eficaz y eficientemente la maquinaria instalada y elevar a niveles superiores la actividad del mantenimiento. 6

La industria tiene que distinguirse por una correcta explotacin y un mantenimiento eficaz. En otras palabras, la operacin correcta y el mantenimiento oportuno constituyen vas decisivas para cuidar lo que se tiene.

El mantenimiento predictivo es una tcnica para pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una mquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. As, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.

1.2.2

Anlisis de lubricantes en el mantenimiento predictivo

Los anlisis de lubricantes proporcionan valiosa informacin sobre el estado y funcionamiento de la maquinaria, en especial de sus componentes lubricados (ejes, chumaceras, engranes, cojinetes, etc.)

Los anlisis de lubricantes pueden dividirse de forma sencilla en tres grandes grupos:

Anlisis iniciales: se realizan a productos de los equipos que presenten dudas provenientes de los resultados del estudio de lubricacin y permiten correcciones en la seleccin del producto, motivadas a cambios en condiciones de operacin.

7

Anlisis rutinarios: aplican para equipos considerados como crticos o de gran capacidad, en los cuales se define una frecuencia de muestreo, siendo el objetivo principal de los anlisis la determinacin del estado del aceite, nivel de desgaste y contaminacin entre otros. Anlisis de emergencia: se efectan para detectar cualquier anomala en el equipo y/o lubricante, segn: Contaminacin con agua Slidos (filtros y sellos defectuosos). Uso de un producto inadecuado

Una prctica frecuente de anlisis a los lubricantes usados asegura que se alcanzar: Mxima reduccin de los costos operativos. Mxima vida til de los componentes con mnimo desgaste. Mximo aprovechamiento del lubricante utilizado. Mnima generacin de efluentes.

En cada muestra se pueden estudiar los siguientes factores que afectan a la mquina en cuestin: Elementos de desgaste: Hierro, Cromo, Molibdeno, Aluminio, Cobre, Estao, Plomo. Contaminantes: Silicio, Sodio, Agua, Combustible, Holln, Oxidacin, Nitracin, Sulfatos, Nitratos. Aditivos y condiciones del lubricante: Magnesio, Calcio, Zinc, Fsforo, Boro, Azufre, Viscosidad. 8

Grficos e historial: Para la evaluacin de las tendencias a lo largo del tiempo.

De este modo, mediante la implementacin de tcnicas ampliamente investigadas y experimentadas, y con la utilizacin de equipos de la ms avanzada tecnologa, se lograr disminuir drsticamente: Tiempo perdido en produccin en razn de desperfectos mecnicos. Desgaste de las mquinas y sus componentes. Horas hombre dedicadas al mantenimiento. Consumo general de lubricantes.

1.3

Descripcin de los anlisis ms comunes

La tecnologa hoy en da nos permite obtener una cantidad casi infinita de informacin de las muestras de lubricante mediante una gran variedad de anlisis que varan en complejidad y costos.

Basta

con un grupo de anlisis para poder implementar un buen Estos anlisis ofrecen informacin

programa de mantenimiento predictivo.

relevante y concreta sobre el estado y funcionamiento del equipo. Los anlisis ms comnmente practicados al lubricante y los que ofrecen la informacin ms relevante para el mantenimiento se describen brevemente a continuacin. 9

1.3.1

Determinacin del agua contenida en el combustible

Es muy raro detectar agua en un hidrocarburo comn debido a que por su polaridad estos compuestos son generalmente insolubles. Sin embargo hasta pequeas concentraciones de agua suspendidas en el aceite pueden provocar daos significativos.

La contaminacin de agua es causa de mucho inters en muchas aplicaciones industriales donde el agua es mucho ms daina que los mismos slidos presentes y es considerada como la principal causa de daos.

Las partculas presentes en el aceite no pueden observarse debido a que se encuentran suspendidas en l, formando una mezcla muy similar a una solucin. Si la cantidad de agua aumenta las partculas se saturan y se empieza a formar otra fase que puede ser observada.

Muchos mtodos son recomendados para la deteccin de agua en el aceite lubricante. El mtodo ms utilizado es la titulacin Karl Fischer. A diferencia de otras tcnicas, esta puede detectar niveles bajos de agua presente, alcanzando medidas tan bajas como 1 ppm de agua.

10

1.3.2

Anlisis TAN y TBN

El denominado nmero TAN es el nmero total de acidez que posee un lquido. La medida del TAN involucra una titulacin, donde el contenido total del cido contenido en el aceite disuelto y mezclado con solventes es completamente neutralizado por la adicin gradual de una solucin alcohlica de hidrxido de potasio. El mtodo colorimtrico de determinacin del punto final usa un indicador qumico que cambia de color tan pronto el cido esta completamente neutralizado. El mtodo alternativo es el potenciomtrico.

Este tipo de anlisis es practicado sobre todo en el anlisis de aceite lubricantes que no son utilizados en motores. Un incremento en la acidez del aceite se puede deber a una oxidacin del aceite debido a un sobre calentamiento, un tiempo de servicio exagerado o la presencia de agua o aire en el aceite. Los componentes utilizados en sistemas de refrigeracin son particularmente susceptibles a un ataque de cidos.

El TBN es el nmero total de base que contiene un lquido. La medicin de TBN involucra una titulacin potenciomtrica completa donde el total de la reserva alcalina de un gramo de aceite disuelta en un solvente reacciona con la adicin gradual de una cantidad de una solucin de acidez conocida. La reaccin es monitoreada midiendo el voltaje, para elaborar una grfica de voltaje vs. cido agregado. El punto final de la titulacin es encontrado del punto de inflexin de la grfica.

11

Este anlisis solo se aplica a muestras de aceite de motor, debido a que estos lubricantes son deliberadamente formulados para contener una reserva de alcalinidad que tiene como propsito neutralizar los productos cidos del proceso de combustin. El TBN es en un aceite una medida directa de su reserva de alcalinidad. Todos los aceites de motor tienen una alcalinidad inicial que se reduce con el uso.

El TAN de un aceite se define como el nmero de miligramos de KOH necesarios para neutralizar el contenido cido de un gramo de aceite. El TBN de un aceite es el nmero de miligramos de KOH necesarios para neutralizar el cido usado para neutralizar los componentes bsicos de un gramo de aceite.

Tanto el TAN como el TBN pueden ser determinados de forma manual o mediante tituladores automticos.

1.3.3

Espectrofotometra de absorcin atmica

La deteccin y el anlisis de las partculas metlicas es la columna vertebral de un anlisis de lubricantes. Este tipo de anlisis ofrece informacin importante de fallas prontas a ocurrir en el motor o de fallas que de hecho ya han ocurrido.

12

La espectrofotometra de absorcin atmica es de las tcnicas ms aplicadas en este campo, proveyendo informacin cuantitativa y cualitativa de las partculas contenidas en el aceite analizado. Siendo muy efectiva para detectar fallas que se caracterizan por la aparicin de una cantidad anormal de partculas metlicas producidas por desgaste.

Con la espectrofotometra, las concentraciones de hasta 20 elementos son reportadas en partes por milln. forma rutinaria.(2) Partes metlicas debidas a desgaste, aditivos y contaminantes son detectados y cuantificados por este mtodo en

La importancia de este anlisis es su capacidad para anticiparse a las fallas. An cuando no existen signos del desgaste como ruidos, anormalidades, etc., el anlisis evidencia las piezas que estn sufriendo desgaste y seala la proximidad de la falla. Mediante la comparacin con un patrn, se pueden detectar lmites anormales en el desgaste.(3)

1.3.4

Espectrofotometra infrarroja (FTIR)

Es la segunda espectrofotometra ms comn en los anlisis de laboratorio. A diferencia del anlisis elemental, FTIR provee informacin de compuestos, en vez de elementos, encontrados en un aceite. FTIR revela parmetros de la degradacin sufrida por el aceite, lo que le hace de mucha aplicacin en aceites de motor. El anlisis infrarrojo puede detectar la presencia de agua y tambin la oxidacin y nitracin del aceite. 13

A diferencia de otros espectrmetros este se centra como su nombre lo indica en la radiacin en la regin infrarroja. La degradacin por productos y contaminantes encontrados en el aceite causan absorciones caractersticas en el espectro infrarrojo.

Una grfica de absorbancia, transmitancia o concentracin versus nmero de onda se genera durante el anlisis de una muestra de aceite, llamada espectro infrarrojo. Otros componentes del aceite como aditivos, combustible y glycol pueden ser tambin medidos por espectroscopa infrarroja pero para esto es necesario comparar los resultados con los obtenidos de aplicar el anlisis a una muestra de aceite nuevo.

Figura 2 Espectroscopa IR de un lubricante

Fuente: Ashley Mayer, Noria Corporation, "What the Tests Tell Us". Revista Practicing Oil Analysis Magazine. May 2006. Pp. 24

14

1.3.5

Oxidacin

La oxidacin severa del aceite lubricante puede ocasionar la formacin de barnices, lacas o resinas y un incremento en la viscosidad del mismo. Afortunadamente la reaccin qumica entre el oxgeno y las molculas del lubricante son muy lentas a temperatura normal y en estas condiciones no es un problema de consideracin. La situacin cambia cuando las condiciones en que se lleva a cabo la reaccin son favorables a esta.

Los aceites de motor son formulados con un ambiente hostil en mente. Muchas condiciones promotoras de la oxidacin acelerada coexisten en un motor, como son altas temperaturas, altas presiones, buen suministro de aire, agitacin, la presencia de catalizadores metlicos y un gran rea de contacto.

La ms significativa de esas condiciones es la temperatura de operacin, porque la velocidad de oxidacin se duplica cada 10 C de incremento en la temperatura. El sobrecalentamiento es generalmente acompaado de un incremente de partculas de desgaste.

Para medir la oxidacin del aceite se utiliza la espectrofotometra infrarroja a una muestra de aceite usado.

15

1.3.6

Nitracin

La nitracin es la reaccin del aceite con los productos de combustin que contienen nitrgeno. Esta reaccin tiende a incrementarse cuando las temperaturas son ms altas. Es por esto que se asocia con incremento del blow-by, como los gases calientes de combustin reaccionan con el aceite. (4)

En aceites industriales la nitracin es una medida de la destruccin trmica del aceite. Esto puede ocurrir cuando el aceite entra en contacto con superficies extremadamente calientes o cuando hay un exceso de aire particularmente en sistemas hidrulicos.

1.3.7

Holln

El ndice de holln es una medida de la contaminacin con el holln del combustible, un indeseable producto del proceso de combustin, que ha sufrido un aceite. Este ndice se aplica slo a los aceites utilizados en los motores diesel porque en los motores de gasolina se espera que las medidas de holln sean muy bajas. En los motores diesel, un exceso de holln puede ser generado por exceso de combustible, temperaturas incorrectas de combustin y bajas revoluciones de operacin entre otros.

16

Los aceites cuentan con aditivos que dispersan el holln y lo mantienen en suspensin. Cuando la mxima capacidad del dispersante es excedida, se inicia la formacin de depsitos que pueden daar el motor.

Cuando se interpreta la gravedad de los resultados del ndice de holln, se deben tomar en cuenta lecturas previas de este ndice del aceite del motor y los cambios que han ocurrido en su viscosidad. Altos valores de holln pueden afectar negativamente la exactitud de otras medidas de la espectroscopa infrarroja.

1.4

Los anlisis de lubricantes para la industria del transporte

Las tcnicas utilizadas para la deteccin de fallas y problemas en los motores de combustin han evolucionado mucho en los ltimos aos. El anlisis de laboratorio del aceite permite conocer de forma bastante exacta y con rigurosidad cientfica que es lo que ocurre en el interior de motor.

El aceite del motor se encarga de lubricar los elementos metlicos en movimiento. Durante la operacin del motor pequeas partculas se desprenden de estas partes en movimiento y son transportadas por el aceite. Conocer la concentracin de las partculas metlicas desprendidas durante un perodo de operacin revela el desgaste que ha sufrido el motor, y permite compararlo con el desgaste sufrido en otros perodos.

17

El mtodo de anlisis de aceite consiste en la toma de pequeas muestras representativas del aceite del motor y que se someten a distintas prueba de laboratorio que permiten conocer sus caractersticas fsicas y qumicas del aceite y de las partculas que se encuentran en l. El anlisis revela lo que ocurre en el motor y la contaminacin y degradacin del aceite.(5) Partiendo de los resultados se puede determinar el estado del motor, establecer la relacin entre los valores obtenidos en el anlisis y distintos factores y condiciones que afectan al motor.

Un diagnstico oportuno, rpido y exacto del estado del motor permite reducir los daos al motor incrementando su vida til, planificar los momentos del mantenimiento, evitando paradas innecesarias y paradas inoportunas, reduce los costos del mantenimiento del motor, el gasto de combustible y las emisiones contaminantes al medio ambiente.

El anlisis de laboratorio tambin se puede utilizar como herramienta para planificar cambios de aceite, rellenos de aceite y cambios de filtros en los momentos ms oportunos, aumentando el rendimiento del motor y reduciendo gastos innecesarios.

18

Para las empresas con grandes flotillas de reparto o dedicadas exclusivamente al transporte es de vital importancia poder determinar el momento apropiado para realizar el mantenimiento de sus camiones y transportes debido a que una avera inesperada resulta en grandes costos y seguramente en desprestigio ante los clientes. Dar mantenimiento a un vehculo que no lo necesita y que podra reportar ganancias en vez de estar parado, tambin es una perdida no siempre considerada en su justa dimensin.

Por tanto, es indispensable que estas empresas con una fuerte dependencia econmica de sus vehculos posean un programa de mantenimiento que pueda responder de forma ptima a sus necesidades y a su ritmo de trabajo de forma econmica. Una de las herramientas claves en estos programas de mantenimiento es sin lugar a dudas el anlisis de laboratorio del aceite del motor que, como se explic anteriormente, realizado de forma peridica y con la adecuada orientacin, puede ofrecer valiosa informacin del estado del motor y del aceite que utiliza.

Las empresas con maquinaria pesada, maquinaria de construccin y montacargas tambin necesitan cuidar del buen estado de su maquinaria y prolongar en tanto sea posible la vida til de su equipo debido a su alto costo. Los costos de tener una de estas mquinas fuera de servicio por avera o por mantenimiento innecesario tambin resultan elevados. Conocer el estado de sus motores o de sus sistemas hidrulicos mediante un anlisis de laboratorio del aceite que utilizan es una herramienta valiosa para poder alcanzar los objetivos de sus programas de mantenimiento.

19

Sin embargo, en Guatemala la cultura de mantenimiento que predomina es an la del mantenimiento correctivo, reparar las fallas conforme se presenten, o en el mejor de los casos el mantenimiento preventivo, cambiar partes remplazables del equipo despus de un perodo de operacin determinado. Cultura que no permite competir en calidad y productividad con otros pases y regiones con mejores prcticas en el rea del mantenimiento.

Es por tanto necesario el desarrollo e implementacin de mejores y ms productivos programas de mantenimiento para poder transformar la industria del transporte nacional en una industria altamente competitiva y confiable. Y estos programas de mantenimiento deben apoyarse en mtodos precisos, modernos y econmicos como el anlisis de laboratorio de muestras de lubricantes usados.

20

2. ESTUDIO DE MERCADO

2.1

Objetivos del estudio de mercado

Determinar la demanda actual y potencial de anlisis de lubricantes para motor en transporte de carga en Guatemala. Delimitar el mercado objetivo de un laboratorio para un laboratorio de anlisis de lubricantes en Guatemala. Conocer la oferta actual de servicios de anlisis de lubricantes para motor. Proponer una estrategia de mercadotecnia para el laboratorio de anlisis de lubricantes.

2.2

Fuentes de informacin

Como fuente de informacin se han seleccionado fuentes directas e indirectas que proporcionan informacin reciente y actualizada de un estimado del tamao y caractersticas del mercado. Como fuentes directas se seleccion: entrevista va telefnica a los encargados de mantenimiento de las empresas seleccionadas en la muestra y entrevista personal a conocedores del campo de la lubricacin. 21

Como fuentes indirectas se han seleccionado las estadsticas elaboradas por: Departamento de trnsito de la SAT y Gremial de Transportistas de Guatemala

2.3

Tamao de la muestra

Para determinar el tamao de la muestra estadstica a analizar se parti de los registros de vehculos existentes para Guatemala.

La poblacin total de vehculos de transporte pesado es de 86,522 vehculos, por tanto se utilizar la frmula estadstica simplificada para poblaciones finitas (menores de 100,000). (6)

El tamao de la muestra se determinar entonces como sigue: n= Donde: n = Nmero de elementos de la muestra. N = Tamao de la poblacin P/Q = Probabilidades con las que se presenta el fenmeno. Z2 = Valor crtico correspondiente al nivel de confianza elegido E2= Margen de error permitido Z 2 * P *Q * N E 2 ( N 1) + Z 2 * P * Q (7)

22

Para determinar los valores de p y q, es decir la proporcin con que se espera se realicen anlisis de lubricantes, se hizo una estimacin inicial. Tomando una muestra de 153 camiones, a 76 de los mismos se les prctica anlisis a los lubricantes que utilizan. Lo que da una proporcin de 49.67%. Por tanto se puede suponer que el comportamiento se aproxima a una distribucin binomial y que ambas probabilidades son iguales.

En el estudio se asumir que la poblacin se comporta de forma normal, dado que se trata de un grupo muy numeroso. La confianza que se elige es de un 95%, lo que corresponde a un valor Z de 1.96. El error permitido se eligi como un error de 3%. Sustituyendo los valores para determinar el tamao de la muestra se obtuvo: n= 1.96 2 .5 .5 86522 = 1,054.12 camiones. 0.03 2 (86522 1) + 1.96 2 0.5 0.5

por tanto se analizar una muestra de por lo menos 1,054.12 vehculos de transporte pesado.

2.4

Cuestionarios

Para

la

recopilacin

de

informacin

del

mercado

se

utilizaron

cuestionarios estructurados. ordenada y sistemtica.

Los cuestionarios estructurados facilitan la

recoleccin y tabulacin de datos y permiten recoger la informacin de forma

23

Se utilizaron dos cuestionarios, el primero diseado para recolectar informacin de los clientes, el segundo para la recoleccin de informacin proveniente de las instituciones que actualmente ofrecen el servicio de anlisis de lubricantes en Guatemala (vase pginas 158 y 159).

2.5

Otros mercados

Adems de estudiar el potencial del segmento de mercado constituido por las empresas dedicadas al transporte pesado y sus vehculos, se considerarn otros segmentos afines que representan otra rea de oportunidad para el proyecto.

En los otros segmentos de mercado a considerar, se incluirn empresas que poseen otros tipos de vehculos con motores de combustin interna y altos ritmos de trabajo.

Las empresas de ramas afines que se incluirn dentro del mercado potencial son: Montacargas Maquinaria pesada Flotillas de reparto

Para el estudio de estos, se utiliz la misma metodologa que la utilizada en el estudio de mercado de las empresas con transporte de carga pesada. 24

2.6

Resultados

A partir del estudio de mercado se determin que actualmente de los 1,238 camiones incluidos en el estudio a 881 se les prctica algn tipo de anlisis en el lubricante que utilizan. Esto representa un 71% del total estudiado. En cada caso se realizan con distinta frecuencia, pero se determin que los 881 camiones realizan aproximadamente 1762 anlisis al ao. Los resultados se muestran en la tabla I.

Tabla I Resultados obtenidos del estudio de campo.

Nmero de camiones incluidos en el estudio Nmero de camiones en los que se prctica anlisis a los lubricantes que utilizan Porcentaje de camiones en los que se prctica anlisis a los lubricantes que utilizan No. promedio de anlisis que realizan por unidad al ao. Demanda de anlisis al ao

1,238 881

71%

2 al ao 1,762

Los datos obtenidos se extrapolaron al universo, partiendo del nmero total de camiones 86,522 en Guatemala. Obtenindose que la demanda actual de anlisis al ao es de 122,861. Los resultados de la extrapolacin se presentan en la tabla II.

25

Tabla II Extrapolacin para la demanda del universo

Nmero total de vehculos de transporte en Guatemala Porcentaje de camiones en los que se prctica anlisis a los lubricantes que utilizan No. promedio de anlisis que realizan por unidad al ao. Demanda total de anlisis al ao

86,522

71%

2 al ao 122,861

El estudio determin adicionalmente qu anlisis practicaban los camiones estudiados. Las proporciones del total de camiones estudiados que practicaba cada tipo de anlisis se registra en la tabla III.

Tabla III Anlisis que se realizanPorcentaje de camiones Estimado de anlisis de este tipo por ao

AnlisisViscosidad ppm por desgaste TBN Oxidacin Sulfatos Nitruracin Dilucin Combustible Slidos insolubles

a los que se les prctica este anlisis al ao

71% 71% 21.8% 39.74% 21.56% 11.87% 13.25% 12.11%

122,861 122,861 37,724 68,768 37,308 20,540 22,928 20,956

26

Adicionalmente la tabla III muestra la demanda esperada de cada uno de los anlisis, encontrada por medio de una extrapolacin similar a la utilizada para encontrar la demanda total. La figura 3 muestra estas proporciones.

Figura 3

Anlisis que se realizan

Fuente: Tabla III

Algunas de las empresas dedicadas a la venta de lubricantes ofrecen el servicio de anlisis a sus clientes. Se determin qu cantidad de los anlisis que actualmente se practican son realizados por las empresas proveedoras de lubricantes y cunto por terceros. Los resultados se presentan en la tabla IV.

27

Tabla IV Anlisis realizados con terceros

Nmero de camiones que realizan los anlisis con terceros Porcentaje de camiones que realizan los anlisis con terceros Estimacin del nmero de anlisis al ao que se realizan con terceros.

106 12% 14,743

El estudio determin que la mayora de los anlisis actualmente se realizan con la empresa Lubricantes Internacionales S.A. la cual posee un 44% del mercado. La participacin en el mercado de las empresas se muestra en la figura 4.

Figura 4

Participacin del mercado de anlisis de lubricantes

28

En los otros segmentos de mercado estudiados, se incluy, como se mencion anteriormente, montacargas, maquinara pesada y flotillas de reparto. Los resultados obtenidos para estos otros segmentos del mercado se muestran en la tabla V.

Tabla V

Resultados para otros segmentos del mercadoPorcentaje de unidades que practican anlisis a su lubricante Frecuencia promedio con que practican el anlisis

Montacargas Maquinaria pesada Flotilla de reparto

83.42% 92.16% 0%

3.16 9 0

Para otros segmentos del mercado, tambin se determin la proporcin de anlisis que se realizan en cada caso con las empresas que les proveen los lubricantes. Los resultados se presentan en la tabla VI

Tabla VI

Proporcin de anlisis realizados con la empresa proveedora

de lubricante para otros mercados

Proporcin realizado con el proveedor de lubricantes

Montacargas Maquinaria pesada Flotilla de reparto 29

85.3% 84.0% 0%

2.7

Anlisis de resultados

El estudio de campo determin con una precisin del 95% y un error del 3% que actualmente exista entre los vehculos de transporte pesado una demanda de 122,861 anlisis al ao. Lo que representa que a un 71% de los vehculos de transporte pesado se les practica algn anlisis al lubricante que utilizan.

Se determin que el nmero promedio de anlisis al ao es de 2 anlisis por vehculo al ao. De la poca frecuencia con que se realizan los anlisis se estima que el anlisis se realiza como parte del mantenimiento programado y que los datos que actualmente se obtienen de los mismos son de poco valor para un verdadero control estadstico y un programa de mantenimiento predictivo.

Los anlisis realizados por lo general son ofrecidos como paquetes de anlisis que constan de varios anlisis diferentes practicados a la misma muestra. Los anlisis incluidos en cada paquete varan segn la empresa que ofrece el servicio. Todos los paquetes contienen anlisis de viscosidad y de partes por milln de partculas metlicas suspendidas. Estos son los ms ofrecidos debido a que las empresas proveedoras de lubricantes los utilizan como una forma de demostrar que su producto es de calidad superior al de la competencia. Estos son los mismos anlisis que los clientes manifestaron ser de su inters debido a la informacin que ofrecen.

30

Los anlisis que siguen en frecuencia son los de oxidacin, nmero total de base (TBN) y sulfatos. Estos anlisis reflejan el estado del lubricante y Su poca permiten planificar su cambio en el momento ms oportuno.

frecuencia se justifica por: la inexistencia de una cultura de mantenimiento predictivo en este sector de la industria nacional, no es conveniente a las empresas que suministran el lubricante y que en la mayora de los casos realizan los anlisis.

La mayora de los transportistas, un 88% del total de camiones que realizan anlisis al aceite usado por sus vehculos, lo hacen con la empresa que les provee el lubricante. Las empresas proveedoras de lubricante lo ofrecen como un servicio a sus clientes, dependiendo del cliente el servicio puede ser gratuito o con un costo bajo. Sin embargo este servicio es ofrecido para realizarse de una a dos veces al ao, por lo que la informacin que ofrece al encargado del mantenimiento del vehculo es muy poca.

El 12% que realiza sus anlisis con terceros, constituye la demanda real actual para el proyecto y representa aproximadamente 14,743 anlisis al ao.

Los anlisis se enfocan a demostrar que el lubricante de la empresa proveedora es de buena calidad y no son utilizados como herramienta en un programa de mantenimiento predictivo. La mayora de los casos los anlisis son realizados por el proveedor de lubricante y rara vez ofrecen informacin oportuna.

31

Al analizar otros segmentos de mercado, se obtuvo que la mayora de las empresas que poseen maquinaria pesada como aquellas que poseen montacargas practican estos anlisis a sus equipos. Al 83% de los montacargas y al 92% de las maquinarias pesadas se les practica algn anlisis al lubricante que utilizan. Estos equipos son sumamente costosos y para la mayora de los empresarios tenerlos parados representa un costo significativo, lo que justifica la alta frecuencia observada.

La mayora de las empresas que poseen montacargas y maquinaria pesada acuden a los laboratorios de las lubricantes para analizarlos. maquinaria pesada. empresas que les venden los El 83% de los montacargas y el 84% de la

Debido a que la empresa GENTRAC posee su propio

laboratorio y que son los responsables del mantenimiento de muchas de estas mquinas, son ellos quienes ofrecen este servicio. Este segmento representa una oportunidad a futuro, cuando el laboratorio pueda competir en calidad y precio con dicha empresa.

Las flotillas de camiones pequeos utilizados para reparto, no practican anlisis de laboratorio a los lubricantes que utilizan sus unidades. La mayora de estas empresas tiene a su servicio talleres y otras empresas que se encargan del mantenimiento y por tanto estos servicios no son de su inters. No constituyen un segmento atractivo de mercado.

32

3. ESTRUCTURA ADMINISTRATIVA

3.1

Visin

Una visin expresa las aspiraciones y propsitos fundamentales de una organizacin por lo general apelando a los corazones y las mentes de sus miembros (8). La visin del laboratorio es la siguiente: Somos el mejor laboratorio de anlisis de lubricantes de la regin que pone a disposicin de nuestros clientes los resultados ms confiables y rpidos en el anlisis de lubricantes, operando con la tecnologa idnea y el personal capacitado que nos permite garantizar la calidad de nuestros resultados.

3.2

Misin

Una misin es el propsito de existir o razn de existir de la organizacin. Es la fuerza unificadora para la toma de decisiones estratgicas y el establecimiento de metas a largo plazo de la organizacin (8). La misin del laboratorio ser: Aumentar la productividad y calidad de los programas de mantenimiento de la regin, proporcionando asesora, herramientas tcnicas e informacin oportuna y confiable para la implementacin de programas de mantenimiento de motores de combustin y maquinaria industrial. 33

3.3

Descripcin de los servicios a ofrecer

Los servicios que se ofrecern al laboratorio se dividen en dos grandes grupos: anlisis de laboratorio, servicios de asesora y apoyo tcnico.

Los servicios de anlisis de laboratorio incluirn: Capacitacin de campo en la toma de muestras de lubricantes en motores de combustin y maquinaria industrial. Presentacin de los resultados de los anlisis practicados. A cada muestra se le practicaran los siguientes: Viscosidad Ppm de partculas metlicas por desgaste TBN Contenido de agua

Interpretacin tcnica de los resultados obtenidos de los anlisis practicados. Recomendaciones tcnicas a partir de los resultados obtenidos del anlisis de lubricantes y asesora en su aplicacin en los programas de mantenimiento.

34

Los servicios considerados como asesora y apoyo tcnico incluirn cuatro diferentes servicios.

Taller de capacitacin en programas de mantenimiento predictivo: se ofrecer a todas las empresas en especial a las que practiquen anlisis de lubricantes en el laboratorio. Ir orientada a los supervisores y gerentes de mantenimiento. La capacitacin incluir: Importancia del mantenimiento predictivo Ahorros debidos a programas de mantenimiento predictivo. Pasos para implementar un programa de mantenimiento predictivo. Los anlisis de lubricantes en un programa de mantenimiento predictivo.

Diagnstico inicial del equipo: se realizar un diagnstico de todas las posibles reas de mejoras y ahorro posibles con el programa de mantenimiento predictivo. Identificar equipos crticos, recomendar los anlisis sugeridos y la informacin que podrn aportar al cliente, adems ofrecer pautas para el posterior desarrollo del programa de mantenimiento predictivo

35

Asesora para la implementacin de programas de mantenimiento predictivo: se ofrecer orientacin a distancia para la creacin administracin y seguimiento de los programas de mantenimiento predictivo. La asesora se contratar por perodo de un ao e incluir: Participacin en el taller de capacitacin a tres de los encargados del mantenimiento de la organizacin cliente. Diagnstico inicial del equipo. Anlisis de 10 muestras de lubricante durante el ao. Entrevista mensual durante un ao para dar seguimiento a los avances obtenidos y ayudar a la implementacin del programa de mantenimiento predictivo.

Implementacin

de

programas

de

mantenimiento

predictivo:

se

implementar el programa de mantenimiento predictivo por completo en la organizacin cliente. Se contratar por un ao y tendr: Participacin en el taller de capacitacin a tres de los encargados del mantenimiento de la organizacin cliente. Diagnstico inicial del equipo. Diseo del programa de mantenimiento predictivo. Toma de muestra y anlisis de las muestras de lubricante necesarias por un ao. Interpretacin de resultados de los anlisis por un ao. Diseo de programa de optimizacin de costos a partir de los resultados de los anlisis por un ao. Entrevista quincenal por un ao para dar seguimiento a los avances obtenidos e implementar el programa de mantenimiento predictivo.

36

3.4

Objetivos estratgicos

Proveer un servicio de anlisis de lubricantes usados rpido, efectivo y de alta calidad que nos transforme en los lderes en este tipo de servicios en la regin.

Ayudar en el desarrollo de una cultura de mantenimiento predictivo la industria guatemalteca para mejorar su competitividad y elevar su productividad.

3.5

Metas

Las metas de la organizacin son los resultados que se han seleccionado y que todos en la organizacin estn comprometidos a lograr para la supervivencia a largo plazo y el crecimiento de la organizacin.

Nuestras metas para los primeros tres aos: Analizar 3,000 muestras de lubricante durante el primer ao de operacin y alcanzar las 5,000 muestras para el quinto ao de operacin. Recuperar la inversin inicial hecha en equipo e instalaciones en un mximo de cinco aos. Tener una tasa de rendimiento de por lo menos un 25% de utilidades sobre la inversin realizada. 37

Dar a conocer nuestros servicios al menos al 50% de las empresas transportistas de Guatemala. Capacitar 50 profesionales del mantenimiento durante el mantenimiento predictivo durante el primer ao de operaciones. Visitar al menos 20 empresas para diagnosticar cuales seran los beneficios que obtendra de implementar un programa de mantenimiento predictivo durante el primer ao de operaciones. Asesorar en la implementacin de programas de mantenimiento predictivo un mnimo de 10 empresas durante el primer ao de operaciones. Iniciar la implementacin de al menos 2 programas de mantenimiento predictivo en Guatemala durante el primer ao de operaciones.

La planeacin estratgica expuesta anteriormente se presenta en el mapa estratgico del laboratorio (vase figura 5).

38

Figura 5.

Mapa estratgico

39

3.6

Diseo de puestos

El diseo del puesto, que surge del anlisis del puesto, se ocupa de estructurar los puestos para mejorar la eficiencia de la organizacin y aumentar la satisfaccin en el trabajo de los empleados. (9)

El principal objetivo es facilitar la tarea de encontrar a la persona idnea para cada tarea y desglosar de forma clara cules son sus obligaciones y responsabilidades.

3.6.1

Anlisis del puesto

El anlisis de puesto es el proceso que consiste en obtener informacin acerca de los puestos determinando cuales son los deberes, tareas o actividades de los mismos. cada puesto. (9) A travs de este anlisis tambin se pueden determinar las caractersticas que debe poseer la persona que ha de ocupar

El anlisis de los puestos es el fundamento de muchas prcticas de recursos humanos, y sirven para justificar las descripciones del puesto y otros procedimientos de seleccin de personal.

40

Dos de los mtodos ms populares son: Anlisis funcional del puesto Mtodo del incidente crtico En este caso se utilizar el mtodo del incidente crtico. El objetivo del mtodo del incidente crtico es identificar las tareas decisivas del puesto. Las tareas decisivas del puesto son los deberes y responsabilidades importantes en el trabajo que realiza el empleado y que lo llevan al xito.

Los puestos propuestos para el anlisis son: Director de operaciones del laboratorio Tcnico de laboratorio Tcnico de campo Secretaria ejecutiva Encargado de limpieza y mantenimiento

A continuacin se presenta el anlisis para cada uno de los puestos.

41

Director de operaciones del laboratorio Tareas decisivas: 1. Coordinar el personal del laboratorio para que alcancen los objetivos propuestos por la organizacin. 2. Preparar y dirigir los talleres de capacitacin 3. Asesorar a las empresas clientes en la implementacin de los programas de mantenimiento predictivo. 4. Disear, implementar y dar seguimiento a los programas de mantenimiento predictivo de las empresas clientes. 5. Verificar y avalar que la interpretacin de los resultados obtenidos en los distintos anlisis es la correcta. 6. Elaborar un plan financiero anual para el laboratorio y velar porque se cumpla. 7. Fijar anualmente las metas de la organizacin, transmitirlas a sus subordinados y velar porque se alcancen. 8. Ordenar la compra de insumos, realizacin de reparaciones, mantenimiento y modificaciones en el laboratorio 9. Autorizar modificaciones a las polticas de ventas y mercadeo establecidas previamente. 10. Reclutar y administrar al personal a su cargo. 11. Administrar los recursos fsicos y econmicos del laboratorio para su ptima utilizacin

42

Tcnico del laboratorio Tareas decisivas: 1. Elegir los anlisis y procedimientos a seguir con cada muestra a analizar. 2. Realizar los anlisis de laboratorio requeridos a cada muestra. 3. Cuidar el equipo de laboratorio a su cargo. 4. Presentar los resultados obtenidos de los anlisis y su interpretacin al director para que este los valide. 5. Encargarse de la adquisicin de reactivos, manejo y desecho de los mismos.

Tcnico de campo Tareas decisivas: 1. Visitar al cliente en el lugar que se convenga para recolectar la muestra. 2. Elegir el procedimiento y los equipos a utilizar para recolectar la muestra de lubricante. 3. Recolectar las muestras de lubricante y transportarlas al laboratorio. 4. Capacitar al cliente en la toma de muestras de lubricante. 5. Realizar los diagnsticos de los equipos a las empresas clientes y elaborar un informe para presentar a las mismas. 6. Presentar un informe de la forma en que se recolect la muestra y de las condiciones del equipo del que se tom al Supervisor. 7. Apoyar al tcnico de laboratorio en la interpretacin de los resultados. 8. Cuidar el equipo y material a su cargo.

43

Secretaria ejecutiva Tareas decisivas: 1. Redactar los informes, formas y documentos que le sean solicitados 2. Recibir y administrar la correspondencia del laboratorio. 3. Recibir a los clientes y comunicarlos con la persona ms conveniente. 4. Atender las llamadas telefnicas. 5. Apoyar al director operativo en sus funciones administrativas.

Encargado de limpieza y mantenimiento Tareas decisivas: 1. Velar porque el establecimiento se mantenga limpio en todo momento. 2. Realizar actividades de mantenimiento menores, como pintura, podar las plantas, cambiar los bombillos, etc. 3. Mantener la bodega en orden. 4. Velar por el buen estado de todo el equipo del laboratorio.

3.6.2

Descripcin del puesto

Una descripcin del puesto es una descripcin escrita de este y los tipos de tarea que incluyen, las aptitudes que necesita para desempearse con xito y otros elementos. (10)

44

A diferencia del anlisis del puesto no ahonda en las tareas que ha de desempear y solo presenta un resumen de las mismas. Presta atencin a las caractersticas que debe tener la persona que ocupe el mismo lo que es de gran ayuda en el proceso de reclutamiento. El salario e incentivos que se contemplan para el puesto tambin se incluyen.

A continuacin se presenta la descripcin de cada uno de los puestos.

Director de operaciones del laboratorio Funcin: Perfil del Puesto: Coordinar los recursos fsicos, humanos y tcnicos para que se alcancen las metas de la organizacin. Ingeniero Qumico o Ingeniero Mecnico 4 aos de experiencia en laboratorios industriales Dominio del idioma Ingls Amplio conocimiento de los lubricacin. Amplio conocimiento de anlisis de lubricantes. Experiencia en el rea administrativa. Liderazgo y responsabilidad. Edad comprendida entre 30 y 40 aos Salario Incentivos Q10,000.00 mensuales Constante capacitacin Bonificacin anual en base a objetivos de Q2,000.00 principios de

45

Tcnico de laboratorio Funcin: Perfil del Puesto: Realizar e interpretar los anlisis a las muestras de lubricante. Estudiante de Ingeniera Qumica o carrera afn (6 semestre en adelante) 1 ao de experiencia en laboratorios Dominio del idioma Ingls Conocimiento de paquetes de computacin. Edad comprendida entre 20 y 40 aos Salario Incentivos Q5,000.00 mensuales Constante capacitacin Bonificacin anual en base a objetivos de Q1,000.00

Tcnico de campo Funcin: Perfil del Puesto: Recolectar las muestras de lubricante del equipo del cliente y transportarla al laboratorio para su anlisis. Estudiante de Ingeniera Mecnica o carrera afn (6 semestre en adelante) 1 ao de experiencia en mantenimiento Dominio del idioma Ingls Conocimiento de paquetes de computacin. Edad comprendida entre 25 y 40 aos Salario Incentivos Q5,000.00 mensuales Constante capacitacin Bonificacin anual en base a objetivos de Q1,000.00

46

Secretaria ejecutiva Funcin: Perfil del Puesto: Elaboracin de documentos, administracin de la correspondencia y atencin de la recepcin. Secretara comercial bilinge graduada. 2 ao de experiencia Dominio del idioma Ingls Conocimiento de paquetes de computacin. Edad comprendida entre 20 y 30 aos Salario Incentivos Q500.00 Ambiente agradable de trabajo Q3,000.00 mensuales Bonificacin anual en base a objetivos de

Encargado de limpieza y mantenimiento Funcin: Perfil del Puesto: Mantener las instalaciones limpias y ocuparse de actividades de mantenimiento menores 6 Primaria mnimo 1 ao de experiencia en puesto similar Sexo masculino Edad comprendida entre 20 y 30 aos Salario Q1,800.00 mensuales

47

3.7

Diseo organizacional

Organizacin es el proceso de definir quines tomaran las decisiones, quien realizar qu trabajos y tareas, y quin le reportara a quien en el laboratorio. Organizar implica crear una estructura con el establecimiento de departamentos y descripciones de funciones y las respectivas relaciones que generen sinergia a la empresa.

La organizacin se fundamenta en: Divisin del Trabajo: el trabajo se divide en tareas ms pequeas. Especializacin: identificacin de tareas particulares y su asignacin a los departamentos, equipos y divisiones. Diferenciacin: Significa que la organizacin est compuesta de unidades que trabajan en tareas especializadas, que usan mtodos de trabajo diferentes y requieren empleados con competencias nicas. Integracin: Significa que las diversas unidades deben reunirse constantemente de modo que se coordine el trabajo.

El propsito fundamental de la estructura es coordinar el trabajo que se ha dividido. Tipos de estructura: Estructura simple Burocracia mecnica Burocracia profesional Estructura divisionalizada Adhocracia 48

En este caso se utilizar una estructura simple. La estructura simple consta de poco personal operativo y de lnea media. La toma de decisiones se lleva acabo en la cspide y la supervisin se realiza de forma directa por la direccin. La estructura simple facilita y economiza la operacin de organizaciones pequeas como la aqu planteada.

Para la representar la estructura administrativa se presenta a travs del siguiente organigrama. Un organigrama es un diagrama que ilustra las lneas de reporte entre unidades y personas dentro de la organizacin. (11) El organigrama diseado para el laboratorio se presenta en la figura 6.

Figura 6

Organigrama del laboratorio

49

50

4. ESTUDIO TCNICO

4.1

Descripcin del equipo propuesto

Para alcanzar los objetivos propuestos y cumplir con la misin del laboratorio, el mismo necesita contar con la tecnologa que le permita trabajar con suficiente fiabilidad y confiabilidad. A continuacin se presenta una breve descripcin de los equipos mnimos sugeridos para realizar los anlisis ms frecuentes y satisfacer la demanda esperada.

Espectrmetro de absorcin atmica PerkinElmer AANALYST 400

Principio de funcionamiento

La espectroscopa de adsorcin atmica usa la adsorcin de la luz para medir la concentracin de la fase gaseosa de tomos. Ya que la mayora de las muestras son slidas o lquidas, los tomos o iones de los analitos deben ser vaporizados a la flama o en un horno de grafito.

51

Los tomos adsorben luz visible o ultravioleta y hacen transiciones a niveles de energa ms altos. La concentracin del analito es determinada por la cantidad de adsorcin. Las mediciones de concentracin son generalmente determinadas de una curva de calibracin, despus de haber calibrado el aparato con los estndares de concentracin conocida. Las partes fundamentales del espectrofotmetro de adsorcin atmica son las descritas a continuacin.

Fuente de luz: la fuente de luz usualmente es una lmpara de ctodo con vaco de los elementos a ser medidos. La desventaja de estas angostas bandas de luz es que solo se puede medir un elemento a la vez.

Atomizador: la espectroscopa de adsorcin atmica necesita que los tomos se encuentren en fase gaseosa. Los tomos y iones de la muestra deben sufrir desolvacin y vaporizacin a altas temperaturas como en el horno de grafito o la flama. El proceso de convertir el analito en slido, lquido o solucin a un tomo gaseoso libre se llama atomizacin. (12)

En la mayora de los casos la muestra contiene el analito sufre una preparacin para dejar el analito en solucin orgnica o acuosa. Dos mtodos generales de atomizacin son usados: atomizacin a la flama y atomizacin electrotrmica (horno de grafito).

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La flama de adsorcin atmica solo puede ionizar soluciones analticas, mientras que el horno de granito puede aceptar soluciones, mezclas o muestras slidas.

En la atomizacin a la flama la muestra es primero convertida en una suspensin de gotitas de la solucin usando un ensamble nebulizador. La muestra es aspirada en una cmara de spray pasando un vapor a alta presin que consiste de uno o ms gases de combustin, pasa al final de un tubo capilar sumergido en la muestra. El impacto de la muestra con el vidrio produce gotas en una solucin en aerosol. La suspensin en aerosol se combina con los gases de combustin en la cmara de spray antes de pasar al quemador donde la energa trmica de la flama desolvata la suspensin de aerosol para secar el aerosol a pequeas partculas slidas. Despus, la energa trmica volatiliza las partculas, produciendo vapor que consiste de las especies moleculares, especies inicas y los tomos libres.

La energa trmica en la atomizacin a la flama es suministrada por la combinacin de una mezcla combustible oxidante. Los combustibles comnmente usados son aire-acetileno y xido de nitrgeno-acetileno

La principal ventaja de la flama por atomizacin es la reproducibilidad con que la muestra es inyectada en el espectrofotmetro. Una desventaja significante que la eficiencia de la atomizacin puede ser muy pobre.

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Un atomizador electrotrmico muy comn, es conocido como horno de grafito, que consiste de un tubo cilndrico de grafito. El tubo de grafito es alojado en un ensamble que sella las salidas del tubo con ventanas pticamente transparentes. El ensamble tambin permite el paso de corrientes de gas inerte, protegiendo el grafito de la oxidacin, y removiendo los productos gaseosos producidos durante la atomizacin. Una fuente de poder es usada para pasar la corriente a travs del tubo de grafito, resultando en un calentamiento por la resistencia. El horno de grafito tiene varias ventajas sobre la flama. Es mucho ms eficiente y puede aceptar directamente muestras muy pequeas para usarse directamente. Adems produce un ambiente de reduccin para as oxidar fcilmente los elementos.

Especificaciones del equipo

Dimensiones Peso Sensibilidad Detector Fuente de luz

0.70X0.65X0.65 m 49 Kg Garantizada de 0.35 unidades de absorbancia con un estndar de 2.0 ppm Segmentado de estado slido de alta eficiencia Lmparas de ctodo hueco y de descarga sin electrodos. Las lmparas de descarga sin electrodos proporcionan mayor salida de luz y tiempo de vida ms largo.

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Control de gases

Caja de gases completamente automatizada con seleccin de oxidante controlado por computadora y secuencia automtica de gases, control y monitoreo de combustible y oxidante.

Controlador Compresor de aire

Software

WinLab32

con

interfase

para

la

computadora. Flujo de 3 m 3 /s a 413.68544KPa (60 psi) 115 V 60 Hz Longitud de onda Ancho de banda espectral Capacidad aproximada Puede analizar hasta tres muestras por minuto incluyendo preparacin de la muestra y calibracin del equipo. 189-900 nm 0.12 nm a 200 nm

El equipo es un equipo compacto y de fcil manejo. El espectrofotmetro se presenta en la figura 7.

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Figura 7

Espectrofotmetro PerkinElmer AANALYST 400

Fuente: Catlogo ParkingElmer 2002 Equipos de adsorcin atmica

Requerimientos tcnicos del equipo Rango de temperatura Humedad Requerimientos elctricos 15 C a 35 C con un incremento mximo de 3 C por hora De un 20% a un 80% de humedad relativa Corriente 110V 60 Hz (+/-1%) Un tomacorriente normal disponible para el equipo Potencia consumida 300VA

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Aire

Consumo mximo 1.68 m 3 /s Presin de 303.369-399.895 KPa (44-58 psig) Necesita un filtro para remover aceite, agua y partculas slidas.

Acetileno

Consumo mximo 0.72 m 3 /s Presin (12-14 psig) Necesita una pureza del 99.6% de 82.737-96.526 KPa

xido nitroso

Consumo mximo 1.68 m 3 /s Presin de 303.369-399.895 KPa (44-58 psig) Necesita una pureza mayor al 99%

Ventilacin

Es necesario un sistema de extraccin que remueva los productos de la combustin. Flujo de aire 339.80-509.70 m 3 /s Altura del extractor .180 m sobre el quemador

Dimensiones del equipo

Para poder operar de forma cmoda el espectrofotmetro se deben tomar en cuenta las dimensiones del mismo para poder asignarle un espacio adecuado. Las dimensiones del equipo y algunas sugerencias del fabricante a tomar en cuenta para su colocacin se presentan en la figura 8.

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Figura 8

Dimensiones del espectrofotmetro

Fuente: Catlogo PerkinElmer 2002 Equipos de Adsorcin Atmica

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Titulador automtico METTLER TOLEDO T70

Principios de funcionamiento

La titulacin es una tcnica analtica que permite la determinacin cuantitativa de una sustancia especfica (analito) disuelta en una muestra. Se basa en la reaccin qumica completa entre el analito y un reactivo (titulante) de concentracin conocida que es agregado a la muestra. El titulante es agregado hasta que se completa la reaccin del analito. La concentracin del analito se encuentra con el volumen utilizado de titulante y la estequiometra de la reaccin.

El titulante puede ser agregado directamente por medio de una bureta (volumetra) o generado electroqumicamente en una celda tituladora (colorimetra). La titulacin colorimtrica es aplicada para la determinacin del agua cuando las concentraciones son muy bajas (menores de 50 a 100 ppm).(13)

Los tituladores automticos poseen un microprocesador que controla todas las operaciones que involucra la titulacin. Estos tituladores poseen una secuencia de operaciones, bsicamente la misma sin importar el modelo. La secuencia se repite cuantas veces sea necesaria hasta que se alcanza el punto de equivalencia o el punto final de la titulacin. El ciclo de la titulacin automtica se representa en la figura 9.

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Figura 9

Ciclo del titulador automtico

Fuente: Basics of Titratiion MettlerToledo Suiza 2005

Especificaciones del equipo

Tipo de muestras Nmero de mtodos de usuario Mtodos predeterminados Nmero de resultados por mtodos Capacidad de la bureta Dimensiones Requerimientos elctricos

Slidas, lquidas y gaseosas 120 30 3 5X10 6 m 0.30X0.25X0.35 m Un tomacorriente 110 V 60 Hz

60

El equipo seleccionado se presenta en la figura 10, en donde se puede apreciar que es un equipo muy compacto y porttil.

Figura 10

Titulador METTLER TOLEDO T70

Fuente: Catlogo Mettler Toledo Automatic and Flexible Titration Sistems 2005

Titulador automtico Karl Fisher METTLER TOLEDO DL38

Reaccin Karl Fisher

El funcionamiento de este equipo esta basado en la reaccin de R. W. Bunsen, Karl Fisher descubri que a travs de esta reaccin se poda determinar el contenido de agua en medios no acuosos.

I 2 + SO2 + H 2 O HI + H 2 SO4

(reaccin de Bunsen)

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Comnmente se utiliza el metanol como solvente y la priridina como agente bufer para evitar pH demasiado cidos. La reaccin Karl Fisher depende del pH y es ptima en pH entre 5 y 8. (14)

Debido a que el metanol es considerablemente ms txico que el etanol, ltimamente se utilizan reactivos disueltos en etanol.

Los reactivos utilizados en estos tituladores son: Yoduro en etanol como titulante.(14) Dixido de azufre, imidazol y dietanol-amida en etanol como solvente.(14)

Especificaciones del equipo

Rango de medicin del contenido de agua Tipo de muestras Nmero de mtodos de usuario Mtodos predeterminados Nmero de resultados por mtodos Capacidad de la bureta Dimensiones Requerimientos elctricos

Arriba de 100 ppm Slidas, lquidas y gaseosas 50 10 3 5X10 6 m 0.25X0.25X0.35 m Un tomacorriente 110 V 60 Hz

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El titulador Karl Fisher seleccionado se presenta en la figura 11.

Figura 11

Titulador Karl Fisher METTLER TOLEDO DL38

Fuente: Catlogo Mettler Toledo Determinacin de contenido de agua segn Karl Fischer 2005

Viscosmetro Quantotec Visco 88

Principio de funcionamiento

El grado en que un lquido resiste una tendencia a fluir se define como viscosidad. Los viscosmetros rotacionales se emplean para determinar la viscosidad de los lquidos que no dependen exclusivamente de la temperatura y la presin. Los viscosmetros rotacionales miden la resistencia que presenta un lquido a la rotacin de un cilindro en su interior.

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Es un instrumento de estructura compacta, como se presenta en la figura 12, de gran estabilidad en las medidas y alta exactitud y precisin, adecuado para lectura de viscosidades medias.

Figura 12

Viscosmetro Quantotec Visco 88

Fuente: www.quantotec.com

Tiene un amplio espectro de aplicacin como puede ser la medida de la viscosidad en grasas, pinturas, industrias alimentarias, farmacuticas, etc.

Especificaciones del equipo

Velocidad rotacional Rango de torque Rango de esfuerzo permitido Rango de viscosidad Rango de temperatura de operacin 64

0-1000 rpm 0-10mNm 0-10 4 Pa 5mPa.s-10 7 mPa.s -35 C a 150 C

Voltaje de operacin Dimensiones Peso

9V 0.24X0.23X0.55 m 1.2 Kg

Balanza analtica METTLER TOLEDO AB-S

Especificaciones del equipo

Capacidad mxima Repetibilidad Linealidad Tiempo de estabilizacin tpico Dimensiones Peso

.051 Kg 1X10 7 Kg 2X10 7 Kg 3.5 s 0.245X0.321X0344 m 5.8 Kg

Este tipo de equipo puede ser utilizado no solo para la determinacin de la gravedad especfica del aceite, sino tambin para preparacin de estndares y soluciones con una buena precisin. Una imagen del equipo se puede observar en la figura 13.

65

Figura 13

Balanza analtica METTLER TOLEDO AB-S

Fuente: Manual de uso Balanzas Lneas B-S Mettler Toledo. 2005

4.2.

Distribucin de maquinaria y equipo

4.2.1

Diseo del local

Para disear un laboratorio y asignarle ciertos tipos de trabajo, habr que prestar especial atencin a los factores conocidos que puedan presentar problemas. Entre estos factores figuran: la formacin de aerosoles, agentes biolgicos de riesgo, hacinamiento de personal, acumulacin de materiales, presencia de roedores o insectos, entrada de personas no autorizadas.

66

Para el diseo del local y distribucin del equipo se tomaron en cuenta las siguientes recomendaciones generales de construccin de los laboratorios: (15)

Prever espacios abundantes para aplicar con toda seguridad los mtodos de laboratorio. Los techos, paredes y pisos deben ser lisos y fciles de lavar, impermeables a los lquidos y resistentes a la accin de las sustancias qumicas y productos desinfectantes utilizada de ordinario en el laboratorio. Los pisos sern antideslizantes. Las tuberas y conducciones no empotradas deben estar separadas de las paredes. Proveer una iluminacin adecuada para toda clase de actividades evitando los reflejos molestos. La superficie de las mesas debe ser impermeable al agua y resistente a la accin de los desinfectantes, cidos, lcalis, disolventes orgnicos y el calor moderado. El mobiliario debe ser slido, y debe quedar espacio entre mesas, armarios y otros muebles, as como debajo de los mismos, a fin de facilitar la limpieza. Debe reservarse espacio suficiente para guardar los artculos de uso inmediato, evitando as su acumulacin desordenada sobre las mesas de trabajo y en los pasillos. Tambin debe preverse espacio para almacenamiento a largo plazo, convenientemente situado fuera de las zonas de trabajo. Debe haber lavamanos, de ser posible con agua caliente, instalados cerca de la salida. Fuera de las zonas de trabajo debe haber locales para guardar la ropa y los objetos personales. Prever espacio e instalaciones para manejar y almacenar en condiciones de seguridad solventes, materiales radiactivos y gases comprimidos.

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Los sistemas de seguridad deben comprender medios de proteccin contra incendios y accidentes elctricos, as como duchas para casos de urgencia y medios para lavarse los ojos. Es esencial el suministro regular de agua de buena calidad. Debe disponerse de un suministro de electricidad seguro y de suficiente capacidad. Se necesita un sistema de iluminacin de emergencia para facilitar la salida del laboratorio en condiciones de seguridad.

Aplicando estos conceptos bsicos y con el espacio disponible para el local se dise el local para el laboratorio. En la figura 14 se puede ver que se sugiere dividir el local en siete ambientes. El espectrofotmetro se coloca en un ambiente diferente por recomendacin del distribuidor. (16)

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Figura 14

Diseo del laboratorio

REA DEL ESPECTROFOTOMETRO

BODEGA DE SUPLEMENTOS

REA DE ANLISIS DE MUESTRAS

BODEGA DE MUESTRAS

BAOS Y VESTIDORES

OFICINA DIRECTOR

RECEPCIN

La bodega de suplementos contendr todos los reactivos utilizados por los tituladores as como el benceno necesario para preparar las muestras para el anlisis espectrofotomtrico. En ella tambin se guardarn los repuestos de lmparas para el espectrofotmetro, filtros de aceite para el extractor, tubos de repuesto para las lmparas y otros consumibles. 69

La bodega de muestras servir exclusivamente para almacenar muestras previas a anlisis o muestras de registro. Se encuentra separada de la bodega de suplementos para tener mejor control y orden.

4.2.2

Distribucin del equipo

En la distribucin del equipo se busca satisfacer los requerimientos de instalacin de los equipos, aprovechar el espacio disponible y facilitar el trabajo. Una distribucin adecuada facilita y hace ms cmodo el trabajo de las personas que utilizan los equipos. Adems la distribucin debe proteger los equipos y facilitar su mantenimiento.

La distribucin del equipo se realiz dentro del rea de anlisis, debido a que en esta rea se concentran todos los equipos analticos y que es ah donde ocurren las operaciones del laboratorio. La distribucin propuesta se muestra en la figura 15.

70

Figura 15

Distribucin del equipo

ESPECTROFOTMETRO PERKINELMER AANALYST 400

LAVADOR DE OJOS

TITULADOR AUTOMTICO KARL FISHER METTLER TOLEDO KL38 TITULADOR AUTOMTICO

LAVADERO

BALANZA ELECTRNICA

VISCOSMETRO

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4.3

Iluminacin

Los objetivos de la iluminacin en una instalacin industrial o en un edificio, son entre otros: Proporcionar una iluminacin adecuada para que los trabajos que en l se realicen puedan efectuarse con la rapidez, seguridad y precisin deseadas. Contribuir a la creacin de un ambiente visual agradable, cmodo y estimulante que permita conseguir unas aceptables condiciones de seguridad, higiene y bienestar en los puntos de trabajo. Satisfacer, adems, en algunos casos, una serie de exigencias especficas que pueden presentarse en determinados espacios: potenciar la imagen empresarial, permitir la conclusin ordenada de la tarea en una emergencia, etc.

Pero si conseguir estos objetivos constituyen una exigencia bsica y primordial, no es menos importante asegurar que su logro se efecte con una racional y econmica utilizacin de la energa

La iluminacin se proporcionar de dos formas, iluminacin natural e iluminacin artificial. La iluminacin natural se aprovechar colocando ventanas y tragaluces ya que el local lo permite. En el da y cuando el clima lo permita la iluminacin natural deber ser suficiente para satisfacer las demandas de la mayora de ambientes del local. La distribucin de la iluminacin natural se presenta en la figura 16.

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Figura 16

Distribucin de ventanas y tragaluces en el local

2.50 mREA DEL ESPECTROFOTMETRO

BODEGA DE SUPLEMENTOS

REA DE ANLISIS DE MUESTRAS

BODEGA DE MUESTRAS

BAOS Y VESTIDORES

RECEPCIN OFICINA DIRECTOR

1.75 mVENTANA TRAGALUZ

1.00 m

La iluminacin artificial

ser proporcionada por medio de lmparas

fluorescentes colocadas en el cielo del local. La cantidad e intensidad de las lmparas se calcularn por medio del mtodo de rendimiento.

Para fijar la banda de iluminacin de cada uno de los ambientes se utilizarn los datos de la tabla VII. 73

Tabla VII

Iluminancias recomendadas para interiores

Intervalo A.- Iluminacin general en zonas pocos frecuentadas o que tienen necesidades visuales sencillas

Iluminancia recomendada (lx) 20 30 50 75 100 150 200

Clase de actividad Zonas pblicas con alrededores oscuros. nicamente como simple orientacin en vistas de corta duracin. Lugares no destinados para trabajo continuo. Tareas con necesidad visual limitadas (salas de conferencias).

B.- Iluminacin general para trabajo en interiores

300

500 750 1000 1500

Tareas con necesidad visual normal (oficinas). Tareas con necesidad visual especial (grabado, inspeccin textil). Tareas prolongadas que

2000 3000 C.- Iluminacin adicional en tareas visuales exactas 10000 15000 20000 5000 7500

requieren precisin (electrnica, relojera). Tareas visuales excepcionalmente exactas. Tareas visuales muy especiales (operaciones quirrgicas).

Fuente: Benjamn Niebel y Andris Freivalds. Ingeniera Industrial (10. Edicin; Mxico: Alfaomega Group Editors)p.228

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Los niveles de iluminacin seleccionados en base a la tabla VII para cada uno de los ambientes fueron los siguientes: Recepcin Iluminacin general para trabajo en interiores Tareas con necesidad visual normal Iluminacin requerida: 1000 luxes Oficina del director Bodegas Iluminacin general para trabajo en interiores Tareas con necesidad visual normal Iluminacin requerida: 1000 luxes Iluminacin general para trabajo en interiores Tareas con necesidad visual normal Iluminacin requerida: 1000 luxes Vestidores Iluminacin frecuentadas general o que en zonas pocos tienen necesidades

visuales sencillas Lugares no destinados para trabajo continuo. Iluminacin requerida: 500 luxes rea de anlisis Iluminacin general para trabajo en interiores Tareas prolongadas que requieren precisin Iluminacin requerida: 3000 luxes

75

La relacin del ambiente se calcul mediante la frmulaRR = A L H ( A + L)

(17)

Donde: RR: es la relacin del ambiente A: es el ancho del local L: es la longitud del local H: es la altura del techo la altura de trabajo

Calculando los valores de RR para cada ambiente del local se encontr el coeficiente de utilizacin K. Los datos obtenidos se muestran en la tabla VIII.

Tabla VIII

Relacin del ambiente y coeficientes de utilizacin para los distintos ambientes

RR Recepcin Oficina del director Bodegas Baos y vestidores rea de anlisis 0.67 0.59 0.65 1.16 1

K 0.36 0.33 0.29 0.51 0.51

76

Con el coeficiente de utilizacin obtenido el flujo luminoso se calcul a partir de la ecuacin:

=Donde:

E rea KF

(18)

: flujo luminoso en lumensE: iluminacin en luxes K: factor de utilizacin F: factor de ensuciamiento, se utiliz 0.85 en todos los casos. (19)

Los flujos luminosos calculados para cada uno de los ambientes se presentan en la tabla IX.

Tabla IX

Flujo luminoso para los distintos ambientes

(lumens)Recepcin Oficina del director Bodegas Baos y vestidores rea anlisis 19,763 16,078 23,123 14,057 157,785

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El nmero de luminarias en cada ambiente se calcula a partir de la ecuacin. No. de luminarias=X H

X: el ancho o el largo del ambiente segn sea el caso (m) H: altura de la cavidad (altura del techo-altura de trabajo) (m)

La cantidad de luminarias calculadas de esta forma en cada uno de los ambiente se presentan en la tabla X.

Tabla X

Nmero de luminarias para los distintos ambientes

No. de luminarias No. de luminarias a lo ancho a lo largo

Total

Recepcin Oficina del director Bodegas Baos y vestidore