REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TEGNOLOGÌA

“JOSÈ LEONARDO CHIRINO”

PUNTO FIJO – ESTADO FALCÓN

PROPUESTA DE UN BANCO DE PRUEBA PARA LA CALIBRACIÓN

DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE LA PLANTA

TERMOELÉCTRICA “JOSEFA CAMEJO”

MUNICIPIO LOS TAQUES ESTADO FALCÓN

AUTOR (ES)

Piña Willys C.I.: 16.198.766

Trompiz Abraham C.I.: 16.198.730

Velasquez Nelson C.I.: 18.157.292

Diciembre, 2010

AGRADECIMIENTO

A Dios Todopoderoso por proporcionarnos la sabiduría y la inteligencia

para alcanzar nuestro primer título como profesionales.

A nuestros Padres y familiares por darnos todo el apoyo moral y

espiritual para no decaer y llegar a nuestra meta.

Al Ing. Daniel Hurtado el cual con su valioso aporte hicieron posible la

realización de nuestro trabajo de grado

También debemos reconocer la infinita paciencia que tuvieron nuestras

familias durante el transcurso de nuestra especialización, cuando tuvimos que

sacrificar sus compañías para cumplir nuestros deberes como estudiantes

A todas aquellas personas que de una u otra forma estuvieron

involucradas.

Mil gracias….

Piña Willys

Trompiz Abraham

Velasquez Nelson

DEDICATORIA

A nuestros Padres:

Abraham Trompiz: Gregorio Trompiz y Yaritza Galicia.

Willys Piña: Williams Piña e Ismely Alfonzo.

Nelson Velasquez: Julian Velasquez y Marilys Piña.

HOJA DE JURADO

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO TITULADO PROPUESTA DE UN BANCO DE PRUEBA PARA LA CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE LA PLANTA TERMOELÉCTRICA “JOSEFA CAMEJO” MUNICIPIO LOS TAQUES ESTADO FALCÓN

PRESENTADO POR EL (LOS) BR.(ES)

Piña Willys C.I.: 16.198.766

Trompiz Abraham C.I.: 16.198.730

Velasquez Nelson C.I.: 18.157.292

PARA OPTAR AL TÌTULO DE T.S.U. EN CONTROLES

AUTOMÁTICOS

TUTOR ACADÉMICO:

JURADO:

_____________________ _________________. _______________

Tutor Académico C.I. Firma

_____________________ _________________. _______________

C.I. Firma

_____________________ _________________. _______________

C.I. Firma

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TEGNOLOGÌA

“JOSÈ LEONARDO CHIRINO”

PUNTO FIJO – ESTADO FALCÓN

Piña Willys C.I.: 16.198.766

Trompiz Abraham C.I.: 16.198.730

Velasquez Nelson C.I.: 18.157.292

HOJA DE RESUMEN

PROPUESTA DE UN BANCO DE PRUEBA PARA LA CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE LA PLANTA TERMOELÉCTRICA “JOSEFA CAMEJO” MUNICIPIO LOS TAQUES ESTADO FALCÓN

Resumen

La presente investigación, tiene como objetivo proponer la instalación de un banco de

prueba y calibración de equipos de medición y control para la planta termoeléctrica Josefa

Camejo municipio Los Taques – Estado Falcón. La investigación se realizó, mediante el

marco de un proyecto factible, ya que se consideraron todos los recursos en existencia y

disponibles, como fuentes de información, técnicas de análisis, experiencia del

investigador, recursos materiales, tiempo u otros, además se incluyo la investigación de

campo por ser aquella en que el mismo objeto de estudio sirve como fuente de información,

Utilizando la observación directa y en vivo, de instrumentos, procedimiento del personal,

circunstancia en que ocurren ciertos hechos. De acuerdo a lo anterior fue preciso aplicar un

instrumento para la recolección de datos, dicho instrumento no es más que una encuesta,

estructurada en un cuestionario cerrado, donde se formularon una serie de preguntas

alusivas al tema de estudio, las cuales fueron de suma importancia para el desarrollo de esta

investigación.

ÍNDICE GENERAL

Pag.

AGRADECIMIENTO ii

DEDICATORIA iii

HOJA DE JURADO iv

RESUMEN v

INDICE

INTRODUCCIÓN 11

CAPITULO I EL PROBLEMA

1.1 Contextualización del problema 14

1.2 Objetivos de la Investigación 18

1.2.1 Objetivo General 18

1.2.2 Objetivos específicos 19

1.3 Operacionalización de variables 19

1.4 Justificación de la Investigación 21

CAPITULO II MARCO TEÓRICO

2.1 Antecedentes de la Investigación 27

2.2 Bases teóricas de la Investigación 28

2.3 Bases legales de la Investigación 46

2.4 Marco Conceptual 51

CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO

3.1 Tipo de Investigación 55

3.2 Diseño de la Investigación 57

3.3 Población y Muestra 58

3.4 Técnicas e Instrumentos para recopilar la Información. 59

CAPITULO IV PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS

DE LA INFORMACIÓN

4.1 Presentación de los Datos 64

4.2 Análisis de los Datos 64

4.3 Discusión de los Resultados 72

CAPITULO V CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusión 74

5.2 Recomendaciones 75

CAPITULO VI PROPUESTA

6. Propuesta de tesis 77

6.1 Breve descripción 78

6.2 Objetivo general 78

6.3 Objetivos específicos 79

6.4 Alcance del proyecto 79

6.5 Delimitaciones 79

6.6 Métodos y técnicas 79

6.7 Material y equipos a utilizar 80

6.8 Apéndices 80

6.9 Cronograma 80

ANEXOS 81

BIBLIOGRAFÍA 91

ÍNDICE DE TABLAS

Pag.Tabla Nº1 Operacionalización de Variable 20

Tabla Nº2 Pregunta encuesta Nº 1 66

¿Considera usted necesario la instalación de un banco de prueba para los instrumentos de medición y control de la planta termoeléctrica Josefa Camejo?

Tabla Nº3 Pregunta encuesta Nº 2 67¿Cree usted que de existir un banco de prueba en la planta termoeléctrica Josefa Camejo, los instrumentos de medición y control serian más confiables?

Tabla Nº4 Pregunta encuesta Nº 3 68

¿Se considera usted capacitado para operar un banco de prueba de calibración de medición y control?

Tabla Nº5 Pregunta encuesta Nº 4 70

¿Cree usted que de existir un banco de prueba para la calibración de los instrumentos de medición y control en la planta, mejoraría el desempeño de la misma?

INDICE DE GRÁFICOS

Pag.

Figura Nº 1. Vista superior 83

Figura Nº 2. Vista Frontal 84

Figura Nº 3. Estructura 85

Figura Nº 4. Estructura 86

Figura Nº 1. Plano para calibrar Flujo, Nivel, Presión 87

ÍNDICE DE ANEXOS

Pag.

Gráfico #5 82

Gráfico #6 82

Gráfico #7 82

Manómetros digitales (Dwyer Series DPG) 88

Conectores rápidos 88

Selector 89

Multivariable (5052 Programable Multifunction Calibrator) 89

Calibrador de peso muerto 90

Válvula de seguridad 90

INTRODUCCIÒN

La Planta Termoeléctrica Josefa Camejo ubicada en la Av Intercomunal

Alí Primera, Judibana, municipio Los Taques, estado Falcón, bautizada con el

nombre de la heroína de la época independentista en este estado, tiene como

objetivo brindar mejor servicio eléctrico a los habitantes falconianos,

disminuyendo el déficit de generación presente en el Sistema Nor-Occidental

y garantizando el soporte de la demanda eléctrica del sector petrolero,

especialmente el Complejo Refinador Paraguaná.

La planta debe contar con la más alta tecnología a fin de lograr su óptimo

servicio, pero para esto, es necesario que cuente con equipos y sistemas de

instrumentación y control de última generación que le exigen al profesional

responsabilidad en los sistemas de control de una planta actualizada.

Dichos instrumentos permitirán garantizar la calidad y competitividad

para ejecutar correctamente su función. Es así, como se precisa de un banco de

prueba dentro de la industria, que cuente con la capacidad y tecnología

necesarias y actualizadas para una correcta calibración de los instrumentos de

medición y control de una planta como la Josefa Camejo, la cual se perfila

como tal vez una de las mejores del país.

Por todo lo antes descrito y siguiendo un esquema metodológico acorde a

las normas exigidas por el Instituto Universitario de Tecnología “José

Leonardo Chirino”, se desarrollaron los siguientes capítulos:

Capítulo I “El Problema”; contempla la explicación de la problemática de

la investigación, los objetivos generales y específicos, la justificación.

Capítulo II “Marco Teórico”; comprende los antecedentes de la

investigación que sirven como aporte para el desarrollo de la misma, los

fundamentos teóricos y legales que sustentan el trabajo y la definición del

marco conceptual utilizado a lo largo de la investigación.

Capítulo III “Marco Metodológico”; establece en su contenido la

metodología que se utilizó, la población y muestra, el tipo y diseño de la

investigación, los instrumentos y técnicas.

Capítulo IV “Presentación y análisis de los resultados”; este capítulo

muestra el tratamiento dado a los datos recolectados y los resultados del

estudio de los mismos.

Capítulo V “Conclusiones y Recomendaciones”

CAPITULO I

EL PROBLEMA

CAPITULO I

EL PROBLEMA

1.1 Contextualización del problema

Con el propósito de consolidar un sistema eléctrico nacional que garantice

energía para todas y todos los venezolanos, se instalo en Paraguaná la Planta

Termoeléctrica "Josefa Camejo", ubicada en el municipio los Taques.

Ésta central, tiene capacidad para 450 MW, generados a través de tres

turbinas de 150 MW cada una. Este volumen de energía equivale a casi 100%

de lo que consume actualmente todo el estado Falcón.

La primera unidad se encendió en noviembre de 2008 y está previsto que, a

finales de noviembre del presente año, arranque la tercera turbina, dando

mayor confiabilidad y calidad al servicio eléctrico en la región.

La inversión total de la Planta "Josefa Camejo" es de 460 millones de

dólares y constituye uno de los proyectos estructurales que viene adelantando

el Gobierno, en el marco del Plan de Expansión de Generación, con el fin de

incorporar más potencia al Sistema Eléctrico venezolano y poder recuperarlo.

El impulso de esta obra ha sido posible gracias a la unión de voluntades

entre trabajadores de la Corporación Eléctrica Nacional (Corpoelec) y de la

estatal Petróleos de Venezuela (Pdvsa).

La Planta Termoeléctrica "Josefa Camejo" es una central térmica instalada

para la generación de energía eléctrica, a partir de la energía liberada en forma

de calor; mediante la combustión de fuel-oil (fuelóleo), y gas. De allí que, la

cooperación entre PDVSA y CORPOELEC viene dada por el abastecimiento

del combustible necesario para poner en funcionamiento las turbinas.

Hipólito Izquierdo, presidente de CORPOELEC, expreso que "Este

proyecto completo está diseñado para instalar tres ciclos combinados, con una

capacidad aproximada de mil 400 MW". Con la primera etapa, se pasaría de

una capacidad de entrega de energía de 544 MW existente en la región

actualmente a 1000 MW. El próximo año se estaría comenzando con la

ingeniería de diseño para instalar el resto de las unidades, de acuerdo con el

plan de inversiones.

Asimismo, se pretende que con la puesta en servicio de la Planta Josefa

Camejo, se aumente en un 237% la capacidad instalada de generación

eléctrica en Paraguaná. De hecho, después de la instalación de la tercera

unidad, en noviembre del año en curso, se incrementará la disponibilidad del

sistema generador en 83%; una vez que estén activados y combinados los tres

ciclos, se podría decir que disminuiría el déficit de entrega existente en el

Sistema Occidental.

Jorge Caldera, coordinador de los Proyectos de Generación y Transmisión

del estado Falcón por Energía Eléctrica para Venezuela (Enelven), Expreso:

"El impacto de ‘Josefa Camejo' ha sido positivo, porque precisamente es

acá donde tenemos el 50% de los habitantes y, por supuesto, el 50% de la

demanda total del estado y que está constantemente en crecimiento, debido a

el desarrollo comercial de la zona franca".

Los Taques, Carirubana y Falcón, son los tres municipios de la Península de

Paraguaná que serán beneficiados, en principio, por la Planta "Josefa Camejo".

Paralelo a los habitantes de Paraguaná, existe un grupo de trabajadores de

distintas partes del país que resultaron beneficiados, al formar parte de la

familia de trabajadores que ha hecho posible la construcción de la Planta.

Reny Marín trabajador del departamento de servicio logístico expuso que,

"En su unidad, son 38 compañeros que están empleados, de manera directa,

para operar y mantener la Planta. A nivel general se han beneficiado, porque

son un grupo de jóvenes que se están desarrollando profesionalmente.

Por otra parte, para que la planta logre un nivel óptimo de servicio además

del personal calificado y entrenado, esta debe contar no solo con los

instrumentos de medición y control necesarios, sino que además, dichos

instrumentos deben estar verificados, calibrados y tener el ajuste correcto para

la ejecución de acciones de control.

Los bancos de prueba de instrumentos de medición y control están

diseñados para verificar, probar y calibrar diversos instrumentos tales como:

transmisores de diferentes variables, manómetros, interruptores y/o

conmutadores, entre otros. Para verificar un instrumento es necesario

instalarlo al banco de pruebas o de ensayos.

Para calibrar un instrumento es necesario disponer de un patrón de mayor o

igual precisión que proporcione el valor convencionalmente verdadero, el cual

se empleará, para compararlo con la indicación del instrumento sometido a

calibración. En éste sentido, la notable complejidad de determinadas

instalaciones en la industria de generación eléctrica, exige cada vez más, la

utilización de técnicas de evaluación y chequeo con mayor potencia (mas

rigorosas) que permitan realizar un análisis exhaustivo de las instalaciones.

En efecto, la planta Josefa Camejo, tiene como misión proveer energía

eléctrica a la Península de Paraguaná y otros estados, con altos niveles de

disponibilidad, confiabilidad, y seguridad, al menor costo y cumpliendo la

normativa ambiental aplicable vigente.

Mediante una inspección realizada se pudo constatar que presenta una

dificultad en la ejecución del mantenimiento a los equipos de medición y

control, cuando son retirados para la realización de pruebas, verificación o

reparación por algún tipo de falla. La planta Josefa Camejo se encuentra en

proceso de construcción, por tal motivo carece de las instalaciones necesarias

para realizar este tipo de actividades, es por ello que deben ser llevados a otras

empresas haciendo poco efectivo y rápido el proceso de reparación y además

generando gastos excesivos, entre estos: traslado de personal especializado,

movimiento de maquinarias, entre otros.

Por lo antes descrito, se considero importante dar un aporte a esta planta

termoeléctrica con la propuesta de un banco de prueba, el cual consiste en un

sistema de medición y simulación de variables en diferentes puntos, Manual o

Automático, con posibilidad de conectar a sistemas de registros analógicos y

digitales; pueden estar programadas con PLC como elemento de control o en

una forma más actual, mediante una computadora personal. Está formado por

instrumentos que permiten realizar estimaciones previas del funcionamiento,

operación, confiabilidad y respetabilidad de cada uno de los instrumentos

instalados.

1.2 Objetivos de la investigación

Objetivo General

Proponer un banco de prueba y calibración de equipos de

medición y control para la planta termoeléctrica Josefa Camejo

municipio Los Taques – Estado Falcón.

Objetivos Específicos

Determinar la necesidad de un banco de prueba y calibración de

equipos de medición y control.

Identificar las características de la medición

Conocer los equipos y piezas necesarios que componen el banco

de prueba.

Presentar el diseño, manual del banco de prueba de instrumentos.

1.2 Operacionalización de Variables

Es importante destacar la incidencia fundamental que tiene la

Operacionalización de las variables, para seleccionar el tipo de instrumento

que se requiere para la investigación. Esta matriz metodológica, ha realizado

la recolección de datos con mayor precisión y exactitud. Se han relacionado

las variables (extraídas de los objetivos), con las dimensiones, (lo que se

quiere conocer de la variable) y los indicadores (permiten obtener el

conocimiento), lo cual facilita llegar a los ítems que conforman el instrumento

de recolección finalmente seleccionado.

1.3 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

Tabla #1

Objetivos específicos Variables Concepto Dimensión Indicadores

Determinar la necesidad de un banco de prueba y calibración de equipos de medición y control.

Necesidad de un banco de prueba.

Es el estudio a realizar para determinar las necesidades existentes en el taller de mantenimiento de instrumentos.

Cognoscitivo

De forma visual Grado de preparación. Efectividad. Manipulación de los

equipos.

Identificar las características de la medición y/o calibración

MediciónLo que constituye el carácter distintivo o la particularidad de la medición

descriptiva

Pertinencia Precisión Oportunidad Confiabilidad Economía

Conocer los equipos y piezas que componen el banco de prueba.

Equipos que integran el banco de prueba.

Son los diferentes equipos que forman un banco de prueba.

Técnica Instrumentos. Conexionado. Equipos. Mesa.

Presentar la propuesta del diseño. Propuesta del diseño

Banco de prueba

Representación esquemática en dos dimensiones y a determinada escala de un banco de prueba.

Técnica Ubicación del equipo. Ubicación de las

diferentes conexiones. Normas estándar.

1.4 Justificación de la investigación

La Planta Termolectrica “Joséfa Camejo”, es concebida para generar y

transmitir electricidad a toda la region. Se instalaron tres unidades

Turbogeneradoras que podrán alimentarse con gas natural o con fuel-oil para

generar energía electrica.

Tiene como visión ser reconocida en el ámbito nacional como un gran logro

en la revolución energetica, lider prestadora de servicio, garantizando de esta

forma a sus clientes resultados de alta calidad y rentabilidad.

El generar energía electrica implica la realización de varios procesos

paralelos, los que conforman está Planta son: Turbinas de Gas, centrifugado

del fuel oil, desmineralización del agua, compresión del gas, compresión del

aire y el sistema de alarma, detección y extinción de incendios, que serán

integrados por un sistema central. Para llevar a cabo el monitoreo y control de

estos procesos se dotaran de una serie de instrumentos, entre los que se puede

mencionar: valvulas de control, transmisores de flujo, transmisores de presión,

analizadores de ácido y soda, sensores, switches, manómetros, entre otros.

Para la integración armónica y el correcto cumplimiento de cada uno de

estos procesos, es fundamental garantizar la confiabilidad y la calibración de

los intrumentos que conforman el banco de pruebas, ésto se logra soportando

los mantenimientos correctivos y/o preventivos de los instrumentos, tal como

se definió en la contextualización del problema, en dicho banco se realiza la

simulación de las variables permitiendo evaluar la calidad de la energía

electrica, disminuye el costo de mantenimiento, evita el traslado de personal y

equipos como tambien evita las perdida de tiempo.

Es aquí donde radica la importancia para su diseño e implementación, ya

que si se tienen instrumentos de medición y control evaluados y calibrados de

manera precisa se puede garantizar un correcto funcionamiento de los

instrumentos, además de la acción de control necesaria al momento de

cualquier imprevisto, esto permitirá brindar a la comunidad un servicio cuya

calidad se sostiene en la confiabilidad de los equipos que controlan los

procesos que conforman el sistema de generación eléctrica.

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

Se refiere a la revisión de la literatura científica relacionada con el tema

objeto de estudio. En el mismo, se debe hacer referencias a teorías, enfoques

modelos y proyectos relevantes relacionado con la temática planteada. Es

conveniente realizar un análisis fundamentado por citas textuales y

comentarios.

Al respecto Tamayo y Tamayo (2006), dice que “nos ayuda a precisar y a

organizar los elementos contenidos en la descripción del problema, de tal

forma que pueden ser manejados y convertidos en acciones concretas”

(p.145). El autor acota que es el marco teórico la base fundamental en el

desarrollo de la investigación, ya que a partir de este la investigación toma un

sentido lógico

La implantación de la tecnología electrónica en los instrumentos de

medición y control, fue un gran avance para la modernización de las salas de

control con la capacidad de cubrir procesos industriales más complejos. Las

industrias para obtener mayor productividad y mejor calidad en su producto

han incorporado sistemas de control automatizados.

El comportamiento de los equipos de medición y control pueden cambiar

con el pasar del tiempo debido a diversos factores externos que influyen en

ellos, es decir, el desgaste natural de los equipos, sobrecarga o un uso

inapropiado de los mismos. Para la calibración de cualquier equipo de

medición se deben tomar en cuenta algunos parámetros como: repetitividad,

reproductibilidad, exactitud y precisión entre otros.

La repetitividad es una característica de los instrumentos de medición, para

poder realizar éstos, el valor de una cantidad medida por el equipo se

comparara con el valor de la misma cantidad proporcionada por un

instrumento patrón de medida que estará establecido, conteniendo la mayor

exactitud y precisión posibles ya que este nos valdrá como monitor para la

verificación del funcionamiento deseado del equipo que estemos realizándole

las labores de reparación y/o mantenimiento., a este procedimiento se lo

denominamos como calibración. Por tanto, la comparación de la medida con

los patrones revela la exactitud del equipo de la medida que está dentro de las

tolerancias especificadas por el fabricante o dentro de los márgenes de error

prescritos.

La Reproductibilidad es uno de los principios principales del método

científico, y refiere a la capacidad de una prueba o experimento ser

reproducido exactamente, o replegado, por algún otro que trabaja

independientemente.

Los estudios de repetitividad y reproductibilidad de las mediciones

determinan qué parte de la variación observada en el proceso se debe al

sistema de medición usado.

La reproductibilidad se relaciona con el acuerdo de los resultados de la

prueba con los diversos operadores, aparatos de la prueba, y localizaciones del

laboratorio. Se divulga a menudo como a desviación de estándar.

Mientras que la repetitividad de experimentos científicos es deseable, no

se considera necesario para establecer la validez científica de una teoría.

Los resultados de un experimento se realizaron por un detalle

investigador o a otros investigadores independientes reproduciendo evalúa al

grupo de investigadores generalmente el experimento original. Repiten el

mismo experimento ellos mismos, basado en la descripción experimental

original, y ven si su experimento da resultados similares a ésos divulgados por

el grupo original. Los valores del resultado serían comensurado si se obtienen

(en ensayos experimentales distintos) según la misma descripción y

procedimiento experimentales reproductivos

La exactitud, de una medición es la concordancia del resultado de la

misma comparada con el valor verdadero del objeto que está siendo medido

(mensurando). Es importante tener en cuenta que la exactitud de un

instrumento de medición sólo puede conocerse y cuantificarse con materiales

de referencia.

La precisión es un término relacionado con la confiabilidad de un

instrumento, es decir, si un instrumento proporciona resultados similares

cuando se mide un material de referencia de manera repetida, entonces el

instrumento es preciso. Nuevamente, depende de la aplicación si la precisión

de un instrumento es aceptable o no.

Es importante notar que la repetibilidad y reproducibilidad son muy

importantes porque tienen en cuenta el desempeño de un instrumento en

manos del operario y en condiciones de operación. La exactitud y la precisión

sólo evalúan el instrumento en condiciones controladas de calibración y en

manos de un experto.

2.1 Antecedentes de la Investigación

Br. Becerit O. Gustavo (2009). Trabajo de grado Titulado

“Propuesta de un banco de pruebas para la calibración de

Instrumentos de Medición y Control de la Planta Termoeléctrica

“Josefa Camejo” municipios Los Taques Estado Falcón”, elegido

para la continuación del proyecto por su valioso aporte.

Quiñones, Freddy (2004) “mantenimiento de la instrumentación

y control de la planta Óxidos de Bhpbilliton Tintaya S.A.” esta

investigación sirvió de gran ayuda para establecer los pasos en el

manteniendo preventivo de los instrumentos de medición y control.

2.2 Bases Teóricas

Son las diferentes consultas que guardan relación con proposiciones y

conceptos teóricos que van acorde con la naturaleza del estudio

Banco de prueba

Según lo destaca García, Ricardo (1992). Los bancos de pruebas, “son

equipos Industriales que simulan todas las variables que presenta un

determinado proceso para permitir la realización de evaluaciones previas de

las condiciones de calidad de parte de un ensamble”

Por su parte, entre las características generales de los bancos de pruebas de

electrónica se tienen las siguientes:

Diseño Medición Chequeo y calibración Análisis de resultados

Cabe mencionar que entre los equipos de medición se ubican los

multímetros, osciloscopio, generador de frecuencia, generador de mA,

medidor de temperatura, configurador Hart 375, configurador ABB, entre

otros.

Identificar los equipos a utilizar en el diseño del banco de prueba

En cuanto a los equipos que se utilizaran para la construcción de banco de

prueba, se elaborara una lista de los componentes de aspecto electrónico y

neumático.

Electrónico

(1) una fuente de poder de 24 voltios.

(1) una fuente de poder de 125 voltios DC.

(1) un generador de corriente de -20 a 50 mA

(1) multímetro digital.

(1) un generador de frecuencia.

(1) un osciloscopio.

(1) una fuente de VAC.

Resistencias o Década resistiva

Cable según el requerimiento.

Neumático

(1) un regulador de presión de 0-100 psi.

Manómetro patrón de 0-30 psi

5 Manómetros multirango.

(1) un filtro de aire para una presión de 1000 psi.

(1) una válvula de bloqueo.

(1) un compresor de aire con su respectiva válvula de seguridad.

Bomba de vacío.

Manguera de aire (1/4” ó 3/8”).

Distribuidores y conectores para la instalación.

Columna inclinada.

Bombona de nitrógeno con su regulador.

Hidráulica

Comprobador de peso muerto.

Pesas calibradas en psi y Kg/pulg2.

Manómetros patrones de 0-100, 0-250, 0-500, 0-1000, 0-2000 psi.

Temperatura

Baño de maría.

Generador de mV.

Simulador de RTD.

Calibración de instrumentos

La calibración, es el conjunto de operaciones que establecen, en

condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud

indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores

representados por una medida materializada o por un material de referencia, y

los valores correspondientes de esa magnitud realizados por patrones

NOTA: 1. El resultado de una calibración permite atribuir a las

indicaciones los valores correspondientes del mensurando o bien determinar

las correcciones a aplicar a las indicaciones.2. Una calibración puede también

servir para determinar otras propiedades metrológicas tales como los efectos

de las magnitudes de influencia.3. Los resultados de una calibración pueden

consignarse en un documento denominado, a veces, certificado de calibración

o informe de calibración.

La calibración de los instrumentos puede verse alterada por muchas cosas,

incluyendo la inicialización inadecuada por la configuración o instalación

inapropiada, contaminación, daños físicos, o deriva del tiempo. Algunas veces

este cambio en la calibración provoca cambios en la calidad del producto o

servicio. Estos cambios en la calidad pueden ser advertidos mediante rutinas

de calibración de los instrumentos, cuidando así la repetitividad de su proceso.

Instrumentos de medición y control

Transmisores: Aparato que transforma una onda acústica en onda eléctrica,

o produce señales para ser transmitidas por cable, mediante onda

electromagnética.

Manómetros: Instrumento para medir la presión de los líquidos y gases.

Convertidor I/P: Aparato que transforma la tensión o frecuencia de una

corriente eléctrica.

Temperatura: La temperatura es una magnitud referida a las nociones

comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una

temperatura mayor, y si fuere frío tendrá una temperatura menor. Físicamente

es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema

termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más

específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía

interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los

movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional,

rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía

sensible de un sistema se observa que está más "caliente" es decir, que su

temperatura es mayor.

Tipos de manómetros:

Tubo Bourdon: Los tubos de Bourdon son tubos curvados en forma

circular de sección oval. La presión a medir actúa sobre la cara interior del

tubo, con lo que la sección oval se aproxima a la forma circular. Mediante el

acodamiento del tubo de Bourdon se producen tensiones en el borde que

flexionan el tubo. El extremo del tubo sin tensar ejecuta un movimiento que

representa una medida de la presión el cual se traslada a una aguja indicadora.

Truncado: En la industria se emplean casi exclusivamente los

manómetros metálicos o aneroides, que son barómetros aneroides modificados

de tal forma que dentro de la caja actúa la presión desconocida que se desea

medir y fuera actúa la presión atmosférica.

Tipos de instrumentos para la medición de temperatura

Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene

un líquido, generalmente mercurio o alcohol coloreado, cuyo volumen

cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de

volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de

mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.

Pirómetro: son utilizados en fundiciones, fábricas de vidrio, etc.

Existen varios tipos según su principio de funcionamiento:

o Pirómetro óptico: se fundamentan en la ley de Wien de

distribución de la radiación térmica, según la cual, el color de la

radiación varía con la temperatura. El color de la radiación de la

superficie a medir se compara con el color emitido por un

filamento que se ajusta con un reóstato calibrado. Se utilizan para

medir temperaturas elevadas, desde 700 °C hasta 3.200 °C, a las

cuales se irradia suficiente energía en el espectro visible para

permitir la medición óptica.

o Pirómetro de radiación total: se fundamentan en la ley de Stefan-

Boltzmann, según la cual, la intensidad de energía emitida por un

cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su

temperatura absoluta.

o Pirómetro de infrarrojos: captan la radiación infrarroja, filtrada

por una lente, mediante un sensor fotorresistivo, dando lugar a

una corriente eléctrica a partir de la cual un circuito electrónico

calcula la temperatura. Pueden medir desde temperaturas

inferiores a 0 °C hasta valores superiores a 2.000 °C.

o Pirómetro fotoeléctrico: se basan en el efecto fotoeléctrico, por el

cual se liberan electrones de semiconductores cristalinos cuando

incide sobre ellos la radiación térmica.

Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de

metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando

el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor

de temperatura en el termohigrógrafo.

Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen

constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente

son utilizados para la calibración de otros termómetros.

Termómetro de resistencia: consiste en un alambre de algún metal

(como el platino) cuya resistencia eléctrica cambia cuando varia la

temperatura.

Termopar: un termopar es un dispositivo utilizado para medir

temperaturas, basado en la fuerza electromotriz que se genera al

calentar la soldadura de dos metales distintos.

Termistor: Se detecta la temperatura con base a un termistor que varía

el valor de su resistencia eléctrica en función de la temperatura. Un

ejemplo son los termómetros que hacen uso de integrados como el

LM35 (el cual contiene un termistor). Las pequeñas variaciones de

tensión entregadas por el integrado son acopladas para su posterior

procesamiento por algún conversor analógico-digital para convertir el

valor de la tensión a un número binario. Posteriormente se despliega la

temperatura en un visualizador.

Los termómetros digitales son aquellos que usan alguno de los efectos

físicos mencionados anteriormente y donde luego se utiliza un circuito

electrónico para medir la temperatura y luego mostrarla en un visualizador.

Instrumentos de medición

Configurador o comunicador

El comunicador tiene como una interfaz para PC que le permite descargar

procedimientos, listados e instrucciones creadas con software o cargar datos

para su impresión, archivo y posterior análisis. Con su memoria ampliada, el

configurador puede guardar calibraciones y procedimientos de toda una

semana.

Generador de voltaje: un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje

fijo entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga, Rc,

que pueda estar conectada entre ellos.

Multímetro: Un multímetro, a veces también denominado polímetro, tester

o multitester, es un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de

medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo dispositivo.

Las funciones más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es

utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y

electricidad.

Importancia de la medición:

La medición permite planificar con mayor certeza y confiabilidad.

Permite discernir con mayor precisión las oportunidades de mejora de

un proceso dado.

Permite analizar y explicar como han sucedido los hechos.

Se podrían seguir enumerando razones. Sin embargo, el elemento más

importante y que incluye a los anteriores, es que la aplicación es necesaria e

indispensable para conocer a fondo los procesos ya sean administrativos o

técnicos, de producción o de apoyo que se den en la empresa y para gerenciar

su mejoramiento.

El conocimiento profundo de un parte de admitir y conocer su

variabilidad y sus causas y las mismas son imposibles de conocer sin

medición. Para conquistar los objetivos de excelencia que se plantea la

empresa.

Muchas veces se interpreta que la medición solo, es útil para conocer las

tendencias "promedios", olvidando que estas son útiles dependiendo de cómo

presentadas o procesadas y que cuando dirigimos procesos dentro de la

empresa no nos basta solo las tendencias "promedios" sino que debemos ir

más allá, conociendo como precisión la variabilidad en toda su gama y la

interconexión de factores y causas en cada nueva situación.

Sin medición no podemos con rigurosidad y sistemáticamente las

actividades del proceso de mejoramiento: evaluar, planificar, diseñar,

prevenir, corregir y mantener, innovar y muchos más.

La medición no solo puede entenderse como un proceso de recoger

datos, sino que debe insertarse adecuadamente en el sistema de toma de

decisiones. Por ello se debe resaltar lo que varios autores siempre han

destacado: para entender un fenómeno es necesario tener una teoría que

explique la concatenación y sucesión de los hechos que se quiere estudiar. Los

datos ayudaran a confirmar o a replantear la teoría, pero siempre se debe

contar con un marco teórico que posibilite caracterizar los datos que se

necesitan y además ayude a interpretarlos. Se pueden tener muchos datos

sobre la causa de un efecto, pero si no se tiende a clasificarlos, estudiar su

frecuencia, aislar los principales y establecer sus relaciones, con finalidad, ya

sea de poner bajo control el proceso o de mejorar su desempeño de poco

servirán dichos datos y la medición.

Las mediciones deben ser transparentes y entendibles para quienes

deberán hacer uso de ellas, y adicionalmente deberá reunir y tener una serie de

atributos indispensables.

Las características y atributos de una buena medición son:

Pertinencia.

Se refiere, a que las mediciones que se hacen deben ser tomadas en cuenta

y tener importancia en las decisiones que se toma sobre la base de la misma

El grado de pertinencia de una medición debe revisarse periódicamente,

ya que algo que sea muy importante en un momento determinado, puede dejar

de serlo al transcurrir el tiempo.

Es de resaltar, además, que el grado de pertinencia de una medición, es

relativa al conjunto de mediciones a realizar, debido a los recursos y

capacidades de procesamiento y dirección que tengamos. Por demás, a medida

que colocamos un sistema bajo control, podemos gerenciar por excepción un

conjunto de variables y ello nos ayuda a concentrarnos en otras que requieren

mayor dedicación.

Precisión.

Este término se refiere al grado en que la medida obtenida refleje fielmente

la magnitud que se quiere analizar o corroborar, lo que interesa es conocer un

proceso, tomar decisiones para tener resultados esperados. De ahí entonces

que interese conocer a fondo la precisión del dato que se ha obtenido.

Para lograr la precisión de una medición, deben darse los siguientes pasos:

a) Realizar una buena definición operativa, vale decir definición de la

característica, de las unidades de escala de medición, número y

selección de las muestras, cálculo de las estimaciones, errores

permisibles (toleraciones de la medición).

b) Elegir un instrumento de medición con el nivel de apreciación

adecuado.

c) Asegurar que el dato dado por el instrumento de medición, sea bien

recogido por el operador, gerente, oficinista o inspector a cargo de

hacerlo. Ello supone adiestrar el personal, pero también supone tener un

buen clima organizacional donde todos estén interesados en la fidelidad

de la lectura.

Oportunidad.

La medición es información para el logro de ese conocimiento profundo

de los procesos, que nos permite tomar decisiones más adecuadas, bien sea

para corregir estableciendo la estabilidad deseada del sistema, bien sea para

prevenir y tomar decisiones antes de que se produzca la anormalidad

indeseada o más aún, para diseñar incorporando elementos que impiden que

las características deseadas se salgan fuera de los límites de tolerancia.

Por ello, la necesidad de contar oportunidades con la información

procesada de la manera más adecuada que dan las mediciones, es un requisito

al que deben atenerse quienes diseñen un sistema de medición.

Confiabilidad.

Si bien esta característica no está desvinculada de las anteriores,

especialmente de la precisión, se refiere fundamentalmente al hecho de que la

medición en la empresa no es un acto que se haga una sola vez, por el

contrario es un acto repetitivo y de naturaleza realmente periódica. Si se

quiere estar seguro que lo que se mide sea la base adecuada para las decisiones

que se tomaran, se deberá revisar periódicamente todo sistema de medición.

Economía.

La justificación económica es sencilla y compleja a la vez. Sencilla, porque

se refiere a la proporcionalidad que debe existir entre los costos incurridos

entre la medición de una característica o hechos determinados y los beneficios

y relevancia de la decisión que se soportan con los datos obtenidos.

Pero cuantificar esta proporcionalidad no es fácil en muchos casos, por lo

complejo de cuantificar importancia y relevancia de decisiones.

En todo caso es claro que la actividad de medición debe ajustarse también a

los criterios de eficacia, eficiencia y efectividad.

Equipos de seguridad

Los E.P.P (equipos de protección personal), son dispositivos especialmente

diseñados para disminuir los riesgos a los que se expone el personal que

labora en una determinada área.

Para determinar si en un área de trabajo se debe implementar el uso de un

equipo de protección personal (E.P.P), debemos considerar los siguientes

puntos:

Análisis de las actividades que se realizan en el lugar de trabajo,

factores ambientales que lo rodean, equipos, máquinas, sustancias o

herramientas que se utilizaran para la ejecución de las tareas.

Factores de riesgo presentes en el área de trabajo (vibraciones,

iluminación, temperatura, riesgos mecánicos, químicos, biológicos,

atmosféricos, entre otros).

Todo trabajador debe llevar consigo el equipo de protección personal

necesario para elaborar un trabajo de manera segura, debe usar guantes

carolina que son los utilizados para conexionado, braga, zapatos con punta de

acero y suela de goma, y el casco.

Permiso de trabajo

Es un documento el cual especifica todo lo relacionado con el trabajo a

realizar como son el área de trabajo, el horario en el que se debe ejecutar la

actividad, especifica las evaluaciones que se le han hecho al área de trabajo,

las condiciones en las cuales se entrega el equipo a trabajar, los riesgos

asociados a la actividad, las medidas preventivas para disminuir las causas de

accidentes y especifica los equipos de protección personal a utilizar, etc. Este

documento debe estar firmado obligatoriamente por el custodio del área, el

receptor el cual supervisará el trabajo y el ejecutante del mismo, sumándose

los trabajadores que estarán ejecutando la actividad.

Normalización del sistema

Cuando un instrumentista necesita realizar una labor de mantenimiento

debe consultar con el panelista que va a trabajar en dicho instrumento, le

indique el tag del instrumento (identificación) y que lo coloque en manual

debido a que estos trabajan de forma automática, luego de realizado el

mantenimiento se le avisa al panelista y este normaliza el sistema colocándolo

nuevamente en forma automática.

Generador de Voltaje

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia

de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o

bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la

energía mecánica en eléctrica. Ésta transformación se consigue por la acción

de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una

armadura (denominada también estator).

Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores

y el campo, se genera una fuerza electromotriz (F.E.M.). Se clasifican en dos

tipos fundamentales: primarios y secundarios. Son generadores primarios los

que se convierten en energía eléctrica la energía de otra naturaleza que reciben

o de la que disponen inicialmente, mientras que los secundarios entregan una

parte de la energía eléctrica que han recibido previamente. Se agruparán los

dispositivos concretos conforme al proceso físico que les sirve de fundamento.

Como respuesta a tal necesidad, nace la denominación “certificación de

conformidad con normas técnicas” o “certificación de la calidad del

producto”. A través de la cual se evidencia que el producto cumple con

determinados requerimientos y especificaciones establecidos en normas

técnicas.

2.3 BASES LEGALES

Toda investigación debe estar sustentada bajo un ordenamiento jurídico

por lo que se cita:

La Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (2000).

Capítulo III

De los Derechos Culturales y Educativos

Artículo 110. El Estado reconocerá el interés público de la

ciencia, la tecnología, el conocimiento, la innovación y sus

aplicaciones y los servicios de información necesarios por ser

instrumentos fundamentales para el desarrollo económico,

social y político del país, así como para la seguridad y

soberanía nacional. Para el fomento y desarrollo de esas

actividades, el Estado destinará recursos suficientes y creará el

sistema nacional de ciencia y tecnología de acuerdo con la ley.

El sector privado deberá aportar recursos para las mismos. El

Estado garantizará el cumplimiento de los principios éticos y

legales que deben regir las actividades de investigación

científica, humanística y tecnológica. La ley determinará los

modos y medios para dar cumplimiento a esta garantía.

TITULO VI

De las Instalaciones Industriales y sus Riesgos

CAPITULO I

De las Instalaciones y Equipos Eléctricos

Artículo 311. Todas las instalaciones y equipos eléctricos serán

construidos, instalados, protegidos y conservados de manera tal

que se eviten los riesgos de contacto accidental con los

elementos bajo tensión y los de incendio.

Artículo 312. A todo equipo eléctrico deberá ser fijada una

placa en la cual se inscribirá el nombre del fabricante, los

valores de la tensión en voltios y la intensidad en amperes: si se

trata de aparatos rotativos se indicará la velocidad normal a

plena carga, la potencia y cualquier otro dato que se considere

necesario.

Normas ISO Cláusula 4.9 Control de proceso

Mantenimiento adecuado del equipo

La norma incluye un requisito de proporcionar al equipo el mantenimiento

adecuado para garantizar la capacidad continua del proceso. Muchas

compañías tienen plan formal de programas y actividades de mantenimiento,

pero pocas veces se incluye en el sistema administrativo. La norma ISO 9001,

exige que se incorpore para las compañías que no los tengan, el programa de

mantenimiento no necesariamente debe ser complejo u operoso.

Es necesario trazar un plan de mantenimiento, definir las actividades de

acuerdo con el nivel que corresponda a las habilidades y la capacidad que

haya, recibe el personal de mantenimiento y llevar un registro del trabajo

realizado.

Código Nacional (COVENIN 200)

700 Pruebas de Mantenimiento Realizar o prestar pruebas

La autoridad competente realizara una prueba del sistema completo al ser

instalado y posteriormente a un intervalo periódico de tiempo.

Pruebas periódicas: los sistemas se comprobaran periódicamente

siguiendo en plan aceptado por la autoridad competente para asegurar

su mantenimiento en condiciones apropiadas de funcionamiento.

Registros escritos: se mantendrá un registro escrito de tales pruebas

y mantenimiento.

Capítulo III, Sección VII del control de instrumentos, Máquinas y

Equipos, cuyo funcionamiento implique consumo de energía

Artículo 31: “Todo aparato, instrumento, Máquina o equipo de carácter

comercial, industrial o domestico, cuyo funcionamiento implique un consumo

de energía, sea eléctrica, mecánica, calorífica u otros podrá ser controlado de

oficio o solicitud de parte interesada, por el Servicio Nacional de Metrología a

objeto de comprobar si su consumo y rendimiento están de acuerdo a sus

características nominales, las cuales deben estar diseñadas en lugares

visibles”.

Normas ISO Cláusula 4.9 Control de proceso

La norma incluye un requisito de proporcionar al equipo el mantenimiento

adecuado para garantizar la capacidad continua del proceso. Muchas

compañías tienen un plan formal de programas y actividades de

mantenimiento, pero muy pocas veces se incluye en el sistema de

administración. La norma ISO 9001, exige que se incorporen para las

compañías que no los tengan, el programa de mantenimiento no necesita ser

complejo u operoso.

Es necesario trazar el plan de mantenimiento, definir las actividades de

acuerdo con el nivel que corresponda a las habilidades y la capacitación que

haya, recibe el personal de mantenimiento y llevar un registro del trabajo

realizado.

Código Nacional (CONVENIN 200)

700-4 Pruebas de Mantenimiento Realizar o presentar pruebas

La autoridad componente realizará una prueba del sistema completo al ser

instalado y posteriormente a un intervalo periódico de tiempo.

Pruebas periódicas: los sistemas se comprobarán periódicamente

siguiendo un plan aceptado por la autoridad competente para asegurar su

mantenimiento en condiciones apropiadas de funcionamiento.

Registros escritos: se mantendrá un registro escrito de tales pruebas y

mantenimiento.

2.4 Marco Conceptual

Ajustes del cero en un transmisor: es un ajuste de punto simple usado

para compensar la posición del montaje. Al efectuar un ajuste del cero,

asegurarse de que la válvula de compensación (si es que está incluida) se

encuentre abierta.

Actuador: Este es un dispositivo de potencia que produce la entrada a la

planta de acuerdo con la señal de control, a fin de que la señal de salida se

aproxime a la señal de entrada de referencia. El actuador se trata de un

servomotor acoplado a un tren de engranajes, el cual se encarga de girar

lentamente el vástago de la válvula de control hasta una posición determinada.

La señal que recibe el servomotor está en función del error existente entre el

valor de temperatura de referencia y el valor en el punto de operación. Este

error puede ser positivo o negativo, dependiendo del valor de la temperatura

de referencia, es decir, si el valor de ésta es menor que el valor de la

temperatura en el punto de operación, entonces, el error es negativo y

viceversa.

Sensor: (elemento sensible, detector, captador) es un dispositivo que en

respuesta a las variaciones de una magnitud física (temperatura, presión,

caudal, luz, entre otras) produce una señal, generalmente eléctrica, útil para

fines de medida, de recopilación de datos, de control, entre otros.

Señales de transmisión: son las señales que se utilizan para la

comunicación entre instrumentos de un sistema de control. Actualmente se

utilizan tres tipos principales de señales en la industria de procesos; la primera

es la señal neumática o presión de aire que normalmente abarca entre 3 y 15

psig con menor frecuencia se usa de 6 a 30 psig y de 3 a 27 psig. La señal

eléctrica o electrónica que toma valores entre 4 a 20 mA, de 0 a 5v y de 0 a

10v, y el tercer tipo mas común es la señal digital o discreta la cual se basa en

la lógica binaria (unos y ceros).

Fuel oil: es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo en la

destilación fraccionada. De aquí se obtiene entre un 30 y un 50% de esta

sustancia. Es el combustible más pesado de los que se puede destilar a presión

atmosférica. Está compuesto por moléculas con más de 20 átomos de carbono,

y su color es negro. El fuel oíl se usa como combustible para plantas de

energía eléctrica, calderas y hornos.

Planta Termoeléctrica o central térmica: es una instalación empleada

para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma

de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como

petróleo, gas natural o carbón.

Señal de entrada/salida: es la colección de interfaces que usan las distintas

unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de

información para comunicarse unas con otras, o las señales (información)

enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por

la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta.

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

El marco metodológico es el conjunto de pasos que se cumplen dentro

de la investigación de forma ordenada y secuencial para la descripción y

análisis de la misma, proporcionando un modelo de verificación que permite

constatar hechos con teorías o sus formas, la de una estrategia que determine

las operaciones necesarias para hacerlo. Balestri, (2000) determina:

Cada investigación es una unidad coherente desde el punto de vista

lógico y metodológico. En ella existen diseños, pero con aplicación

de tal o cual modelo abstracto, sino como resultado de su propia

estructura interior, de sus propuestas teóricas, de sus dificultades

empíricas (p.126)

3.1 Tipo de Investigación

El manual para la Elaboración de trabajo Especial de Grado IUTPAL

(2008) establece que el tipo de investigación representa el esquema general o

marco de actividades estratégico que le da unidad, coherencia, secuencia y

sentido práctico a todas las que se emprende para buscar respuesta al problema

y a los objetivos planteados.

La investigación ésta enmarcada en un proyecto factible, ya que se

consideraron todos los recursos en existencia y disponibles, como fuentes de

información, técnicas de análisis, experiencia del investigador, recursos

materiales, tiempo u otros. Con esto se creó una propuesta para solucionar el

problema detectado planteado anteriormente, y así controlar y minimizar las

fallas por equipos no calibrados con la construcción de un banco de prueba en

la Planta “Josefa Camejo”. Según Tamayo y Tamayo (1992, pág. 34): “Un

proyecto factible es aquel que tiene la posibilidad de llevarse a cabo.”

De acuerdo con Cázares, Christen, Jaramillo, Villaseñor y Zamudio,

la investigación de campo “es aquella en que el mismo objeto de

estudio sirve como fuente de información para el investigador.

Consiste en la observación, directa y en vivo, de cosas,

comportamiento de personas, circunstancia en que ocurren ciertos

hechos; por ese motivo la naturaleza de las fuentes determina la

manera de obtener los datos.” (2000, pág. 18)

Asimismo, la investigación de campo constituye un proceso sistemático

riguroso y racional de recolección, tratamiento, análisis y presentación de

datos basado en una estrategia de recolección directa de la realidad de las

informaciones necesarias para la investigación.

Según el autor Bavaresco (1994, pág. 26): “La investigación de

campo es aquella que se realiza en el propio sitio donde se encuentra

el objeto de estudio y permite el conocimiento a fondo del problema y

manejar los datos con mayor seguridad.”

Es una investigación de carácter descriptivo porque en ella se desglosaron

cada uno de los componentes que se involucran a nivel del proceso de

medición y calibración de instrumentos. Según Tamayo y Tamayo (2006),

expresa que “Una investigación descriptiva comprende un registro, análisis e

interpretación de la naturaleza actual y la composición o proceso de los

fenómenos”

3.2 Diseño de la Investigación

La propuesta se fundamentó esencialmente en un diseño de tipo no

experimental, ya que esta se llevó a cabo sin manipular deliberadamente las

variables. Es decir, se trata de una investigación donde no se modifican

intencionalmente las variables independientes.

En este marco de ideas, KERLINGER (1979, pág. 116) “La investigación

no experimental o ex post-facto es cualquier investigación en la que se resulta

imposible manipular variables o asignar aleatoriamente a los objetos o las

condiciones.”

3.3 Población y Muestra

Según el autor Mario Tamayo y Tamayo (1998, pág. 176). “Una población

está determinada por sus características definitorias. Por lo tanto el conjunto

de elementos que posea esta característica se denomina población o universo.

Población es la “totalidad del fenómeno a estudiar, donde las unidades de

población poseen una característica común, la que se estudia y da origen a los

datos de la investigación.”

La población de la investigación está conformada por (20) trabajadores

(mantenimiento) de la Planta Turbogeneradora Josefa Camejo, con el cual se

realizó el estudio para el diseño que permiten garantizar el optimo

funcionamiento de todos los sistemas indispensables para la generación

eléctrica.

Muestra

Según el autor Mario Tamayo y Tamayo (1998), “La muestra descansa en

el principio que las partes representan al todo y, por tal, refleja las

características que definen la población de la que fue obtenida, lo cual nos

indica que es representativa, por lo tanto, la validéz y tamaño de la muestra.”

La muestra de la investigación estuvo conformada por el 100% de la

población, por ser una población finita, a través de la muestra poblacional se

logro obtener el resultado para la aplicación de chequeos y calibración de

equipos de medición y control y alargar la vida útil de los equipos

(transmisores, manómetros, entre otros) para que ejecuten tareas fiables,

dándole efectividad al proceso de dicha Planta.

3.4 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Siendo la investigación un proyecto factible y de campo, fue preciso aplicar

un instrumento para la recolección de datos, dicho instrumento no es más que

una encuesta, estructurada en un cuestionario cerrado, donde se formularon

una serie de preguntas alusivas al tema de estudio, las cuales fueron de suma

importancia en la construcción de un banco de prueba de instrumentos de

medición y control, y se aplicaron al porcentaje de muestra escogida de la

población total de trabajadores (mantenimiento) que labora en la Planta

Termoeléctrica “Josefa Camejo”.

Para el logro de los objetivos planteados en ésta investigación se

plantearon diferentes técnicas de recolección de recolección, las cuales se

mencionan a continuación:

Revisión Documental

Se considero ineludible aplicar la técnica de revisión documental para

llevar a cabo el desarrollo de la investigación, analizando trabajos de grado

vinculados con el tema objeto de estudio, libros asociados con la

investigación, material proveniente de Internet.

Observación Directa

Arias (2006), indica que la observación directa “es una técnica que consiste

en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática, cualquier hecho,

fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la sociedad, en

función de unos objetivos de investigación preestablecidos”. (p.69). Por medio

de esta técnica se alcanzó la observación de las actividades de inicio y fin de

los procesos, la cual sirvió de gran utilidad para describir situaciones

presentadas.

Tormenta de Ideas

Según Bells (2001), “Es una técnica en la que un grupo de personas, en

conjunto, crean ideas. Esto es casi siempre más productivo que cada persona

pensando por si sola.” En éste sentido, la tormenta de ideas es una técnica de

grupo que permitió generar un alto volumen de pensamientos sobre el tema e

integra el conocimiento del equipo de trabajo, haciendo que todos los

integrantes participaran y aprovecharan la creatividad de los demás. A su vez

promueve el pensamiento abierto de un equipo, mediante un proceso libre de

criticismo y juicios.

Para recabar la información se utilizará el método de la encuesta el cual

Pineda, Alvarado y Canales (1994), define como: “consiste en obtener

información de los sujetos de estudio, proporcionados por ellos mismos, sobre

opiniones, conocimientos, actitudes o sugerencias (p. 129).

Como instrumento de recolección de datos, se diseño una entrevista

estructurada con un cuestionario cerrado, donde se realizaron una serie de

pregustas relacionadas con el tema de estudio, esta herramienta fue aplicada a

la muestra seleccionada, con la finalidad de obtener la información necesaria

que permitiera mediante cálculos estadísticos, determinar y graficar valores

claves para la evaluación de la propuesta del banco de prueba en la planta.

Validación

Esta validación se puedo lograr mediante la Operacionalización de las

variables y a través del juicio de expertos.

Para Namkforoosh (2001) la validez se refiere al grado en que la prueba

está midiendo lo que en realidad se desea medir.

CAPITULO IV

PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÒN

CAPITULO IV

PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÒN

CUESTIONARIO

1) ¿Considera usted necesario la instalación de un banco de prueba para los

instrumentos de medición y control de la planta termoeléctrica Josefa Camejo?

Si _____ No _____

2) ¿Cree usted que de existir un banco de prueba en la planta termoeléctrica

Josefa Camejo, los instrumentos de medición y control serian más confiables?

Si _____ No _____

3) ¿Se considera usted capacitado para operar un banco de prueba de

calibración de medición y control?

Si _____ No _____

4) ¿Cree usted que de existir un banco de prueba para la calibración de los

instrumentos de medición y control en la planta, mejoraría el desempeño de la

misma?

Si _____ No _____

PRESENTACION Y ANALISIS DE DATOS

Para esta investigación se aplicó el cuestionario a la muestra seleccionada,

que fue de 20 trabajadores (mantenimiento) de la Planta Turbogeneradora

Josefa Camejo, con la finalidad de lograr un análisis más detallado de la

información obtenida gracias a la aplicación del instrumento, se realizaron

gráficos de los valores obtenidos, por cada una de las interrogantes.

Pregunta 1:

¿Considera usted necesario la instalación de un banco de prueba para los

instrumentos de medición y control de la planta termoeléctrica Josefa Camejo?

Para esta pregunta se obtuvo un total de 20 respuestas afirmativas o que

representa el 100% y 0 negativas, lo que demuestra que verdaderamente existe

la necesidad del banco de prueba dentro de la planta, es importante señalar

que varios de los trabajadores argumentaron la respuesta a esta interrogante

señalando, que de existir ese banco de prueba, además de garantizar un la

correcta operación de la planta, esto traería beneficios económicos para la

misma, puesto que se evitarían los gastos extras originados por el envió de

instrumentos para ser calibrados fuera o por la contratación de foráneos para

realizar esta actividad.

La tabla 2 representa los valores obtenidos para la pregunta # 1

Tabla #2

DISTRIBUCIÓN

SI NO TOTAL

FA F% FA F% FA F%

20 100% 0 0% 20 100%

El siguiente grafico muestra la representación grafica de los resultados de la

pregunta # 1.

Gráfico #1

Pregunta 2:

¿Cree usted que de existir un banco de prueba en la planta termoeléctrica

Josefa Camejo, los instrumentos de medición y control serian más confiables?

A. Trompiz, W. Piña, N. Velasquez

En el caso de la pregunta # 2, se obtuvieron 19 respuestas afirmativas, lo

que representa el 95 % y 1 negativa que constituye el 5 %, este encuestado dio

a conocer que su negativa a esta interrogante se debía a que él consideraba que

es más importante invertir esfuerzos en otros factores, que estudiamos más

adelante, utilizando otras herramientas.

Tabla #3

DISTRIBUCIÓN

SI NO TOTAL

FA F% FA F% FA F%

19 95% 1 5% 20 100%

Gráfico #2

A.Trompiz, W. Piña, N. Velasquez

Pregunta 3:

¿Se considera usted capacitado para operar un banco de prueba de

calibración de medición y control?

En la tabla # 4 se pueden apreciar los resultados arrojados por la

encuesta, para la pregunta # 3, donde 16 encuestados (80%), dijeron estar

capacitados para operar un banco de prueba, mientras que el resto de la

muestra (4 trabajadores), considero no poseer los conocimientos suficientes

para operar el recurso.

Este resultado hace posible afirmar, que dentro del equipo de trabajo de

la planta termoeléctrica Josefa Camejo, existen personas capacitadas para

operar un banco de prueba de este tipo y que de ser implantado, se cuenta con

el talento humano para su manipulación.

Tabla #4

DISTRIBUCIÓN

SI NO TOTAL

FA F% FA F% FA F%

16 80% 4 20% 20 100%

Gráfico #3

Pregunta 4:

¿Cree usted que de existir un banco de prueba para la calibración de los

instrumentos de medición y control en la planta, mejoraría el desempeño de la

misma?

Para el caso de esta pregunta, los resultados, mostraron claramente que la

instalación de un banco de prueba de este tipo en la planta termoeléctrica

Josefa Camejo, generaría un impacto positivo en el funcionamiento y

confiabilidad de la misma, esto se traduce en una mejor calidad de servicio

para los consumidores. Véase Tabla #5 y Grafico #4.

A.Trompiz, W. Piña, N. Velasquez

Tabla #5

DISTRIBUCIÓN

SI NO TOTAL

FA F% FA F% FA F%

20 100% 0 0% 20 100%

Gráfico #4

Otro punto importante de recalcar al analizar los resultados, es el impacto

que tendría la implantación de un banco de prueba de este tipo, para los

consumidores, ya que a juicio de los trabajadores la realización de este

proyecto, generaría una reacción en cadena, que terminaría beneficiando a los

compradores del servicio que presta la planta, viéndolo de manera grafica se

tiene:

A.Trompiz, W. Piña, N. Velasquez

En primer lugar el sistema para la planta termoeléctrica Josefa Camejo,

donde los recursos serán todos aquellos factores que se toman del entorno

para luego procesar dentro de la planta y generar el servicio.

Ver Gráfico #5 anexos PAg. 82

Pues bien ahora, se tiene el mismo sistema con fallas en los procesos

El grafico #6 muestra como las fallas en el proceso se transmiten

directamente al servicio.

Ver Gráfico #6 anexos PAg. 82

Ahora bien, para el caso de un sistema sin fallas (Grafico #7), o donde las

fallas sean casi nulas, esta condición que genera confiabilidad es igualmente

será transmitida al servicio.

Ver Gráfico #7 anexos PAg. 82

Discusión de resultados

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos con la aplicación de la

encuesta, y realizando un estudio de todos los porcentajes que se inclinaron a

favor de la ejecución del proyecto, Se consideró de suma importancia señalar

que el porcentaje total de apoyo a la necesidad de este plan es de 93,75%, este

valor resulta de suma importancia para la investigación, pues no se encuentra

dentro de un rango cercano al 50%, lo cual pondría en duda la necesidad del

proyecto, contrario a esto tiende a ser la totalidad del valor permisible de

acuerdo a las características utilizadas para evaluar.

Por otra parte, se conoce que, para que un sistema tenga un índice de

fallas mínimo o casi nulo, es indispensable que este cuente con instrumentos

de medición y control, además de adecuados, calibrados de la forma correcta,

y en el momento indicado, para así dar respuesta rápida y oportuna a cualquier

imprevisto, con lo que se logra la confiabilidad de un proceso. En el caso

especifico de la planta termoeléctrica Josefa Camejo, lo anterior fundamenta

la teoría de la necesidad de la implantación de un banco de prueba para la

calibración de instrumentos en sus instalaciones.

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Con la finalidad de garantizar el óptimo funcionamiento de la planta

termoeléctrica Josefa Camejo, e impedir paradas no deseadas de alguna de sus

aéreas, es necesaria la implantación de un banco de prueba para la calibración

de los instrumentos de medición y control.

Los bancos de prueba de instrumentos de medición y control están

diseñados para verificar, probar y calibrar diversos instrumentos tales como:

transmisores de diferentes variables, manómetros, interruptores y/o

conmutadores, entre otros. Para verificar un instrumento es necesario

instalarlo al banco de pruebas o de ensayos, para determinar su precisión, ya

que la importancia del funcionamiento de un instrumento ésta basada en la

confiabilidad del mismo.

La existencia del banco de prueba en la planta, generara confiabilidad, en

los instrumentos, eso a su vez se traducirá de forma inmediata en mejoras en

la calidad de servicio que esta instalación presta.

RECOMENDACIONES

Diseñar, aplicar y monitorear un plan de mantenimiento adecuado para

la optimización de los instrumentos de medición y control.

Contar con mano de obra calificada para la ejecución del mantenimiento

de los instrumentos.

Utilizar las herramientas adecuadas para el mantenimiento de los

equipos.

Diseñar un plan de seguridad para la ejecución del mantenimiento.

CAPITULO VI

PROPUESTA

PROPUESTA DE TESIS

TEMA: PROPUESTA DE UN BANCO DE PRUEBA PARA LA

CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE

LA PLANTA TERMOELÉCTRICA “JOSEFA CAMEJO”. MUNICIPIO

LOS TAQUES ESTADO FALCÓN

ALUMNOS: Piña, Willys

Trompiz, Abraham

Velasquez, Nelson

FECHA: Diciembre 2010

DIRECTOR(A) DE TESIS:

FIRMA DE DIRECTOR(A):______________________

6.1 BREVE DESCRIPCION:

Con esta propuesta se busca implementar un banco de pruebas para los

instrumentos de medición y control que se encuentran instalados en la Planta

Josefa Camejo.

En dicha planta no se cuenta en el taller de instrumentos con este tipo de

equipo, por lo tanto este banco de prueba permitirá la calibración y ajuste de

los instrumentos de control y monitoreo, ya que el envejecimiento de los

componentes, los cambios climáticos y el estrés mecánico que sufren los

equipos degradan poco a poco su correcto funcionamiento.

Posterior mente se diseñara un modelo del banco de pruebas los cuales

estarán a una escala específica, y ubicados de manera visual a los equipos

electrónicos para realizar las calibraciones y ajustes.

6.2 OBJETIVO GENERAL

Proponer la creación de un banco de prueba para la calibración de

instrumentos de medición y control para la planta termoeléctrica

Josefa Camejo. Municipio Los Taques-Estado Falcón.

6.3 OBJETIVO ESPECÌFICOS

Determinar la necesidad de un banco de prueba y calibración de

equipos de medición y control.

Identificar las características de la medición

Conocer los equipos y piezas necesarios que componen el banco de

prueba.

Presentar el diseño, manual del banco de prueba de instrumentos.

6.4 ALCANCE DEL PROYECTO

1. Diseño detallado, rediseño y modificaciones en caso de que sea

necesario.

2. Creación y presentación de planos del diseño y ensamble.

6.5 DELIMITACIONES

La Planta Josefa Camejo se encuentra ubicada en la intercomunal Alí

Primera, al sur de la planta se encuentran las empresas contratistas HAFRAN

y PETRO ADVANCE, al Sur-este tiene a sus cercanías a Makro.

6.6 MÉTODOS Y TÉCNICAS

1. Investigación bibliográfica en el I.U.T. José Leonardo Chirino.

2. Consulta con Ingenieros Electrónicos y TSU en Instrumentación

conocedores del proyecto.

3. consulta a través de internet.

4. Desarrollo del planto en AutoCAD.

6.7 MATERIALES A USAR

1. Diseño y planos en AutoCAD.

2. Tubo cuadrado metálico.

3. Chapas de madera o MDF.

4. Anti resbalante.

5. Soldadura.

7. Juego de bisagras tamaño mediano

6. Pintura anticorrosiva y pintura acrílica.

6.8 APÉNDICE

A. Cálculo y resultados.

B. Planos del diseño final.

C. Planos de ensamblaje y sus piezas

D. Manual de operación y mantenimiento.

6.9 CRONOGRAMA

Primer reporte CAPITULO I

Segundo reporte CAPITULO II

Tercer reporte CAPITULO III

Cuarto reporte CAPITULO IV

Quinto reporte CAPITULO V

LUGAR DONDE SE DESAROLLARÁ

Taller de Instrumentación de la Plana Termoeléctrica “Josefa Camejo”

ANEXOS

Gráfico #5

Gráfico #6

Gráfico #7

Proceso + Fallas

+

Recursos Servicio + Fallas

Proceso sin Fallas

+

Recursos Servicio sin Fallas

ProcesoRecursos Servicio

FIGURA Nº1. Vista superior

FIGURA Nº 2. Vista frontal

FIGURA Nº3. Estructura

FIGURA Nº4. Estructura

FIGURA Nº 5. Plano para calibrar flujo, nivel y presión.

Manómetro digitales

Conectores rapidos

Selector

Multivariable

Calibrador de peso muerto

Válvula de seguridad

BIBLIOGRAFIA

Libros:

Arias, F (2006). Proyecto de Investigación: Introducción a la metodología Científica (5ta

Edición). Caracas

Becerit, G.(2009) Propuesta de un Banco de Prueba para la Calibración de Instrumentos

de Medición y Control de la Planta Josefa Camejo

Berlinches, A (2004) Calidad “Las nuevas Normas ISO 9000:2000 Sistema de

Greene, R. (1990).Válvulas, selección uso y mantenimiento. Editorial Mc Graw Hill.

Holbock, W. (1999) Instrumentación para Medición y Control. Publicaciones CECSA.

PDVSA(2001). Manual de Ingeniería de Diseño, volumen 13 Tomo II

Ramírez, T (1999) Como Hacer un Proyecto de Investigación (1era Edición) Editorial

Panapo de Venezuela. Caracas.

Rosales, R y Rice J. Manual de mantenimiento Industrial Tomo III Editorial Mc Graw Hill.

Fuentes Electrónicas:

Rodriguez, J. (2006) La estandarización y Certificación [Pagina Web en línea] Disponible:

http://www.interempresas.net/quimica/articulos/articulos.asp?a=14315.htm1

http://www.asayc.com/automatizacion/bancos.htm