Diseño de Planta de Balones Terminado FINNN

PLANTA DE FABRICACION Y EMSAMBLAJE DE BALONES DE GLP

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Tabla de contenido

I.- MEMORIA DESCRIPTIVA ........................................................................................................................................................................... 3

1.- TITULO DEL PROYECTO ........................................................................................................................................................................... 3

2. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO.- .......................................................................................................................................................... 8

4.- TAMAÑO DEL PROYECTO ..................................................................................................................................................................... 13

5.- DESCRIPCIÓN DE ITINERARIO ............................................................................................................................................................ 13

6.- DESCRIPCIÓN BÁSICA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN Y ENSAMBLAJE DE BALONES DE GLP ............................. 14

7.- SERVICIOS AUXILIARES Y DE MÁQUINAS Y EQUIPOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN........................................... 22

8.- PROPUESTA DE IMPLANTACION ....................................................................................................................................................... 25

9.- DIAGRAMAS DEL PROCESO PRODUCTIVO Y CUADRO DE DOBLE ENTRADA ................................................................ 26

10.- PRESUPUESTO PARA LOS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION DE BALON DE GAS ......................................... 27

II.- MEMORIA DE CÁLCULO ........................................................................................................................................................................ 27

1.- OBJETIVOS .................................................................................................................................................................................................. 27

2. DISEÑO, DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DEL RECIPIENTE ....................................................................................................... 27

2.2. Dimensiones de casquetes ................................................................................................................................................................. 33

2.3. Dimensiones de portaválvula ............................................................................................................................................................. 33

2.3.1. Soldadura de portavalvula ......................................................................................................................................................... 34

2.3.2. Previo a la soldadura debe lograrse un buen contacto entre el porta válvula y casquete. ............................. 34

2.3.3. El protector de válvula dependiendo del tipo de recipiente deberá tener las dimensiones que se indican

en la Tabla 3, Figura 7, además su diseño debe considerar en su base áreas libres para no retener líquidos. .. 35

2.3.4. Las dimensiones que figuran en la Tabla 3.......................................................................................................................... 36

2.3.5. La base del recipiente ................................................................................................................................................................... 36

2.4. Espesor de pared del recipiente ........................................................................................................................................................ 37

2.4.1. En el recipiente terminado los casquetes y la parte cilíndrica deberán tener un espesor igual o mayor al

que resulta de aplicar la siguiente fórmula, .................................................................................................................................... 37

2.4.2. El espesor de pared medido no incluye ningún recubrimiento protector. .............................................................. 38

2.4.3. El espesor mínimo de los casquetes....................................................................................................................................... 38

2.5. Eficiencia de la soldadura .................................................................................................................................................................... 39

2.6. Capacidad de los recipientes.............................................................................................................................................................. 39

2.6.1. El volumen de los recipientes .............................................................................................................................................. 39

2.6.2Según su contenido neto nominal de GLP ....................................................................................................................... 39

2.7. Tara del recipiente .................................................................................................................................................................................. 40


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2.8. Acabado ..................................................................................................................................................................................................... 40

2.9. Reparación de soldadura defectuosa ............................................................................................................................................. 40

2.1. Control de tara ......................................................................................................................................................................................... 41

III.- DESCRPCION DEL PROCESO .............................................................................................................................................................. 41

1. Abastecimiento de planchas de acero .......................................................................................................................................... 41

2. Sección Corte de planchas ................................................................................................................................................................ 42

3. Troquelado de asas y bases .............................................................................................................................................................. 42

4. Rotulado de asas y bases ................................................................................................................................................................... 43

5. Embutidora ................................................................................................................................................................................................... 44

6. Biselado y uniformizado de casquetes ......................................................................................................................................... 45

7. Perforación de casquete superior ................................................................................................................................................... 46

8. Soldadura ................................................................................................................................................................................................. 46

9. Tratamiento térmico ............................................................................................................................................................................ 47

10. Prueba hidrostática........................................................................................................................................................................... 47

11. Colocación de las válvulas. ............................................................................................................................................................ 48

13. pintado .................................................................................................................................................................................................. 49

7.- SERVICIOS DE MÁQUINAS Y EQUIPOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN. ....................................................................... 51

IV.- DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA .......................................................................................................................................................... 57

1.- GENERALIDADES ...................................................................................................................................................................................... 57

2.- OBJETIVOS .................................................................................................................................................................................................. 57

3.- VENTAJAS DE UNA BUENA DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA.................................................................................................... 57

4.- PRINCIPIOS DE BÁSICO DE LA DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA ............................................................................................. 58

5.- MÉTODO DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA (SISTEMA LAY-OUT PLANNIG) ........................................................................ 58

5.1.- DISTRIBUCIÓN POR POSICIÓN FIJA. ........................................................................................................................................ 58

5.2.- Distribución por proceso .............................................................................................................................................................. 59

5.3. Distribución por producto ............................................................................................................................................................. 59

6. PRESUPUESTO ............................................................................................................................................................................................. 60

7. PLANOS .......................................................................................................................................................................................................... 65


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PLANTA DE FABRICACION DEBALONES DE GLP

I.- MEMORIA DESCRIPTIVA

1.- TITULO DEL PROYECTO

DISEÑO DE PLANTA METALMECÁNICA DEDICADA A LA PRODUCCIÓN DE BALONES DE GLP

1.1.- UBICACIÓN DEL PROYECTO

Después de un análisis riguroso que se verá más adelante se llegó a la conclusión de que la

implantación de la planta se llevara a cabo en el Distrito de Cerro Colorado en cural, Arequipa-Perú.

Figura 1.1. Localización de la Planta

1.2.- SECTOR

El siguiente es un proyecto de implantación es de inversión privada. El ámbito al cual corresponde el


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proyecto propuesto pertenece al sector industrial privado.

1.3.- FASE DEL PROYECTO

Los estudios mostrados se encuentran en la fase de Pre-Inversión.

1.4.- CAMPO DE APLICACION

Algunos de los campos de aplicación son el uso domestico en el cual contiene glp gas licuado de

petróleo

1.5.- OBJETIVOS DEL PROYECTO

1.5.1.- OBJETIVO GENERAL

El presente documento tiene por objetivo GENERAL la instalación de una planta de fabricación de

balones de gas ,mostrar la viabilidad del proyecto en el sector industrial, y ofrecer a nuestros

clientes productos de alta Calidad, que solucionen sus problemas y satisfagan sus necesidades,

cumpliendo los estándares internacionales en todas nuestras operaciones.

1.5.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS

Obtener la localización de una planta de fabricación de balones de gas en la ciudad de Arequipa.

Implantar dicha planta con todos los departamentos o áreas de fabricación y ensamblaje tales, como

área de corte de planchas embutidos soldadura

Lograr un producto de calidad y de un costo moderado que sea capaz de competir con el mercado ya

existente.

La solución más viable es cumplir con la normativa nacional e internacional


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1.6.- JUSTIFICACION

El presente trabajo de investigación podemos dar a conocer el proceso de fabricación de Balones de Gas de la

empresa MEGA GAS, en ella se describe los procesos actuales aplicando los conocimiento impartidos en el

Curso de Ingeniería de Métodos, entre los puntos tomados en cuenta tenemos, el diagrama de operación, el

diagrama de actividades, cálculos de productividad, diagrama de recorrido, etc. Para ello se utilizaran

herramientas y fundamentos teóricos de la Ingeniería de Métodos.

1.7.- EJECUTORES DEL PROYECTO

El proyecto será ejecutado, por el grupo de trabajo multidisciplinario encargado de su elaboración.

1.8.- LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

1.8.1.- GENERALIDADES

Toda empresa formalmente constituida tiene un domicilio fiscal de conocimiento público o fácil de identificar,

lo cual le permitiría a la empresa que sus clientes puedan llegar a ella fácilmente a adquirir el producto que

está ofreciendo, lo cual muchas veces no sucede con la empresa informal

1.8.2- OBJETIVOS

Obtener la localización de la planta dentro de las zonas de mercadeo propias de nuestros productos

Lograr una posición de competencia basada en menores costos

Facilitar a los clientes de un producto y seguro

1.8.3.- MACRO LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

Para la macro localización del proyecto se tuvo en cuenta dos posibilidades siendo estas las ciudades de

Arequipa y cusco de las cuales se optó por la ciudad de Arequipa de acuerdo a los siguientes parámetros que

se evaluaron

1.8.4.- FACTORES

1.8.4.1.- COMERCIALES

Proximidad a mercados de productos.- Según diversos estudios en la ciudad de Arequipa aún no

existe una creciente demanda de producción de variadores de velocidad para acoples de diversos

tipos de motores de acuerdo a la potencia por lo tanto necesitamos mayores puntos de distribución

de nuestro producto.

Proximidad a mercados de mercados embazadoras e gas.- Para dicha facilidad de adquisición de

materia prima se tiene en cuenta empresas como:


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CORPORACION ACEROS AREQUIPA S.A., la cual proporcionan todo tipo

de aceros, para nuestro caso en particular se utilizara planchas de acero

SOLDEXA S.A., la cual proporciona equipos y materiales para la

soldadura

Otras empresas están las que proporcionan equipos y/o maquinarias como roladoras, etc.

1.8.4.2.- LABORALES

Mano de obra especializada.- La ciudad de Arequipa cuenta con los profesionales adecuados para

esta actividad En este punto es importante la contratacion de personal especializado, esta actividad

requiere de tecnicos e ingenieros que tengan experiencia y conocimientos particulares en soldadura,

normas API entre otras

Clima sindical.- Arequipa aun se caracteriza por sindicatos justos y leales lejos de la realidad de otras

ciudaddes en las que se ven casos de extorsiones y peleas por cupos

1.8.4.3.- INFRAESTRUCTURA

Agua.- El servicio de agua y desague en la ciudad de arequipa esta garantizado por la empresa

SEDAPAR

Energia electrica.- El servicio de energia electrica en la ciudad de arequipa esta garantizado por la

empresa SEAL

Maquinaria.- Podemos traer maquinas del exterior ya que el diseño y ensamblado de las mismas no se

realizan en el Peru.

Combustibles .- En la ciudad de arequipa se cuenta con la presencia de bastantes distribuidores de

combustible(gasolina, diesel) y proximamente se tendra la utilizacion de gas natural

1.8.4.4.- OPERACIONALES

Existencia y caracteristicas de parques industriales.- La ciudad de arequipa cuenta con parques

industriales en los que se destacan:

Facilidades de Eliminacion de desechos.- En lo que respecta a la eliminacion de desechos en la ciudad

de arequipa existe un creciente mercadeo relacionado al reciclaje es decir los elementos metalicos entre

otros pueden ser vendidos


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1.8.4.5.- ECONOMICOS

Salario minimo.- El salario minimo tiene por objetivo saisfacer las necesidades basicas del trabajador,en

Incentivos Fiscales.- La ciudad de arequipa ofrece grandes oportunidades a nuevas empresas para esto

les brinda la facilidad para la apertura y funcionamiento de tales facilitando los tramites y delegando a

cada distrito la funcion de recibir la documentacion pertinente y asi otorgarles los permisos necesarios

Incentivos Crediticios.- A lo que respecta a Creditos Monetarios Arequipa tiene una creciente

economia lo que conlleva a que muchas entidades crediticias tengan un plan de accion muy agresivo y

asi poder otorgar a cada ciudadano y/o empresa las facilidades para acceder a un credito

1.8.4.6.- SOCIALES

Facilidades habitacionales.- Arequipa hoy en dia esta viviendo una revolucion inmobiliaria lo que hace

que se vean en muchos lugares de la ciudad la construccion de condominios, departamentos, casas,

oficinas, etc y es por eso que se garantiza a los trabajadores la facilidad de obtener un lugar comodo

para vivir

Servicios Medicos.- Arequipa cuenta con diversos hospitales y clinicas que tienen equipos necesarios y

los profesionales capacitados para la atencion de cualquier accidente que pueda suceder en la planta y

tambien pueden ser atendidos los menores hijos de los trabajadores

Facilidades educacionales.- La educacion de los hijos de nuestros trabajadores es una gran

responsabilidad es por eso que Arequipa resulta ser una ciudad adecuada para el desarrollo intelectual

fisico mental de sus hijos ya que cuenta con un cantidad considerable de colegios y universidades que

dan una completa oportunidad para su desarrollo

Seguridad Publica.- Arequipa se caracteriza por ser una ciudad tranquila ya que no se ven casos como

los de otras ciudades donde existe mucha delicuencia que conlleva a asesinatos, extorsiones, secuestros

y otros


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1.8.6.- MICRO LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

1.8.7.- ALTERNATIVAS DE MICRO LOCALIZACIÓN

Ya sabiendo que nuestra planta se ubicara en la ciudad de Arequipa ahora nuestra preocupación se basa en

tener opciones para la ubicación exacta de la planta para lo cual se buscó e indago diversos lugares de los

cuales se tenía las siguientes opciones:

Parque industrial de Arequipa

Parque industrial de Rio seco

Cerro colorado cural

1.8.8.- LOCALIZACIÓN ÓPTIMA

Para la localización del proyecto va hacer en la ciudad de Arequipa, de acuerdo a los siguientes parámetros

que se evaluaron

Proximidad a mercados de productos

Proximidad a mercados de mercados de materia prima

Mano de obra especializada

Clima sindical

Agua

Energia electrica

Combustibles

Existencia y caracteristicas de parques industriales

Facilidades de Eliminacion de desechos entre otros.

La implantación de la planta se llevara a cabo en el sector del cural Parque Industrial Distrito de Cerro

Colorado, Arequipa-Perú. Esto con el fin de estar cera del abastecimiento de materia Prima en este caso del

abastecedor de materiales, además de estar cerca del puerto de Arequipa para poder exportar productos.

2. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO.-

Partes del balón de gas

El recipiente tipo 15 debe de fabricarse a partir de dos casquetes contrapuestos soldados entre sí, es decir, con

una unión circunferencial única.

El balón de gas, está realizado por planchas de láminas de acero con un espesor mínimo de 2 mm (en

este trabajo se trabajó con espesor de 2.5 mm) material virgen de alta resistencia, sin rajaduras,

conforma el cuerpo del cilindro. La soldadura del cordón principal, es decir entre los casquetes superior

e inferior debe estar exento de grietas, fisuras y poros visibles a simple vista.


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Protector de válvula, comúnmente conocido como agarradera, debe de ser una corona cilíndrica de,

este debe de ir soldado al casquete superior concéntricamente al eje longitudinal. El acero de

soldabilidad debe ser garantizada según NTP 341.140 o NTP 341.088.

Porta válvula, es de forma esférica que va soldada al casquete superior, en su interior tiene rosca para su

posterior colocación de la válvula, su material es de acero, soldabilidad garantizada y de gran

resistencia. Debe ser acero de soldabilidad garantizada según NTP 341.028.

Cuerpo, es el conjunto constituido por dos casquetes y una sección cilíndrica. Su diámetro exterior

medido en la unión de los casquetes o sección cilíndrica, excluyendo soldadura.

Base, su forma es de anillo cilíndrico, con aberturas en la parte superior que permitan la ventilación del

asiento del cilindro, debe de ir soldada al casquete inferior concéntricamente al eje longitudinal.

Cálculos y dimensiones aplicados

Protector de válvulas (dimensiones)

Tipo Dp hp Espesor

mínimo ep a b c r mín

Agulo

abertur

a

15 200 +5

/ -0 130 +- 2 2,5

110 +0 / -5

40 +0 / -5

45 +- 3

7,5 80 +0 / -5


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Porta válvulas

Cuerpo (dimensiones y tolerancias admisibles en mm)

Tipo 15

Dimensión Tolerancia

Altura total 560 +/-10

Diámetro ext. Cuerpo 370 +/-2

Protector

de válvula

Diametro

Exterior 200

+5

-0

Altura 130 +/-2

Reborde radio

ext. Mínimo 7.5

Base

Diametro

Exterior 250

+5

-0

Diametro

Interior 220

+5

-0

Altura 50

Reborde radio

ext. mínimo 7.5


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Base (dimensiones del recipiente en mm)

Tipo Do d1 h, mín e, mín

nominal r, mín

15 250 +5 / -0 220 +5 / -0 10 2.5 7.5

Espesor de pared del recipiente

e = espesor de pared (mm). “2.50 mm”

P = Presión de diseño (MPa). “1.70 MPa”

R = Radio interior de la parte cilíndrica (mm). “182.5 mm”

E = Eficiencia de la soldadura. “90%”

σ = ½ límite de fluencia inferior (MPa). “139 MPa”

El espesor del material esta entre el grado de acero 2° y 3°, lo cual le pondremos 2.50 mm;

la eficiencia de la soldadura es 90% debido a la radiografía total.


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Según NTP 341.088 (ISO 4978)

Ensamble del recipiente

Tipo de

recipiente

Grado del acero

1 2 3 4

15 3.1 2.7 2.39 2


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4.- TAMAÑO DEL PROYECTO

El tamaño del proyecto para una primera Etapa tiene las siguientes características:

Producto: balón de gas : 1800 unidades al mes

Turnos de trabajo : 2 turno

Horas de trabajo : 8 horas

5.- DESCRIPCIÓN DE ITINERARIO

Compra de insumos y materiales para la fabricación.

Almacenamiento de los materiales para la fabricación

Distribución de órdenes de trabajo.

Fabricación de asas

Fabricación de aro

Sección Corte de planchas

Control de espesores

Troquelado de asas y bases

Rotulado de asas y bases

Estampado

Embutidora

Biselado y uniformizado de casquetes

Perforación de casquete superior

Soldadura

Tratamiento térmico

Prueba hidrostática

Colocación de las válvulas.

Prueba neumática

Pintura aclilica

Inspección final.

Entrega al cliente con manual de instrucciones.


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6.- DESCRIPCIÓN BÁSICA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN Y ENSAMBLAJE DE BALONES DE GLP

Abastecimiento de planchas de acero

La materia prima principal del proceso de producción es la plancha (2.3x1220x2160) que es traído del almacén

del área habilitación de material. Los grosores de las planchas con las que se trabajaran dependerán del uso que

se le dará. El tipo de acero que se emplea es "LAC Delgada ASTM A-36 o Acero A1011".Las planchas se puede

observar en la

Área de Habilitación de Material

Sección Corte de planchas

Es en este proceso las planchas se colocan en la cizalla y se realizan dos cortes. De estos dos cortes se obtienen

3 planchas menores. Una de ellas, la de mayor dimensión (1,00 x 2,00 m) es colocada sobre una mesa ubicada

cerca de la cortadora, para luego ser cortada en 8 cuadrados de 50 cm de lado; éstas son utilizadas para la

elaboración de las dos tapas del balón (tapas semiesféricas). Los dos retazos de plancha que quedan, se utilizaran

para la obtención de la base (anillo circular) y el asa del balón. Estas dos últimas son cortadas en esta cizalla.


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Corte de la plancha

Troquelado de asas y bases

Consiste en realizar agujeros a las asas y a las bases del metal, que anteriormente se realizó cortes con las

medidas establecidas de acuerdo a la fabricación del producto.

Agujero a las asas


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Rotulado de asas y bases

La máquina encargada de realizar el rotulado mediante en cual los aros pasan por unos rodillos que dan la

forma circular o la curvatura necesaria de las asas y las bases,

Rolado de las asas y bases


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Estampado

El estampado de discos (posteriormente casquetes) se realiza con la estampadora. La embutidora de asas

también cumple la función de estampado.

Estampado de los accesorios

Embutidora

Existen 3 tipos de embutidoras: de asas, de aros y de casquetes. Se deben embutir los casquetes

(inferiores y superiores) con la embutidora de casquetes. De igual forma las asas y aros con sus respectivas

embutidoras. Esto consiste en doblar los bordes de las asas y bases


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Embutidora de asas bases y discos

Biselado y uniformizado de casquetes

Los casquetes inferiores son biselados. Esto consiste en desbastar los bordes para que encajen los dos casquetes

y son uniformizados los casquetes superiores (cortando el exceso irregular de los bordes)

para luego unirse las dos partes. Esto lo realiza el operario de forma manual.

Perforación de casquete superior

La parte superior de balón es llevada al taladro neumático para hacerle el agujero donde irá el gollete para la

válvula. Este ya tiene el estampado.

Perforación de casquete


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Soldadura

Contando con las cinco piezas. Los casquetes superiores e inferiores se encajan (gracias al biselado) y luego se

sueldan (gracias al uniformizado) mediante soldadura por arco sumergido. Antes se sueldan los aros en sus dos

extremos para dar la forma compacta circular mediante soldadura MIG. Las asas y los aros se incorporan al

cuerpo del recipiente mediante soldaduras MIG y el cuello o gollete de la válvula, se une mediante soldadura

por arco eléctrico.

soldado de bases casquetes y bases

Tratamiento térmico

Los balones son sometidos a tratamiento térmico en el horno con el fin de eliminar las tensiones internas del

proceso de fabricación. Esto consiste en elevar la temperatura de los recipientes en forma lenta y uniforme hasta

un mínimo de 550degC y un máximo de 650degC, por un periodo de 6 minutos


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Horno térmico

Prueba hidrostática

Se colocara el cilindro en el equipo de prueba y se conectara la manguera con el gollete, luego se llenara el

cilindro con agua presión de 450 psise cerrará la llave de agua y dejará escapar el aire, esto por un tiempo de

un minuto, se cerrará la llave y se iniciará la inspección visual del recipiente, revisar que no existan fugas en el

recipiente

Prueba Hidrostática

Colocación de las válvulas.

Para poder asegurar que la válvula quede totalmente sellada, y no se produzcan fugas por la unión roscada, se

coloca teflón en la rosca de la válvula, el teflón es enrollado en una cantidad conveniente.

Luego se colocan las válvulas, utilizando una máquina eléctrica, que las enrosca rápidamente.


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colocar porta válvula.

Prueba neumática

Se ingresa aire a una presión de 110 psi dentro de los recipientes de GLP para posteriormente sumergirlos en

agua y verificar que no exista ninguna fuga.

Prueba neumática

El operario coloca los recipientes a pintar en el disco giratorio. Fijado allí comenzará a dar vueltas al disco a la vez

que pintara con el soplete toda la superficie del recipiente de GLP. Cuando se consuma la pintura de la

compresora del soplete deberá eliminar la presión de aire interior para proceder con la recarga de pintura

acrílica. El color puede ser escogido por el comprador; entre los colores que comúnmente se aplican tenemos el


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azul, morado y verde.

7.- SERVICIOS AUXILIARES Y DE MÁQUINAS Y EQUIPOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN.

Nº Maquina o Equipo Cantidad

1 Mesa cizalladora 2

2 Esmeril normal 23

3 Prensa de embutidos 250 toneladas 1

4 Prense concéntrica 2

5 Máquina de perforado 20

6 Maquina taladradora 5

7 Máquina de vicelado 3

8 Tecle Eléctrico 4

9 Módulo de control de calidad 2

10 Compresora 5

11 Soldadura de arco sumergido 2

12 Compresor de agua 3

13 Máquina de orneado 5

14 Compresor de aire 4

15 Esmeriles vertical 6

16 Máquinas de pintura

17 Horno especial


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Máquina de soldadura para la carcasa por recomendaciones de selección la soldadura de arco sumergido

Se puede soldar en todas las posiciones

Ausencia de escoria para retirar

Buena apariencia o acabado (pocos salpicados)

Poca formación de gases contaminantes y tóxicos

Soldadura de buena calidad

Proceso semiautomático o automático (menos dependiente de la habilidad de operador)

Alta productividad o alta tasa de metal adicionado (principal ventaja)

Las principales bondades de este proceso son la alta productividad y excelente calidad; en otras

palabras, se puede depositar grandes cantidades de metal (tres veces más que con el proceso de

electrodo revestido), con una buena calidad.

Suministros energéticos

Energía eléctrica trifásica de la red

Generador de vapor (Comedor)

Mano de obra Directa

Personal encargado para la descarga y carga de materiales y productos terminados respectivamente.

Personal encargado de translado de área de corte

Personal encargado de embutido de planchas

Personal encargado de empastado

Personal encargado de la maquna de embutido

Personal encargado de tratamientos térmicos

Personal encargado de terminar y afinar detalles

Personal encargado de ensamblado

Personal encargado de pintado del equipo

Personal encargado de control de calidad

Personal de supervisión de las diversas secciones de producción

Personal de mantenimiento de la empresa

Mano de obra indirecta


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Personal de vigilancia y control en la entrada del centro de producción

Personal encargado de administrar almacenes de materias primas

Personal encargado de administrar almacenes de productos en proceso de fabricación

Personal de limpieza

Personal encargado de la cocina del comedor

Personal administrativo

Gerente general

Jefe de producción

Jefe de marketing

Jefe de mantenimiento

Jefe de logística

Secretaria de oficina de producción

Secretaria de oficina de marketing

Áreas para el proceso

Almacenes de materia prima: Se necesitan para tener en stock toda la materia prima que servirá

tanto para formar la parte estructural del sistema, lo que comprende las planchas de acero y de

aluminio de diferente diámetros ya especificados.

Almacenes para productos ensamblados: estos almacenes tendrán la función de almacenar

básicamente todos los productos que ya han sido trabajados

Almacenes secundarios de repuestos: En estos almacenes se prevé colocar todos los repuestos

necesarios para las máquinas a utilizar al interior de la fábrica sin embargo su tamaño es menor

comparado a los dos almacenes anteriormente descritos.

Taller: Se prevé la utilización de un taller de reparación de los equipos y maquinaria utilizada al

interior de la fábrica

Almacén de productos terminados: Se requiere del espacio necesario para implementar los

almacenes necesarios para acumular todos los productos terminados en espera de ser llevados a los

muelles de carga.


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Para el personal de producción

Se planea implementar

Comedor: Debido a las dimensiones de la fábrica y de la cantidad de trabajadores que laboraran en el

interior en dos turnos es fundamental incluir el servicio de comedor para ello

Vestidores: Necesario para que el personal pueda dejar sus implemtos casuales por la ropa adecuada

de trabajo y desarrollar las actividades con total normalidad y de forma segura

Servicios Higiénicos: Fundamentales parta el desarrollo de las actividades con normalidad

Para el personal administrativo

Oficinas: Se planea la implementación de oficinas al interior tanto para la gerencia como para los

respectivos jefes de marketing, mantenimiento, logística y producción.

Sala de reuniones: Se planea implementar un área destinada a las reuniones tanto de la gerencia, como

de los consejos de seguridad o de alguna charla o conferencia.

Comedor: Se prevé la implementación del servicio de comedor para el personal administrativo y la

gerencia para ello se dispone un aparcamiento que sirva este fin.

Servicios Higiénicos: Fundamentales parta el desarrollo de las actividades con normalidad

Adicionalmente a lo descrito se planea implementar el espacio suficiente para la posterior ampliación tipo

espejo de la planta industrial, un espacio necesario para el área de maniobras del transporte que se

encargara de llevar los productos terminados a su destino y a la vez la misma zona servirá para las

maniobras del transporte que se encargue de abastecer de materias primas a la planta.

8.- PROPUESTA DE IMPLANTACION

La propuesta de implantación que se evalúa diseñar al interior de la planta corresponde a una

implantación por secciones debido a los siguientes análisis:

El área de cada sector no es en realizar la real es una estimación aproximada más adelante

mediante estudios se determinada el área real especifica.


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9.- DIAGRAMAS DEL PROCESO PRODUCTIVO Y CUADRO DE DOBLE ENTRADA


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10.- PRESUPUESTO PARA LOS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION DE BALON DE GAS

II.- MEMORIA DE CÁLCULO

1.- OBJETIVOS

Desarrollar el proceso productivo de cada línea de producción, comprendiendo los siguientes aspectos:

Proceso productivo

Capacidad de producción

Requerimientos de máquinas y equipos

Requerimientos de insumos y servicios

Requerimiento de personal

Requerimiento de espacio

Seguridad e higiene industrial

Características físicas del proyecto: Terreno, infraestructura física y distribución de la planta

A continuación presentaremos el cálculo correspondiente para una caja reductora

2. DISEÑO, DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DEL RECIPIENTE

2.1. Las dimensiones y tolerancias se indican en la Tabla 2 y Figuras 3a, 3b, 3c, 3d y 3e.

Para hacer las mediciones de los recipientes o sus elementos se deben tomar en cada caso tres medidas en

puntos equidistantes, tomándose como valor representativo el promedio de dichos valores.

La ovalidad de la parte cilíndrica del recipiente debe limitarse a una valor tal que la diferencia entre los

diámetros exteriores máximo y mínimo de una misma sección transversal no exceda el 1,0 % del promedio de

estos valores. Además, esta desviación debe ser gradual.

D máx – D mín 0,01 D prom


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TABLA 2 – Dimensiones y tolerancias admisibles del recipiente (mm)

Cap. mín = 7,32 l

Dimensiones = mm


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FIGURA 3a – Recipiente Tipo 3

Cap. mín = 12,20 l

Dimensiones = mm


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FIGURA 3b – Recipiente tipo 5

Cap. mín = 12,20 l

Dimensiones = mm


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FIGURA 3c – Recipiente tipo 10

Cap. mín = 12,20 l

Dimensiones = mm


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FIGURA 3d – Recipiente tipo 15

Cap. mín = 109,8 l Dimensiones

= mm

FIGURA 3e – Recipiente tipo 45


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2.2. Dimensiones de casquetes

Los casquetes deben ser cóncavos a la presión y estar constituidos por una zona cilíndrica con una longitud no

menor a cuatro veces el espesor mínimo del material utilizado y por una zona semiesférica o elipsoidal, donde la

relación entre D y H deberá ser la que se indica en la Figura 4.

FIGURA 4 – Casquetes del recipiente

2.3. Dimensiones de portaválvula

El portaválvula de los recipientes (véase Figura 5) de 3 kg; 5 kg; 10 kg; 15 kg y 45 kg, deberá ser un anillo de

acero de 44,5 mm ± 0,5 mm de diámetro como mínimo y en cuyo orificio central debe tener una rosca cónica

para tubería ¾ NPT según ANSI/ASME B1.20.1. Se permite una desviación máxima de 5° respecto al eje

longitudinal del recipiente. El espesor del portaválvula deberá permitir roscar por lo menos 6 hilos de la válvula,

como mínimo.

FIGURA 5 – Portaválvula del recipiente


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34

2.3.1. Soldadura de portavalvula

El portaválvula debe ir soldado al casquete por medio de soldadura de arco eléctrico, manual o automático. Esta

soldadura debe ser de filete y su altura debe ser igual o superior a la dada por la fórmula:

h = e

donde:

h = altura del filete

e = espesor de plancha del casquete

2.3.2. Previo a la soldadura debe lograrse un buen contacto entre el porta válvula y casquete.

La soldadura debe ser exterior y aplicada alrededor del portaválvula y la raíz del filete debe incluir el vértice del

ángulo que forman los elementos que se unen (véase Figura 6).

FIGURA 6 – Unión del portaválvula

2


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35

2.3.3. El protector de válvula dependiendo del tipo de recipiente deberá tener las dimensiones que se

indican en la Tabla 3, Figura 7, además su diseño debe considerar en su base áreas libres para no retener

líquidos.

TABLA 3 - Dimensiones del protector (mm)

Tipo de

Recipiente

Dp

hp

Espesor

mínimo ep a

b

c

r mín Angulo

abertura

3; 5; 10; 15 200 +5 -0 130 ± 2 2,5

+0 110 -5 40

+0 -5 45± 3 7,5 80

+0 -5

45

235

+5 -0

150 ± 2

2,5

+0 110 -5

40

+0 -5

45 ± 3

7,5

80

+0 -5

FIGURA 7 – Características del protector de válvula


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36

2.3.4. Las dimensiones que figuran en la Tabla 3

permiten una distancia mínima de 10 mm entre la parte superior de las válvulas y el casquete inferior de otro

recipiente colocado sobre él.

2.3.5. La base del recipiente

(véase Tabla 4 y Figura 8) debe ser rebordeada, considerando áreas de ventilación de tres agujeros de 12 mm de

diámetro y equidistantes entre sí y contar con tres orificios en el reborde para permitir el escurrimiento de

líquidos.

TABLA 4 – Dimensiones de la base del recipiente (mm)

Tipo Do d1 h, mín e, mín

nominal

r, mín.

+5 +5

3; 5 220 -0 210 - 0 10 2,5 6,5 *

10; 15

250 +5 -0

+5 220 -0

10

2,5

7,5

45

300 +5 - 0

260 ± 2 15 3,0 10

* Opcional


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37

FIGURA 8 – Características de la base del recipiente

2.4. Espesor de pared del recipiente

2.4.1. En el recipiente terminado los casquetes y la parte cilíndrica deberán tener un espesor igual o

mayor al que resulta de aplicar la siguiente fórmula,

considerando un factor de seguridad no menor de 2 respecto al límite de fluencia inferior del

material y en ningún caso el espesor será menor a 2 mm como se indica en la Tabla 5.

P x R

e =

E x - 0,6 P


Diseño de plantas

38

Donde:

e = espesor de pared (mm),

P = Presión de diseño (MPa),

R = Radio interior de la parte cilíndrica (mm), E = Eficiencia de la soldadura,

= ½ límite de fluencia inferior (MPa).

Para efectos de los recipientes que contienen GLP, se considera que el gas contenido es propano puro, el que a

37,8 °C posee una presión de 1,48 MPa, y según la NFPA 58, los recipientes que contienen gases a una presión

que no exceda 1,48 MPa, la presión de diseño es de 1,70 MPa (17,34 kg/cm2).

TABLA 5 - Espesor mínimo de material para casquetes y parte cilíndrica, (mm)

4) Según NTP 341.088 (ISO 4978).

5) Espesor mínimo considerado.

6) Cálculos efectuados para cilindros totalmente radiografiados.

2.4.2. El espesor de pared medido no incluye ningún recubrimiento protector.

2.4.3. El espesor mínimo de los casquetes

medido en cualquier punto de ellos, no debe ser menor que el 90 % del espesor mínimo del material para el

casquete indicado en la Tabla 5. Para el control se deben efectuar mediciones del espesor con instrumento

calibrado para medir curvatura con precisión de 0,01 mm, (micrómetro digital o manual) se tomarán las medidas

Tipo de

recipiente Grado del acero

4)

1 2 3 4

3 y 5 2,09 2,00 5)

2,00 5)

2,00 5)

10 2,60 2,20 2,15 2,00 5)

15 3,10 2,70 2,39 2,00 5)

45 6) 3,45 3,00 2,66 2,04


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39

de arriba hacia abajo a lo largo de un plano de corte de un casquete seccionado en forma longitudinal.

2.5. Eficiencia de la soldadura

a) Para recipientes constituídos por dos casquetes que no tienen una costura longitudinal, se tomará el

valor de la eficiencia de soldadura igual a 1.

b) Para recipientes de tres piezas unidas por soldadura, dos casquetes y una sección cilíndrica, la eficiencia

de soldadura será:

- Totalmente radiografíada 90 %

- Parcialmente radiografíada 80 %

- Sin radiografía 65 %

2.6. Capacidad de los recipientes

2.6.1. El volumen de los recipientes

debe ser tal que permita la máxima relación de llenado que corresponde al gas propano a 15,6 °C (60 °F) y es

0,41.

2.6.2Según su contenido neto nominal de GLP

los recipientes se clasificarán en los tipos que se indican en la Tabla 6.

TABLA 6 - Serie normalizada de los recipientes según su contenido neto nominal de GLP y capacidad

Tipo Contenido neto

nominal de GLP,

(kg)

Capacidad mínima de

recipiente

Litros de

Agua

Tolerancia %

3 3 7,32 + 5 , - 0 5 5 12,20 + 5 , - 0

10 10 24,40 + 5 , - 0

15 15 36,60 + 5 , - 0

45 45 109,80 + 5 , - 0


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40

2.7. Tara del recipiente

La tolerancia en la tara del recipiente marcada en el protector de válvula expresada como desviaciones

admisibles es:

± 50 g para los recipientes de 3 kg y 5 kg , y;

± 100 g para los recipientes de 10 kg; 15 kg y 45 kg.

2.8. Acabado

Los recipientes al final del proceso de fabricación y antes de pintarlos de acuerdo a la correspondiente NTP,

deberán tener la superficie lisa, uniforme y limpia sin abolladura ni rebabas; los bordes rectos deberán ser

cortados de tal manera que no presenten salientes. Cuando la plancha utilizada sea no decapada se deberá

efectuar una limpieza adicional.

2.9. Reparación de soldadura defectuosa

El cordón de soldadura defectuoso debe ser removido antes de efectuarse la reparación.

El recipiente sometido a prueba, que presenta fugas en la soldadura podrá ser reparado bajo las siguientes

condiciones:

a) Cuando la longitud de la parte defectuosa del cordón no exceda 40 mm en la junta longitudinal del

cuerpo o en las juntas circunferenciales entre el cuerpo y los casquetes, debiéndose utilizar para la

reparación, soldadura de arco eléctrico sumergido.

b) Cuando en la junta del portaválvula la longitud del cordón de soldadura defectuoso no exceda 10 mm.

c) El número total de reparaciones en el recipiente no deberá exceder de tres (03) y no ser colindantes

entre sí.


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41

2.1. Control de tara

a) Los recipientes deben pesarse para determinar la masa con el fin de marcarla en el protector de válvula.

b) La báscula debe tener características adecuadas para efectuar el control, es decir una legibilidad de:

10 g para recipientes de 3 kg y 5 kg;

20 g para recipientes de 10 kg; 15 kg y 45 kg

Ser de Clase III según la NMP 006.

c) Cada vez que se efectúe una inspección para controlar la tara de los recipientes previamente se

verificarán las básculas (control de cero, repetibilidad, sensibilidad y justeza), con masa patrones

certificadas por lo menos una vez al año por una entidad competente y de acuerdo con la NMP 006.

d) Los patrones de masa deben ser de 10 g hasta 50 kg, de clase M2, normalizados según NMP 004.

III.- DESCRPCION DEL PROCESO

1. Abastecimiento de planchas de acero

La materia prima principal del proceso de producción es la plancha (2.3x1220x2160) que es traído del almacén

del área habilitación de material. Los grosores de las planchas con las que se trabajaran dependerán del uso que

se le dará. El tipo de acero que se emplea es "LAC Delgada ASTM A-36 o Acero A1011".Las planchas se puede

observar en la

Área de Habilitación de Material


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42

2. Sección Corte de planchas

Es en este proceso las planchas se colocan en la cizalla y se realizan dos cortes. De estos dos cortes se obtienen

3 planchas menores. Una de ellas, la de mayor dimensión (1,00 x 2,00 m) es colocada sobre una mesa ubicada

cerca de la cortadora, para luego ser cortada en 8 cuadrados de 50 cm de lado; éstas son utilizadas para la

elaboración de las dos tapas del balón (tapas semiesféricas). Los dos retazos de plancha que quedan, se utilizaran

para la obtención de la base (anillo circular) y el asa del balón. Estas dos últimas son cortadas en esta cizalla.

Corte de la plancha

3. Troquelado de asas y bases

Consiste en realizar agujeros a las asas y a las bases del metal, que anteriormente se realizó cortes con las

medidas establecidas de acuerdo a la fabricación del producto.


Diseño de plantas

43

Agujero a las asas

4. Rotulado de asas y bases

La máquina encargada de realizar el rotulado mediante en cual los aros pasan por unos rodillos que dan la

forma circular o la curvatura necesaria de las asas y las bases,

Rolado de las asas y bases


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44

5. Estampado

El estampado de discos (posteriormente casquetes) se realiza con la estampadora. La embutidora de asas

también cumple la función de estampado.

Estampado de los accesorios

5. Embutidora

Existen 3 tipos de embutidoras: de asas, de aros y de casquetes. Se deben embutir los casquetes

(inferiores y superiores) con la embutidora de casquetes. De igual forma las asas y aros con sus respectivas

embutidoras. Esto consiste en doblar los bordes de las asas y bases


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45

Embutidora de asas bases y discos

6. Biselado y uniformizado de casquetes

Los casquetes inferiores son biselados. Esto consiste en desbastar los bordes para que encajen los dos casquetes

y son uniformizados los casquetes superiores (cortando el exceso irregular de los bordes)

para luego unirse las dos partes. Esto lo realiza el operario de forma manual.


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46

7. Perforación de casquete superior

La parte superior de balón es llevada al taladro neumático para hacerle el agujero donde irá el gollete para la

válvula. Este ya tiene el estampado.

Perforación de casquete

8. Soldadura

Contando con las cinco piezas. Los casquetes superiores e inferiores se encajan (gracias al biselado) y luego se

sueldan (gracias al uniformizado) mediante soldadura por arco sumergido. Antes se sueldan los aros en sus dos

extremos para dar la forma compacta circular mediante soldadura MIG. Las asas y los aros se incorporan al

cuerpo del recipiente mediante soldaduras MIG y el cuello o gollete de la válvula, se une mediante soldadura

por arco eléctrico.

soldado de bases casquetes y bases


Diseño de plantas

47

9. Tratamiento térmico

Los balones son sometidos a tratamiento térmico en el horno con el fin de eliminar las tensiones internas del

proceso de fabricación. Esto consiste en elevar la temperatura de los recipientes en forma lenta y uniforme hasta

un mínimo de 550degC y un máximo de 650degC, por un periodo de 6 minutos

Horno térmico

10. Prueba hidrostática

Se colocara el cilindro en el equipo de prueba y se conectara la manguera con el gollete, luego se llenara el

cilindro con agua presión de 450 psise cerrará la llave de agua y dejará escapar el aire, esto por un tiempo de

un minuto, se cerrará la llave y se iniciará la inspección visual del recipiente, revisar que no existan fugas en el

recipiente

Prueba Hidrostática


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48

11. Colocación de las válvulas.

Para poder asegurar que la válvula quede totalmente sellada, y no se produzcan fugas por la unión roscada, se

coloca teflón en la rosca de la válvula, el teflón es enrollado en una cantidad conveniente.

Luego se colocan las válvulas, utilizando una máquina eléctrica, que las enrosca rápidamente.

colocar porta válvula.

12. Prueba neumática

Se ingresa aire a una presión de 110 psi dentro de los recipientes de GLP para posteriormente sumergirlos en

agua y verificar que no exista ninguna fuga.


Diseño de plantas

49

Prueba neumática

13. pintado

El operario coloca los recipientes a pintar en el disco giratorio. Fijado allí comenzará a dar vueltas al disco a la vez

que pintara con el soplete toda la superficie del recipiente de GLP. Cuando se consuma la pintura de la

compresora del soplete deberá eliminar la presión de aire interior para proceder con la recarga de pintura

acrílica. El color puede ser escogido por el comprador; entre los colores que comúnmente se aplican tenemos el

azul, morado y verde.


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50

ÁREA DE PRODUCCION ADMINISTRACION

INFRAESTRUCTURA

REQUERIMIENTO (m2)

1. AREA DE FABRICACION

Área de almacén 150.00

Área de torneado 150.00

Área de fresado 150.00

Área de tratamientos terminados

Área de armado y ensamblado

50.00

100.00

Área de acabado 30.00

Área de control de pruebas

Servicios higiénicos

50.00

50.00

Total 730.00

2. AREA DE ADMINISTRACION

Oficina de Gerencia 20.00

Oficina de Sala de juntas 40.00

Oficina de Secretaria 10.00

Oficina de Administración 15.00

Oficina de Contabilidad 10.00

Servicios Higiénicos 10.00

Oficina de Recepción 5.00

Vestíbulo y espera 50.00

Total 170.00

4. OTRAS AREAS

Área de estacionamiento 400.00

Jardines 300.00

Total 700.00

TOTAL 1600.00


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51

Almac

én

Tornea

do

Fresad

o

Armado y

ensamblad

o

Acabad

os

Control de

calidad

Oficinas de

gerencia

Servicios

higiénicos

Almacén A B C C C B C

Torneado A B B C C B

Fresado B B C C B

Armado y ensamblado A B C B

Acabados A C B

Control de calidad B B

Oficinas de gerencia B

Servicios higiénicos

VALOR PROXIMIDAD

A Necesariamente cercano 1 Flujo de productos

B Cercano 2 Razones Higiénicas

C Alejado 3 Manejo rápido

7.- SERVICIOS DE MÁQUINAS Y EQUIPOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN.

Requerimientos de la maquinaria

A continuación se detalla el requerimiento de máquinas y equipos necesarios para el proceso de producción de

balones de gas.


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ROLADORA DE TUBOS

FRESADORA TALADRADORA


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53

TORNO


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TROQUELADORA

TALADRO

Presion nominal 16 ton

Carrera del martillo 700 mm

Nº. de golpes 120/min

Máxima altura del

martillo 420mm

Ajuste de altura 60mm

Profundidad de la

garganta 760mm

Tamaño de mesa 2000mm x 1850mm

Abertura de la

bancada 110mm x 220mm

Superficie de

deslizamiento 180mm x 200mm

Motor principal 1.5 kw

Dimensiones 1140mm x 905mm x

1890mm

Peso aproximado 1070kg

Capacidad de

barrenado 30 mm

Carrera del husillo 135 mm

Garganta 315 mm

Máxima distancia

del husillo a la mesa 520 mm

Máxima distancia

del husillo a la base 1080 mm

Cono del husillo Morse No.3

Velocidades(12) 70-2600 r.p.m

Avance automático

del husillo 3 pasos(0.1,0.2,0.3mm/r)


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55

MAQUINA PLEGADORA COLLY

Maquina: Torno Paralelo

Características:

Marca Colly Manufactura Francesa

Material a procesar: Acero Plancha negra Diá. Adm. sobre la bancada 400 mm

ASTM A36 4*8*3/16 Diá. Adm. sobre el carro transversal 240 mm

Peso aproximado 1750 Kg. Distancia entre puntas 1000mm

Dimensiones de la máquina 2020 x 755 x 1230 18 velocidades del husillo de 35 a 189 s T r/m.

Motor 12 CV Refrigerante líquido Macron

440 voltios Diámetro del husillo 32 mm

Función:

Es la máquina herramienta básica en la cual se hace la operación de torneado.

Un torno se construye sobre una bancada de construcción masiva y rígida para resistir la deflexión y la vibración. En

la parte superior de la bancada a la izquierda está el cabezal que lleva una flecha


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56

Tabla 6.5 Relación de máquinas y equipos del proceso de producción.

Nº Maquina o Equipo Cantidad

1 Guillotina 1

2 Plegadora 1

3 Prensa Hidráulica 1

4 Torno 1

5 Fresadora 1

6 Equipo oxicorte 2

7 Máquinas para Soldar 3

8 Taladro de Pie 1

9 Arenador 1

10 Sierra Excéntrica 1

11 Tecle Eléctrico 1

12 Montacargas 1

Tabla 6.6 Relación de equipos básicos para el proceso de producción y mantenimiento

Maquina o Equipo Cantidad

Esmeril de Mano 4

Taladros de Mano 3

Tornillo de Banco 3

Yunque 2

Sierra de Mano 3

Juego de Dados 3

Juego de Llaves 3

Juegos de Desarmadores 3

Esmeril de Banco 2


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57

IV.- DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

1.- GENERALIDADES

La distribución o disposición de la planta (Lay - out) se refiere al acondicionamiento de maquinarias y equipos

dentro del espacio señalado a las operaciones productivas y en función de otras áreas tales como:

administración, servicios, etc. Esta actividad se basa en el conjunto de procedimientos y conceptos, por los

cuales todos los elementos físicos del proyecto se coordinan con el objeto que el proceso de producción se

lleve a cabo de la forma más adecuada El propósito debe ser formar la unidad productiva y en la que el esfuerzo

humano se cumpla en la máxima productividad.

2.- OBJETIVOS

Facilitar lo mejor posible, la ejecución de las operaciones en el proceso, haciendo que este sea fluido,

minimizando el tiempo muerto, perdido por cruces durante las operaciones.

Aprovechar al máximo el espacio destinado a la planta de tal modo que se minimicen espacio sin

utilizar.

Aprovechar al máximo la mano de obra, de manera que no se pierda tiempo de trabajo por mala

distribución de maquinaria o espacio.

Poder de adaptabilidad, para así poder reaccionar eficientemente, en situaciones que se tenga que

cambiar o alterar de algún modo la distribución inicial.

Evitar el uso innecesario de tiempo, maquinaria o equipo, mediante la correcta disposición de estos,

así como evitar tener maquinaria innecesaria en la planta.

Ofrecer las mejores condiciones de trabajo al personal, de tal modo que se aumente la eficiencia en

el trabajo.

3.- VENTAJAS DE UNA BUENA DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

Disminución de las distancias a recorrer por los materiales, herramientas y trabajadores.

Circulación adecuada para el personal, equipos móviles, materiales y productos en elaboración, etc.

Utilización efectiva del espacio disponible según la necesidad.

Seguridad del personal y disminución de accidentes.

Localización de sitios para inspección, que permitan mejorar la calidad del producto.

Disminución del tiempo de fabricación.

Mejoramiento de las condiciones de trabajo.

Incremento de la productividad y disminución de los costos.


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58

4.- PRINCIPIOS DE BÁSICO DE LA DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

Principio de la satisfacción y de la seguridad.

A igualdad de condiciones, será siempre más efectiva la distribución que haga el trabajo más

satisfactorio y seguro para los trabajadores.

Principio de la integración de conjunto.

La mejor distribución es la que integra a los hombres, materiales, maquinaria, actividades auxiliares y

cualquier otro factor, de modo que resulte el compromiso mejor entre todas estas partes.

Principio de la mínima distancia recorrida.

A igualdad de condiciones, es siempre mejor la distribución que permite que la distancia a recorrer por

el material sea la menor posible.

Principio de la circulación o flujo de materiales.

En igualdad de condiciones, es mejor aquella distribución que ordene las áreas de trabajo de modo

que cada operación o proceso esté en el mismo orden o secuencia en que se transformen, tratan o

montan los materiales.

Principio del espacio cúbico.

La economía se obtiene utilizando de un modo efectivo todo el espacio disponible, tanto en

horizontal como en vertical.

Principio de la flexibilidad.

A igualdad de condiciones será siempre más efectiva la distribución que pueda ser ajustada o

reordenada con menos costo o inconvenientes.

5.- MÉTODO DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA (SISTEMA LAY-OUT PLANNIG)

5.1.- DISTRIBUCIÓN POR POSICIÓN FIJA.

El material permanece en situación fija y son los hombres y la maquinaria los que confluyen hacia él.

A.- Proceso de trabajo: Todos los puestos de trabajo se instalan con carácter provisional y junto al

elemento principal o conjunto que se fabrica o monta.

B.- Material en curso de fabricación: El material se lleva al lugar de montaje ó fabricación.

C.- Versatilidad: Tienen amplia versatilidad, se adaptan con facilidad a cualquier variación.

D.- Continuidad de funcionamiento: No son estables ni los tiempos concedidos ni las cargas de trabajo.

Pueden influir incluso las condiciones climatológicas.

E.- Incentivo: Depende del trabajo individual del trabajador.


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59

F.- Cualificación de la mano de obra: Los equipos suelen ser muy convencionales, incluso aunque se

emplee una máquina en concreto no suele ser muy especializada, por lo que no ha de ser muy cualificada.

5.2.- Distribución por proceso.

Las operaciones del mismo tipo se realizan dentro del mismo sector.

A.- Proceso de trabajo: Los puestos de trabajo se sitúan por funciones homónimas. En algunas

secciones los puestos de trabajo son iguales y en otras, tienen alguna característica diferenciadora,

cómo potencia, r.p.m.

B.- Material en curso de fabricación: El material se desplaza entre puestos diferentes dentro de una

misma sección o desde una sección a la siguiente que le corresponda. Pero el itinerario nunca es fijo.

C. Versatilidad: Es muy versátil siendo posible fabricar en ella cualquier elemento con las limitaciones

inherentes a la propia instalación. Es la distribución más adecuada para la fabricación intermitente ó

bajo pedido, facilitándose la programación de los puestos de trabajo al máximo de carga posible.

D.- Continuidad de funcionamiento: Cada fase de trabajo se programa para el puesto más

adecuado. Una avería producida en un puesto no incide en el funcionamiento de los restantes, por lo

que no se causan retrasos acusados en la fabricación.

E.- Incentivo: El incentivo logrado por cada operario es únicamente función de su rendimiento

personal.

F.- Cualificación de la mano de obra.: Al ser nulos, o casi nulos, el automatismo y la repetición de

actividades. Se requiere mano de obra muy cualificada.

5.3. Distribución por producto

El material se desplaza de una operación a la siguiente sin solución de continuidad. (Líneas de producción,

producción en cadena).

A.-Proceso de trabajo: Los puestos de trabajo se ubican según el orden implícitamente establecido

en el diagrama analítico de proceso. Con esta distribución se consigue mejorar el aprovechamiento de

la superficie requerida para la instalación.

B.-Material en curso de fabricación: EL material en curso de fabricación se desplaza de un puesto a

otro, lo que conlleva la mínima cantidad del mismo (no necesidad de componentes en stock) menor

manipulación y recorrido en transportes, a la vez que admite un mayor grado de automatización en la

maquinaria.


Diseño de plantas

60

C.-Versatilidad: No permite la adaptación inmediata a otra fabricación distinta para la que fue

proyectada.

D.-Continuidad de funcionamiento: El principal problema puede que sea lograr un equilibrio ó

continuidad de funcionamiento. Para ello se requiere que sea igual el tiempo de la actividad de cada

puesto, de no ser así, deberá disponerse para las actividades que lo requieran de varios puestos de

trabajo iguales. Cualquier avería producida en la instalación ocasiona la parada total de la misma, a

menos que se duplique la maquinaria. Cuando se fabrican elementos aislados sin automatización la

anomalía solamente repercute en los puestos siguientes del proceso.

E.-Incentivo: El incentivo obtenido por cada uno de los operarios es función del logrado por el

conjunto, ya que el trabajo está relacionado ó íntimamente ligado.

F.-Cualificación de mano de obra: La distribución en línea requiere maquinaria de elevado costo por

tenderse hacia la automatización por esto, la mano de obra no requiere una cualificación profesional

alta.

6. PRESUPUESTO

Presuesto para infraestructura

DESCRIPCIÓN Und. Metrado Precio S/. Parcial S/. Subtotal S/.

INSTALACIONES PROVISIONALES 950.00

1 INSTALACION DE AGUA glb 1.00 450.00 450.00

2 ENERGIA ELECTRICA PARA LA CONSTRUCCION glb 1.00 500.00 500.00

3 TRABAJOS PRELIMINARES 5,697.11

4 CARTEL DE IDENTIFICACION DE LA OBRA DE 3.60X2.40 und 1.00 522.56 522.56

5 TRAZO, NIVELES Y REPLANTEO PERMAN. DE OBRA m2 2,911.24 0.85 2,474.55

6 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE HERR. vje 6.00 450.00 2,700.00

7 DEMOLICIONES Y MOVIMIENTO DE TIERRAS 2,247.00

8 DEMOLICIÓN LOSA DE PISO M2 54.00 5.00 270.00

9 EXCAVACIONES LOCALIZADAS ZAPATAS M3 81.00 7.00 567.00

10 DEMOLICION PARCIAL MURO PERIMETRAL M2 120.00 5.00 600.00

11 ELIMINACIÓN DE EXCEDENTES M3 162.00 5.00 810.00

12 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE 6,399.00

13 SOLADOS f'c=80 kg/cm2 (t=0.075m) M2 54.00 15.00 810.00

14 SOBRECIMIENTOS CONCRETO f'c=175 kg/cm2 M3 81.00 65.00 5,265.00

15 ENCOFRADO SOBRECIMIENTOS M2 54.00 6.00 324.00

16 OBRAS DE CONCRETO ARMADO 33,838.20

17 ZAPATAS Y PEDESTALES 27,552.00

18 CONCRETO f'c=210 kg/cm2 M3 324.00 70.00 22,680.00


Diseño de plantas

61

19 ENCOFRADO CORRIENTE M2 216.00 7.00 1,512.00

20 ENCOFRADO TIPO CARAVISTA M2 216.00 8.00 1,728.00

21 ACERO DE REFUERZO KG 960.00 1.70 1,632.00

22 COLUMNAS MURO PERIMETRAL 6,286.20

23 CONCCRETO f'c=210 kg/cm2 M3 57.60 85.00 4,896.00

24 ENCOFRADO M2 134.40 8.00 1,075.20

25 ACERO DE REFUERZO KG 450.00 0.70 315.00

26 ESTRUCTURAS METALICAS Y COBERTURA 2,193,418.96

27 ARMADURA ARCO PRINCIPAL und 48.00 7,084.30 340,046.40

28 VIGUETAS und 940.00 150.00 141,000.00

29 VIGAS LATERALES und 88.00 250.00 22,000.00

30 TRASLADO Y MONTAJE DE ESTRUCTURA METALICA glb 40.00 25,108.53 1,004,341.20

31 COBERTURA m2 8,448.00 74.32 627,855.36

32 TIRANTE und 192.00 120.00 23,040.00

33 TEMPLADORES und 48 732.00 35,136.00

COSTO DIRECTO 2,242,550.27

GASTOS GENERALES 200,255.03

SUB TOTAL 2,000,805.30

IMPUESTOS 18% 444,024.95

TOTAL PRESUPUESTADO 3,010,830.00

Presupuesto para maquinaria

N DESCRIPCIÓN Unidad

Precio

S/.

Parcial

S/.

Subtotal

S/.

MAQUINARIA DE CORTE 22,450.00

1 TROQUELADORA 5.00 450.00 2,250.00

2 TALADRO 5.00 380.00 1,900.00

3 POTENCI SB 3010 5.00 2,200.00 11,000.00

4 POTENCIA SB 2510 6.00 1,200.00 7,200.00

5

MAQUINAS PARA MAQUINADO

SECUNDARIO

22,030.00

6 PRENSA HIDRAULICA VLP-506ZE5S 4.00 1,820.00 7,280.00

7 PRENSA HIDRAULICA MV-150 2.00 1,500.00 3,000.00

8 MAQUINA DE CORTE VERTICAL S2020 5.00 890.00 4,450.00

9 TALADRO CABEZAL MULTIPLE 6 BP-50 3.00 1,200.00 3,600.00

10 TORNO DE BANCADA 3.00 1,500.00 4,500.00

11 MAQUINARIA PARA SOLDADURA 48,600.00

12 MAQUINAS DE SODADURA MAG 25.00 920.00 23,000.00

13 MAQUINAS PARA SOLDADURA TIG 8.00 1,500.00 12,000.00

14 MESAS PARA SOLDAR 20.00 650.00 13,000.00

15 ELIMINACIÓN DE EXCEDENTES 162.00 5.00 810.00


Diseño de plantas

62

COSTO DIRECTO 93,990.00

GASTOS GENERALES 9,399.00

SEGURO (4%) 3,759.60

SUB TOTAL 107,148.60

IMPUESTOS 18% 19,286.75

TOTAL PRESUPUESTADO 130,435.35

Presupuesto para Personal de producción

DESCRIPCIÓN Número Precio S/.

Mensual Parcial S/.

Subtotal

(S/.)

MANO DE OBRA DE PRODUCCIÓN 190,000.00

OPERARIOS 142.00 1,000.00 142,000.00

SUPERVISORES 28.00 1,500.00 42,000.00

JEFE DE PRODUCCIÓN 1.00 2,200.00 2,200.00

SERVICIOS AUXILIARES 20,400.00

COCINEROS 8.00 850.00 6,800.00

PERSONAL DE LIMPIEZA 8.00 850.00 6,800.00

VIGILANTES 2.00 850.00 1,700.00

COSTO DIRECTO 220,500.00

BENEFICIOS SOCIALES 320,250.00

SUB TOTAL 540,750.00

TOTAL PRESUPUESTADO 540,750.00

Presupuesto para gastos de administración

Descripción Cantidad

Costo

unitario (S/.)

Subtotal

(S/.)

Bienes y Servicios

UTILES DE ESCRITORIO 1 250.00 250.00

VIÁTICOS DIRECTIVOS GESTIONES VARIAS 1 480.00 480.00

COPIAS Y ANILLLADOS 1 140.00 140.00

MOVILIDAD LOCAL GESTIONES VARIAS 1 400.00 400.00

TINTA PARA IMPRESORA 1 140.00 140.00

ALQUILER DE COMPUTADORA 1 360.00 360.00

GASTOS DE REPRESENTACIÓN 1 150.00 150.00

SERVICIO DE TELEFONÍA MOVIL Y FIJA 1 420.00 420.00

LEGALIZACIONES Y GASTOS NOTARIALES 1 160.00 160.00

GASTOS REGISTROS PÚBLICOS 1 180.00 180.00


Diseño de plantas

63

CONSUMO DE LUZ 1 72.00 72.00

SUB-TOTAL 2,752.00

OTROS NECESARIOS PARA LA PRESTACIÓN

DE SERVICIOS DE SUMINISTRO DE AGUA

BIENES Y SERVICIOS

VIÁTICOS POR INSPECCIONES OCULARES 250.00 150.00

GASOLINA POR INSPECCIONES 300.00 200.00

SUB-TOTAL 550.00 350.00

PERSONAL ADMINISTRATIVO

GERENTE GENERAL 1 2,000.00 2,000.00

SECRETARIA 3 1,800.00 5,400.00

JEFE DE MANTENIMIENTO 1 1,950.00 1,950.00

JEFE DE MARKETING 1 1,950.00 1,950.00

CONTADOR 1 1,800.00 1,800.00

JEFE DE LOGISTICA 1 1,950.00 1,950.00

SUB-TOTAL 15,050.00

BENEFICIOS SOCIALES 22,575.00

TOTAL 45,727.00

Presupuesto de insumos de producción mensual

Material Materia

prima

Descripción Catidad Unidad Costo

Unit

S/.

Subtotal

S/.

Perfiles de acero Perfil L 2 1/2*2 1 /2*1/4 de 6m 32.2885 Ton 2,337.38 75,470.49

Perfil L 1 1/2*1 1 /2*3/16 de 6m 2.4219 Ton 2,337.38 5,660.90

Perfil L 1*1*3/32 de 6m 0.5291 Ton 2,337.38 1,236.71

Planchas de acero Plancha 6000*2400*9 66.2126 Ton 2,337.38 154,764.01

Plancha de 1500*6000*6 160.0139 Ton 2,337.38 374,013.29

Plancha de 1200*2400*2.9 274.3705 Ton 2,337.38 641,308.12

Placa 1200*2400*1.8 mm 50.8513 Ton 2,337.38 118,858.81

Planchas de

aluminio

Placa de latón de

2000*1000*2.5mm

6240 Unid 75.00 468,000.00

Tubo flexible Tubería flexible de unión 2496 Unid 25.00 62,400.00

Filtro Colector de microparticulas 2496 Unid 68.00 169,728.00

Motor Motor de 4 polos 2496 Unid 100.00 249,600.00

Ventilador Ventilador centrifugo 2496 Unid 125.00 312,000.00

Unión reducción Unión reducción 4992 Unid 8.00 39,936.00


Diseño de plantas

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Arrancador Arrancador convecional 2496 Unid 15.00 37,440.00

Otros Clavijas, pernos, soldadura 12480 Unid 0.10 1,248.00

TOTAL 2,900,664.33

IMPUESTO A LA VENTA 488,099.58

TOTAL 3,200,400.00

PRESUPUESTO INVERSIÓN INICIAL

Descripción Subtotal S/.

PRESUPUESTO MANO DE OBRA 503,750.00

PRESUPUESTO MAQUINARIA 126,435.00

PRESUPUESTO DE ESTRUCTURA 2,900,830.00

INSUMOS DE PRODUCCIÓN 3,200,400.00

GASTOS DE ADMINISTRACIÓN 45,727.00

TOTAL 8,400,310.00


Diseño de plantas

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7. BIBLIOGRAFIA

http://www.vivienda.gob.pe/documentos/documentos_ds_010/3/EM._040_INSTALACIONES_DE_GAS.pdf

http://www.osinerg.gob.pe/newweb/uploads/Publico/foro_regional_tumbes_2011/Curso%20GLP%20201

1-3.pdf

http://www.fcen.uba.ar/shys/pdf/hojas_gases.pdf

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/101a200/ntp_1

98.pdf

https://www.edrhym.gob.sv/drhm/Documentos/Anexo%205%20Res%20152-

2005%20RTCA%20FABRICACION%20DE%20CILINDROS.pdf

http://faolex.fao.org/docs/pdf/per69968.pdf

http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/734/1/fernandez_ph.pdf

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/ingenie/monge_t_m/cap-5.pdf

http://www.unlu.edu.ar/~ope20156/pdf/estructura.pdf

http://www.uclm.es/area/ing_rural/AsignaturaProyectos/Tema5.pdf

http://www.upct.es/~orientap/agrolola/biochar.pdf

http://www.fao.org/docrep/003/v8490s/v8490s04.htm

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/101a200/ntp_1

98.pdf

https://www.edrhym.gob.sv/drhm/Documentos/Anexo%205%20Res%20152-

2005%20RTCA%20FABRICACION%20DE%20CILINDROS.pdf


http://www.vivienda.gob.pe/documentos/documentos_ds_010/3/EM._040_INSTALACIONES_DE_GAS.pdf

http://www.osinerg.gob.pe/newweb/uploads/Publico/foro_regional_tumbes_2011/Curso%20GLP%202011-3.pdf

http://www.osinerg.gob.pe/newweb/uploads/Publico/foro_regional_tumbes_2011/Curso%20GLP%202011-3.pdf

http://www.fcen.uba.ar/shys/pdf/hojas_gases.pdf

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/101a200/ntp_198.pdf


https://www.edrhym.gob.sv/drhm/Documentos/Anexo%205%20Res%20152-2005%20RTCA%20FABRICACION%20DE%20CILINDROS.pdf



http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/734/1/fernandez_ph.pdf

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/ingenie/monge_t_m/cap-5.pdf

http://www.unlu.edu.ar/~ope20156/pdf/estructura.pdf

http://www.uclm.es/area/ing_rural/AsignaturaProyectos/Tema5.pdf

http://www.upct.es/~orientap/agrolola/biochar.pdf

http://www.fao.org/docrep/003/v8490s/v8490s04.htm







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7. PLANOS

A B C D E F G H

12

6

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