Marcos Caamal E4 R4

8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHEDIRECCIÓN DE INGENIERÍA EN

MECATRÓNICA

MEMORIA DE ESTADÍA PROFESIONAL

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO DE

EXTRACCIÓN DE POLVO

REALIZADA EN LA EMPRESA:

EURONAVY DE MÉXICO S.A DE C.V.

QUE PRESENTA:

MARCOS MANUEL CAAMAL SIMÁ

PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO EN MECATRÓNICA

GENERACIÓN:

20!"20#

S$% A%&'%(' C)*+,%$- C$*/,% C$/,1, . M$3' +, 20#.


2/62

AGRADECIMIENTOS

A D('- por darme la vida.

A /( 4$/(5($ por apoyarme en cada momento de mi vida y de mis estudios, por la

confianza que me dieron y por todo el esfuerzo que realizaron para que yo pueda

terminar mis estudios.

A /(- /$,-&*'- por apoyarme durante todo periodo de estudios, y por la

enseñanza que me brindaron en cada momento, y la amistad que se formó con cada

uno.

A /(- $/(6'- por la amistad que se formó con cada uno durante el periodo de

estudios, y por la convivencia que se día a día se formó.

2


3/62

DATOS GENERALES DEL ALUMNO

ALUMNO:

MARC! MA"#$% CAAMA% !&MA

MATRÍCULA:

'2(2)()2**

DIRECCIÓN Y TELÉFONO:

CA%%$ (+ ". *-), C%. $"&/ 0#1R$, C. $% CARM$", CAM3.

C$%#%AR.4 56678 ()2 ') **, $9MA&%, MARC!6()+):!;


4/62

ÍNDICE

Pág.

LISTA DE FIGURAS......................................................................................................V

LISTA DE TABLAS......................................................................................................VI

. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................

A/! =$"$RA%$! $ %A $M3R$!A...................................................................(

3%A"/$AM&$"/ @ $%&M&/AC&" $% 3R%$MA..........................................2

0#!/&B&CAC&".........................................................................................................'

0$/&>..................................................................................................................-

>&A&%&A $% 3R@$C/...................................................................................-

8. DESARROLLO TEÓRICO........................................................................................9*.(. MARC $ R$B$R$"C&A.................................................................................:

*.2. &!$ $ %A &">$!/&=AC&"....................................................................(7

Alcance..............................................................................................................(7

MetodoloDía.......................................................................................................(+

*.*. $!ARR%% $% 3R@$C/.....................................................................(6

Aplicación de la metodoloDía............................................................................(6

Resultados.........................................................................................................'7 AnElisis..............................................................................................................'7

!.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................................!9

. FUENTES DE INFORMACIÓN...............................................................................0

#. ANEXO.....................................................................................................................

F

'


5/62

LISTA DE FIGURAS

Pág.

F(6;*$ . 3rotección respiratoria.....................................................................................(7

F(6;*$ 2. 3rotección respiratoria completa......................................................................(+

F(6;*$ 8. 3rotección visual..............................................................................................(+

F(6;*$ !.=uantes de nitrilo, maneGo de pinturas..............................................................(:

F(6;*$ . Calzado de seDuridad......................................................................................(:

F(6;*$ #. 3rotección corporal..........................................................................................(6

F(6;*$


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LISTA DE TABLAS

T$>5$ . Costo de material............................................................................................... +

T$>5$ 2. Costo de mano de obra......................................................................................:

T$>5$ 8. Resumen de costo.............................................................................................:

T$>5$ !. iaDrama de =antt.............................................................................................2(

T$>5$ . iaDrama de coneIión Arduino, sensor..............................................................27

T$>5$ #. $specificaciones tJcnicas..................................................................................26

T$>5$ 5$ 9. $specificaciones tJcnicas..................................................................................**

T$>5$ =. Calidad de aire................................................................................................... '2

7


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. INTRODUCCIÓN

DATOS GENERALES DE LA EMPRESA

$uronavy de MJIico !.A. de C.>. es una empresa ubicada en la calle *7 K ** por

(6 y 2-, colonia =uadalupe, Ciudad del Carmen, CampecHe. $sta empresa cuenta

con mEs de (* años de eIperiencia, ofreciendo soluciones inteDrales en seDuridad

industrial a empresas petroleras y turísticas. #tilizando equipos de vanDuardia a nivel

nacional e internacional, Dracias a las alianzas con marcas competitivas e

innovadorasL así como de certificaciones yo aprobaciones que les permiten

ofrecer servicios, suministros y arrendamientos de sistemas y equipos de seDuridad

industrial, que cumplen y satisfacen las

necesidades de nuestros clientes.

%a empresa cuenta con una estación contra incendio, y un centro de servicios de

respiración Draeger disponible las 2' Horas, durante los *7- días del año, para

atender y apoyar en la solución de las necesidades operativas de los clientes.

$uronavy tiene como obGetivo la eficiencia de sus operaciones de servicios,

suministros, arrendamiento, proyectos y capacitación, con la Destión demandada en

cada caso, uno de sus principales compromisos imprescindibles para obtener estos

obGetivos es brindar servicios de calidad, la seDuridad y la protección del medioambiente.

/iene como la ?(-(@% ser líderes en el mercado nacional e internacional en

soluciones inteDrales en seDuridad &ndustrial, así mismo tiene como misión brindar un

servicio con eIcelencia, con personal profesional en un ambiente cElido y Humano

que propicie el JIito y la satisfacción total de sus clientes y todos los que inteDran

esta empresa.

!u '5&(1$ +, 1$5(+$+ consiste en cumplir las necesidades de los clientes, a travJs

de soluciones inteDrales en seDuridad industrial, las cuales cumplan con los

estEndares de calidad, primordialmente. %a política de seDuridad consiste en que

todos los colaboradores mantenDan una actitud positiva y de meGora continua en la

+


8/62

realización de sus funciones, siendo Destores en la prevención de accidentes que

afecten la inteDridad física de las personas y de las instalaciones de trabaGo.

Asimismo, la empresa cumple

con obGetivo de realizar sus operaciones reduciendo

los efectos nocivos y el impacto al medio ambiente.

$l cumplimento y mantenimiento de la política de seDuridad y medio ambiente se

basa en los siDuientes principios4

• Cumplimiento de la normatividad aplicable y la leDislación viDente.

• Actitud positiva y meGora continua.

• Capacitación y entrenamiento constante.

• Comunicación efectiva.

• Cumplimiento de la filosofía empresarial.

PLANTEAMIENTO Y DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

%a empresa $uronavy de MJIico !.A. de C.>. se dedica al mantenimiento de equipos

de seDuridad, de respiración y al mantenimiento de los diferentes eItintores, como

son los de 3?!, 3?!9N, C2 y los de espuma, las carretillas, de los cuales son de

diferentes capacidades de los cuales se mencionan alDunos, como los de '.-kg ,

7.:kg , 6kg , (2kg de los cuales a cada uno de los equipos se les da mantenimiento

Deneral, como iDual se proporciona mantenimiento correctivo y preventivo a los

equipos en plataforma y equipos de respaldo por parte de la empresa.

$l mantenimiento que se le da a los eItintores es completo, inicia con el proceso deliGado y limpieza del eItintorL lueDo viene la etapa de pintado, la cual consta de dos

etapas4 la primera capa, se conoce como pintura primaria y posteriormente viene la

pintura para el acabado final. #na vez pintado el eItintor, se continOa con la etapa de

llenado y presurizado del polvo químico seco 53?!8, cuya capacidad dependerE de

:


9/62

del tipo y tamaño del eItintorL posteriormente viene el presurizado con nitróDeno, y

por Oltimo el etiquetado y sellado del eItintor.

6


10/62

/odo el proceso descrito en el pErrafo anterior, conlleva a la empresa a una

problemEtica importante, la cual se presenta principalmente en el taller de pintura,

este problema es oriDinado por el eIceso de partículas de polvo oriDinados en el

proceso, las cuales, en primera instancia se mantienen en el interior de la cabina, y

debido al eIceso tiende a salir Hacia otras partes de la empresa.

$sto ocurre por la falta de una infraestructura adecuada para el pintado, ya que el

taller no cuenta con un sellado completo de su estructura y las entradas son de Dran

tamaño y debido a esto, el polvo tiende a salir a contaminar los alrededores y talleres

cercanos, incluyendo al personal que labora cerca. ebido a la falta de espacio de la

empresa, el taller de pintura se encuentra a un costado del taller de mantenimiento y

liGado de eItintores, al iDual que del taller de soldadura.

$sta problemEtica estE presente a diario, ya que todos los días se trabaGa en el taller,

dando los acabados de pintura de los equipos de eItintores con los que cuenta la

empresa, y a los que se les da mantenimiento Deneral, que son pertenecientes a las

plataformas. $l eIceso de polvo que se libera en el taller afecta a la salud del

personal encarDado y a los eIternos que se encuentran cerca, al iDual que afecta la

vista, al mantenerse mucHo tiempo dentro del taller y eso Hace que en ocasiones el

pintado de los equipos no se realice correctamente por la falta de visibilidad por el

eIceso de polvo de pintura. $n este caso, se recomienda la implementación de

eItractores de polvo para eliminar Dradualmente las partículas que se mantienen en

el taller, así mismo cabe mencionar que los eItractores contendrEn unos filtros para

evitar daños a la salud, debido al reducido espacio con que cuenta el Erea en la cual

se implementarE.

()


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2. USTIFICACIÓN OBETIVO Y VIABILIDAD

USTIFICACIÓN

$l uso de eItractores en el taller de pintura es eficaz para el bienestar y la salud del

personal que labora en el mismo y sus alrededores, ya que a diario se utiliza una

Dran cantidad de pintura, y los residuos se mantienen en el taller, y por ello se crea

pequeñas nubes de polvo que afectan la vista del personal que se encuentra

pintando en ese momento, y por ello afecta la calidad del pintado de los equipos, o

por falta de visibilidad no se pinte correctamente.

$l proyecto que se propone es la implementación de un sistema de eItractores de

polvo, el cual serE controlado automEticamente por sensores, este proyecto

minimizarE el eIceso de polvo de residuos de pintura, el cual beneficiarE al personal

a carDo y a eIternos, ya que el taller de pintura no estE diseñado para tales trabaGos

y por consecuencia los residuos de pintura tienden a salir al eIterior del taller,

afectando al personal que labora cerca del mismo.

ConstarE iDual de los filtros para mantener las partículas de pintura, ya que el taller

se encuentra cercana al Erea de mantenimiento de eItintores y al de soldadura, y alno colocar los filtros se verE afectado el personal de los talleres mencionados. %a

implementación del uso de eItractores es un factor primordial para el taller de

pintura, y los talleres que se encuentran cercanas, por el motivo de salud del

personal, ya que implementando solo los eItractores, el aire que eIpulsara saldrEn

contaminados con las partículas de polvo, y eso afectara los talleres que se

encuentran cercanas.

iseñar un sistema de control automEtico de eItractores de polvo para la cabina de

pintura, ya que los eItractores se encienden manualmente y en ocasiones por

motivos de olvido o por la necesidad de terminar el pintado rEpido no se recuerda

encender los eItractores y se almacena una cantidad considerada de polvo en la

cabina, el cual una de las causas que Denera es la Humedad que se almacena en lel

((


12/62

taller, siendo motivo de que el equipo de protección visual, contenDa una capa de

polvo de pintura otra causa es que afecta la salud del personal encarDado del pintado

de equipos.

OBETIVO

O>,&(?' 6,%,*$5:

&mplementar un sistema de control de eItracción de aire automatizado en el taller de

la empresa $uronavy, por medio de sensores de Humedad y el microcontrolador

Arduino, para evitar el eIceso de Humedad, y polvo de pintura, que se presenta todos

los días en el Erea de trabaGo del taller.

O>,&(?'- ,-,14(1'-:

(. &nvestiDar las características de los sensores de Humedad utilizando las

especificaciones de alDunos fabricantes dedicados a los sensores y así

seleccionar el mEs óptimo sensor para su aplicación.2. Construir el circuito de los sensores mediante el software Livewire para

verificar el correcto funcionamiento del sistema de detección de polvo.*. iseñar la lóDica de proDramación mediante el software de Arduino, y así

controlar el sistema automEtico de los eItractores de Humedad.

VIABILIDAD DEL PROYECTO

$n el presente proyecto de control automEtico de eItractores de polvo, se cumple

con las necesidades de la empresa $uronavy, en el Erea del taller de pinturaL en la

cual, debido a la cantidad de polvo de pintura que se mantiene en Jl, debido a las

actividades cotidianas que se realizan, se estaría tratando y eIpulsando de manera

adecuada obteniendo todos los beneficios que implica y los cuales se eIplicarEn en

el presente trabaGo.

(2


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Con este sistema se evitarE el eIceso de polvo y el daño a la salud respiratoria y

visual de los trabaGadores que laboran en la empresa, al iDual que se controlarE de

forma automEtica los eItractores, evitando el olvido por parte del personal

responsable de taller al no encenderlas en el momento de proceder con el pintado de

equipos, con este sistema se pretende minimizar la cantidad de polvo que se

almacena en el taller, ya que por día se procede a pintar una cantidad considerada

de equipos metElicos, tanto como la aplicación de la pintura anticorrosiva, como la

pintura de acabado, el proyecto se realizarE en un lapso de * meses

aproIimadamente.

V($>(5(+$+ &1%(1$

%a empresa cuenta con la infraestructura para llevar a cabo el proyecto, al iDual que

tiene las Herramientas para realizarlo, de iDual forma se tiene en cuenta el taller

donde se procederE a la implementación del sistema, para el desarrollo del mismo se

toma en consideración el tiempo de suministro de materiales que se requieren para

el control automEtico de los eItractores. Aunque no se considera un taller adecuado

para el maneGo y preparación de pintura y el proceso de pintado, por el tipo de

infraestructura con el que estE diseñado el taller, y por el luDar de ubicación.

V($>(5(+$+ ',*$&(?$

3ara llevar a cabo el proyecto de control automEtico de eItractores es necesario

considerar a un personal calificado para que se lleve a cabo el proyectoL la empresa

$uronavy tiene a su carDa a un inDeniero en mecatrónica, el cual serE una ventaGa de

la empresa, al no requerir el contrato a uno, cuanta iDual con un tJcnico en seDuridad

industrial para verificar que los trabaGos se realicen con forme a lo establecido e iDual

que porten correctamente el equipo de protección, el tJcnico electricista no lo cuenta

la empresa por tal motivo, es recomendable capacitar al inDeniero en mecatrónica

para que tenDa conocimientos mEs amplios sobre electricidad y electrónica, con el fin

de realizar las operaciones necesarias del sistema4

(*


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• &nDeniero en Mecatrónica4

$s el encarDado de realizar el diseño y el circuito de los sensores, al iDual que la

proDramación en el &$ de Arduino para el control de los eItractores

• /Jcnico $lectricista4

$s el encarDado de realizar las actividades de la obra en la instalación y revisión de

la instalación elJctrica.

• /Jcnico en !eDuridad &ndustrial4

$s quien impartirE las plEticas de seDuridad para trabaGar de una forma seDura, y

quien verificarE que el tipo de traGe es el adecuado para el trabaGo que deben de

realizar, para así poder evitar casos de accidentes dentro de la empresa.

V($>(5(+$+ ,1'%@/(1$

$n la tabla ( se especifica el costo de los materiales que se utilizarEn para

desarrollar el proyecto y el costo de su implementación.

C'-&' +, 5'- /$&,*($5,-C'%1,&' C$%&(+$+ P*,1(' &'&$5

Módulo de Arduino ( /arGeta P '-).))Relevadores de (-ª ' RelJs P +).))

!ensores óptico de polvo !HarpDp2y()()au. 2 !ensores P 66+,:).))

Cable u3ont macHo macHo ') cables P-).))Resistor - resistor P-.))Clemas para coneIiones ()3ares P -).))3lacas de cobre 53C8 ( 3lacas P +'.))Capacitores ' Capacitores P27'.))

C'-&' &'&$5=#090.0

0T$>5$ . Costo de material

F;,%&,: $laboración propia, 2)(7.

('


15/62

$n la tabla 2, se describe la cotización de paDos al personal especializado para

realizar el proyecto

C'-&' +, /$%' +, '>*$

P,*-'%$5 $*$ 5$ (%-&$5$1(@%+,5 *'3,1&'

M'+' +,$6'

P$6'- $5,*-'%$5

&nDeniero en Mecatrónica 0ornada P 2-).))$lectricista 0ornada P 2-).))

Ayudante de electricista 0ornada P (-).))&nDeniero en seDuridadindustrial

0ornada P 22).))

3roDramador 0ornada P 22).))T'&$5 $ $6$* P (,(').))

T$>5$ 2. Costo de mano de obraF;,%&,: $laboración propia, 2)(7.

$n la tabla *, se consideran los Dastos que se realizan en las diferentes etapas del

proyecto y se aDrupan en 2 cateDorías4 materiales y mano de obra.

R,-;/,% +, 1'-&'-Costo total de materiales P(,67).:).)

)Mano de obra P(,(').))

T'&$5 P*,()).:).))

T$>5$ 8. Resumen de costoF;,%&,: $laboración propia, 2)(7.

(-


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8. DESARROLLO TEÓRICO

8.. MARCO DE REFERENCIA

P(%&;*$ 3 *'1,-' +, (%&$+'

3intura es una mezcla liquida o viscosa que es aplicada por eItensión, proyección o

inmersión sobre un obGeto o material, y lo reviste, colorea y proteDe, la pintura es el

producto que se presenta en forma líquida o pastosa, que es aplicada por el

procedimiento adecuado sobre una superficie, se transforma por un proceso de

curado en una película sólida, plEstica y adHerente que proteDe yo decora aquella.

$l pintado o proceso de pintura conlleva una serie de operaciones que podemos

aDruparlas en * Drandes Drupos o fases4

3reparación de superficies

Aplicación de la pintura

Curado de la pintura

• 3reparación de superficies

$l primer paso o fase del proceso de pintura es la preparación de superficies la cualse define como el conGunto de operaciones que tienen por obGeto la eliminación de

cualquier contaminante que pudiera encontrase en la superficie a pintar, así como la

creación de anclaGes mecEnicos yo químicos 5ruDosidad, aumento de enerDía

superficiales.8 los cuales favorezcan la adHerencia de las futuras capas de pintura.

entro del campo de la preparación de superficies disponemos de diferentes

tJcnicas y Herramientas que nos permiten conseDuir los requisitos de limpieza y

anclaGe previo a la aplicación de la pintura, tJcnicas como el cHorreadoDranallado,

liGado, limpieza crioDJnica, limpieza mediante aDua a alta presión, fosfatado, plasma,

laser.

(7


17/62

%a tJcnica o tJcnicas de preparación de superficie seleccionada Ha de tener en

cuenta la naturaleza contaminante que se desean eliminar, el Drado de anclaGe

adHerencia que deseamos obtener y sobre todo la composición, Deometría y

espesor del material sobre el cual queremos preparar la superficie.

• Aplicación de la pintura

#na vez Hemos preparado la superficie el siDuiente paso es la aplicación de la

pintura, dicHa fase comienza con la operación del mezclado de los componentes que

conforma la pintura, Deneralmente la mayoría de las pinturas actuales son de 2

componentes 5resina y endurecedor8, los cuales Han de mezclarse HomoDJneamente

baGo los parEmetros indicados indicado por el fabricante de la pintura, en función de

la tJcnica de aplicación seleccionada añadiremos a nuestra mezcla mayor o menor

porcentaGe de diluyente el cual nos permitirE aGustar la viscosidad de la mezcla y

aplicar la pintura correctamente.

Actualmente eIiste un amplio abanico de tJcnicas y posibilidades de aplicar la

pintura, desde la clEsica aplicación de pintura mediante brocHas, rodillos o Duantes,

pasando por tJcnicas como la aplicación de pinturas mediante pistolas de

pulverización, pistolas electrostEticas, inmersión, electroforesis.

$l tipo de tJcnica seleccionada para la aplicación de la pintura vendrE determinado

por una serie de parEmetros como el nOmero de piezas a pintar, Deometría y tamaño

de la pieza, material de la pieza, requerimientos estJticos, normativas

medioambientales, coste, productos de pintura seleccionados.

Con obGeto de aplicar la pintura de una manera correcta y óptima tendremos que

disponer de unas instalaciones y equipos acordes con la tJcnica de aplicación

seleccionada y con los requisitos de calidad que debemos de obtener, instalaciones

como cabinas de pintura, boI de liGado, cabinas de Dranallado, baños de desenDrase

y limpieza, sistemas de transporte de piezas, Hornos de curado... así como equipos

de Deneración y filtración de aire presión, bombas de impulsión, sistemas de

(+


18/62

calentamiento de la pintura, sistemas de ionización, pistolas de aplicación . son entre

otros eGemplos de instalaciones y equipamientos que Habitualmente encontramos en

el Erea de pintura.

• Curado de la pintura

#na vez que Hemos preparado la superficie y Hemos aplicado la pintura, la Oltima

fase del proceso de pintura o pintado es el curado de la pintura, en dicHa fase un a

capa líquida se transformarE mediante los mecanismos de secado y endurecimiento

en una capa sólida compacta 5recubrimiento8 la cual envuelve, proteDe y embellece

la superficie sobre la que se Ha aplicado.

Al iDual que ocurre en las fases anteriores, eIisten diferentes tJcnicas y Herramientas

que favorecen y aceleran los tiempos de curado de las pinturas, como en las

anteriores fases la selección de la tJcnica y equipos dependerEn de diversos factores

como el tipo de pintura utilizada, composición del material que queremos pintar,

Deometría y tamaño de la pieza.

$l JIito de un buen trabaGo de pintura reside en respetar y seleccionar cada una de

las tJcnicas apropiadas dentro de cada una de las fases del proceso de pintura, denada nos servirE todo el esfuerzo, tiempo y dinero invertido en aplicar correctamente

una pintura sino Hemos realizado una preparación de superficies acorde con los

requisitos a cumplir, puesto que todo el trabaGo se arruinarE cuando surGan problemas

como fallos de adHerencia de la pintura en la superficie aplicada.

C5$-(4(1$1(@% +, 5'- &('- +, (%&;*$ +, $1$>$+'.

• &mprimaciones

3rimeras capas de pintura en contacto directo con el sustrato, fuertemente

piDmentadas y con baGos contenidos de liDante. !u misión es servir de anclaGe para

las siDuientes manos y evitar la oIidación en superficies metElicas por medio de los

piDmentos anticorrosivos.

(:


19/62

• Capas &ntermedias

!e aplican sobre la imprimación, Deneralmente con la misión de aumentar el espesor

del sistema de pintura, para evitar dar varias capas de acabado. %a relación

3iDmento%iDante es inferior a la de las imprimaciones, pero superior a las pinturas

de terminación.

Consiste en aplicar una pintura de alto espesor para aumentar el volumen del

esquema solicitado, 5esta pintura cumple la función de aumentar espesor ya que es

permeable8. $sta sustancia se debe diluir de un )Q Hasta un ()Q con diluyente

epóIido estEndar ()**.

$tapa *4 Aplicación de 3oliuretano 5urelux 2284

Consiste en aplicar una sustancia con las siDuientes propiedades4 alta resistencia a

la intemperie, resistencia a la abrasión e impacto, eIcelente brillo y muy persistente,

(6


20/62

no enveGece, resistencia a aceites y solventes, Ecidos y Elcalis, fleIible y elEstico aun

despuJs de prolonDada eIposición a radiación ultravioleta, recHaza la contaminación

S(-&,/$- +, 4(5&*$1(@%

$n el mercado la pintura en spray siDue siendo el proceso dominante. #na de las

principales desventaGas de este tipo de pintura es la alta dispersión de partículas

contaminantes, con la toma de conciencia del daño al medio ambiente que mucHas

de las partículas presentes en las pinturas causan, se vuelve cada vez mEs

apremiante tener buenos sistemas de filtrado para capturar la mayoría o la totalidad

de las partículas.

alanceo del fluGo de succión#n buen sistema de filtrado empieza por un balanceo correcto del fluGo de succión.

%as cabinas de pintura Deneran un fluGo de aire que se mueve a lo larDo de toda la

cabina, este fluGo barrerE y capturarE la pintura que no se aplique a la pieza,

Deneralmente conocida como overspray. 3ara aseDurar una captura correcta, el fluGo

a travJs de toda la cabina deberE ser HomoDJneo, cuando el fluGo no es HomoDJneo

se Deneran remolinos de aire, estos remolinos causarEn que la pintura se quede

flotando en determinadas Ereas.

3ara balancear las cabinas de pintura es tener alDOn sistema que reparta la succión

a travJs de la pared de filtros o la cortina de aDua, las diferentes cabinas tienen

diferentes sistemas. AlDunas tienen un sistema de compuertas, otras tienen patrones

en sus mallas porta filtros, otro sistema es el de trampas en la unidad de succión.

Cualquiera que sea el mJtodo de balanceo es necesario aGustarlo para aseDurar que

la velocidad del aire a travJs de la cabina sea similar.

Midiendo el fluGo de succión

#n mJtodo para comprobar la HomoDeneidad del barrido es medir la velocidad del

aire, para ello se utiliza un anemómetro, el anemómetro es un aparato que tiene una

HJlice que Dira cuando el aire pasa a travJs de Jl, para medir el balanceo de la

2)


21/62

cabina es necesario colocar el anemómetro en diferentes distancias Horizontales y

verticales para encontrar los puntos de mEIima y mínima succión, de encontrarse

diferencias Hay que aGustar la succión y volver a realizar las mediciones.

$s importante tomar las siDuientes precauciones para loDrar una buena medición4

(8 Cuidar la posición de la HJlice del anemómetroL lo anemómetros suelen tener una

dirección de fluGo de viento, es necesario respetarla y aseDurarse que la HJlice

estJ totalmente paralela a nuestro sistema de filtrado.28 Medir siempre los mismos puntosL es necesario apuntar los puntos de medición

para volver a medir en los mismos puntos una vez que se Hayan realizado los

aGustes al balanceo.*8 Realizar el balanceo con filtros nuevosL cuando un filtro estE ya usado el

desbalanceo puede provenir de la saturación de un filtro y no de un desaGuste en

la cabina, por ello es conveniente realizar el balanceo con un GueDo de filtros

nuevos.

V,%&(5$+'*,- +, ,&*$11(@%

$Iisten dos cateDorías principales de sistemas de filtrado. %os filtros secos y el

filtrado por cortina de aDua4

• $l filtrado por cortina de aDua4 consiste en proyectar el eIceso de pintura Hacia un

velo de aDua, este velo de aDua se Denera Haciendo caer aDua sobre las paredes

de la cabina desde una cuba superior, tambiJn se puede Denerar en una serie de

cascadas colocadas en el inferior de la cabina, este mJtodo se le conoce como

espeGo de aDua, ya sea que se utilice un espeGo o una cortina, el aDua serE el

medio que contendrE el eIceso de pintura, esta aDua tendrE que post procesarse

para separar la pintura del aDua o disponer del aDua como un desecHo controlado.

!i la pintura se puede separar, Deneralmente se utiliza un recuperador de lodos, al

cual se le aDreDan químicos para que la pintura se decante o flote para despuJs

removerla del aDua a travJs de un proceso mecEnico. Powdertronic puede

2(


22/62

proporcionarle cabinas con cortinas de aDua y separadores de lodos inteDrados,

podemos fabricarlos a la medida de sus necesidades.

• $l otro mJtodo de filtrado es la utilización de filtros secos. $n este mJtodo se

proyecta el eIcedente de pintura Hacia una pared de filtros. %os filtros mEs

populares son los filtros tipo Andrea y los tipos colcHa de fibra, el tipo Andrea es un

filtro fabricado con cartón estructurado en forma piramidal de doble capa, el cual

tiene un patrón especial que provoca que el aire cHoque con las paredes del

cartón antes de salir, los filtros tipo colcHa son teGidos de diferentes fibras como

fibra de vidrio, poliJster o nylon etc.

Al paso del aire contaminado a travJs de estas membranas la pintura se queda

atrapada en sus redes. 3odertronic distribuye filtros Andrea y filtros de fibra de

vidrio para pinturas base solvente y fibra poliJster9vidrio para pinturas base aDua.

M$%&,%(,%+' 5$ (5;/(%$1(@% $+,1;$+$

#na de los elementos mEs importantes para tener un buen acabado es contar con

una iluminación adecuada, es comOn que las lEmparas de las cabinas se lleDuen a

cubrir con pintura propia del proceso, para evitar que la intensidad de la luz

disminuya o incluso cambie de color, es posible aplicar una película plEstica a losvidrios de las lEmparas, esta película plEstica podrE retirarse cuando se Haya

contaminado mucHo, y es sustituida por una nueva película, de esta forma loDran

mantenerse limpias las lEmparas obteniendo una correcta iluminación.

E;(' +, *'&,11(@%

%os riesDos asociados a este trabaGo dependen de la naturaleza de la pintura, para el

personal involucrado directamente con la aplicación de la pintura se recomienda

utilizar el siDuiente equipo de protección personal4

22


23/62

3rotección respiratoria

3ara este tipo de pinturas las mascarillas y los filtros para polvos y neblinas proteDen

adecuadamente contra el riesDo.

• Mascarillas de protección respiratoria$n la fiDura ( se muestra las mascarillas de protección respiratoria suelen ser

mEscaras parciales que cubren la boca, la nariz y la barbilla. !iempre que se

sustituyan reDularmente los cartucHos de filtro, las mEscaras con filtro proteDen de

forma eficaz frente al polvo y los vapores orDEnicos.

F(6;*$ . 3rotección respiratoria.F;,%&,: 5=uill, 2)(28

• $quipos de protección respiratoria con casco%os equipos de protección respiratoria con casco se visualizan en la fiDura 2, y

cubren toda la cabeza y el cuello. 3or tanto, Darantizan la mEIima protección de los

órDanos respiratorios y proteDen los oGos, la cabeza y el pelo de la contaminación por la niebla de pintado. $stos equipos proporcionan un Dran campo de visión y son

ideales incluso para personas que llevan Dafas.

2*


24/62

F(6;*$ 2. 3rotección respiratoria completa.F;,%&,: 5=uill, 2)(28

3rotección ocular

$n la fiDura * se muestra las Dafas de protección conveniente a utilizar, son

monoDafas en policarbonato que proteGan contra salpicaduras.

F(6;*$ 8. 3rotección visualF;,%&,: 5=uill, 2)(28

2'


25/62

=uantes

$n la fiDura ' se muestra los Duantes en caucHo natural y neopreno son

recomendables para evitar irritaciones y dermatitis.

F(6;*$ !.=uantes de nitrilo, maneGo de pinturas.F;,%&,: 5=uill, 2)(28

otas

!e muestra en la fiDura -, las botas de protección que se utilizan, la mayoría de los

materiales comunes pueden ser adecuados, como el caucHo de butiló o el nitrilo.

F(6;*$ . Calzado de seDuridadF;,%&,: 5=uill, 2)(28

2-


26/62

/raGe

$n la fiDura 7 se muestra el traGe de protección que se recomienda, este traGe

impermeable en polipropileno tipo overol con Dorro por eGemplo Tychem o similar,

para proteDer adecuadamente todas las partes de la piel eIpuesta. !in embarDo,

overoles enterizos en materiales como drill pueden ser usados.

F(6;*$ #. 3rotección corporalF;,%&,: 5=uill, 2)(28

%as actividades que se desarrollan en el taller de pintura suponen un riesDo para la

salud y seDuridad del operario. $l maneGo de productos inflamables o eIplosivos

suponen un riesDo para la seDuridad del trabaGador mientras que la inHalación de

vapores o polvos, o el contacto constante de la piel con los disolventes, son factores

Deneradores de serias enfermedades que normalmente se manifiestan cuando el

proceso evolutivo ya estE avanzado. %os equipos de protección individual, los $3&s,

son los encarDados de proteDer al operario para que pueda realizar su actividad con

normalidad sin enfrentarse a situaciones que ponDan en peliDro su salud 5Gose,

2)(28.

27


27/62

8.2. DISEHO DE LA INVESTIGACIÓN

$n el siDuiente apartado se desarrolla la información que fue recabada en diferentes

fuentes de indaDación, es presentado mediante un diaDrama de =antt sucesivamente

perfeccionado al precepto del proyecto.

A51$%1,

3ara el trabaGo final de esta memoria de estadía se entreDa un sistema automEtico de

eItracción de polvo con el cual se mantendrE la cabina de pintado sin residuos de

partículas de pintura evitando un proceso erróneo en el mismo. Con este sistema se

podrEn controlar las variables de proceso de forma automEtica o manual al encender

o apaDar el sistema.

2+


28/62

M,&'+'5'6$

$n la tabla ' se muestra la información y el procedimiento que se llevarE cabo para el

desarrollo del proyecto.

N'/>*, +, 5$ ,/*,-$: $uronavy

de MJIico !.A de C.>C*'%'6*$/$ +,

$1&(?(+$+,-

I%(1(': (: de enero

T,*/(%': )+ de abril

P*'3,1&': &mplementación de un sistema automEtico de eItracción de polvo.

"o.

A1&(?(+$+

T(,/' ,-&(/$+' +, 5$ ,,1;1(@% +,5 *'3,1&'M,-,--,/$%$-

$nero Bebrero Marzo Abril* ' ( 2 * ' ( 2 * ' ( 2 * '

(.&nvestiDación del proceso depintado, y de los sensores depolvo.

2.

escripción de norma #"$9$"&!9(26'', que deben cumplir

la empresa y el pintor,relacionado con el proceso depintado

*.Realizar la proDramación de lossensores.

'.escripción de diaDramaselectrónicos.

T$>5$ !. iaDrama de =anttF;,%&,: $laboración propia, 2)(7

D,-1*(1(@% +, 5$- $1&(?(+$+,- $ *,$5(J$*.

(. &nvestiDación de proceso y sensores.$n esta parte se trata de realizar una investiDación concreta sobre el proceso que se

lleva para la realización y aplicación de la pintura sobre las superficies metElica, al

iDual sobre el mantenimiento que se le debe de proporcionar a cada material

metElico que se le aplicara las capas de pintado, teniendo en cuenta las etapas de

pintado que se realiza al momento de aplicar la pintura, las cuales proporcionan

mayor fiGación de la pintura tanto la primaria como la del acabado final y tambiJn la

mayor estabilidad en cuanto a la corrosión y al oIido en el metal.

e iDual manera se realizarE la investiDación relacionado con los sensores ópticos de

polvo, teniendo en cuenta las características de su fabricación, al iDual que los datos

que se aplican para su coneIión con el módulo de Arduino y así llevar a cabo la

instalación con los eItractores de polvo. &Dual se realiza una investiDación del

2:


29/62

sistema de eItractores de polvo que se emplean para tener un rendimiento óptimo en

el momento de su funcionamiento y que no eIista fallas en alDOn momento.

2. escripción de norma #"$9$" &!9(26'' que deben cumplir la empresa y el

pintor, relacionado con el proceso de pintado.

3ara realizar el correcto procedimiento de la aplicación de pintura en las superficies

metElicas se debe de realizar conforme a la norma #"$ en &!9(26'', que es

relacionado en pinturas y barnices, que se refieren a la protección de estructuras de

acero frente a la corrosión mediante sistemas de pinturas protectores, esta norma

específica el proceso adecuado para la aplicación de pintura, al iDual se tendrE en

cuenta las normas que se relación en el proceso, como las normas sobre el espesor

de película seca, y sobre del tratamiento de adHerencia entre otros.

'. Realizar la proDramación de los sensores.

$n esta parte es donde se realiza la proDramación para la automatización del

proceso de eItracción de partículas de polvo de pintura, mediante el módulo de

Arduino, el cual consiste en un proceso, para proDramar los sensores de polvo, que

al momento que estos, detecten una cantidad elevada de polvo de pintura, mandaran

a activar los eItractores de polvo, en esta etapa los eItractores se activarEn, y puede

realizar una activación por tiempo o por señal mediante los sensores.

'. escripción de los diaDramas elJctricos.

!e realiza la representación y armado de todo lo relacionado con las coneIiones

elJctricas para el funcionamiento del sistema, como son el cableado y las coneIiones

entre el sensor y el módulo de Arduino, en relación con los eItractores de polvo.

$n esta etapa se realiza el montaGe de los elementos esenciales para la realización

del sistema.

26


30/62

8.8. DESARROLLO DEL PROYECTO

$n este apartado se describen cada una de las partes planeadas, de acuerdo al

cronoDrama de actividades para llevar acabo la implementación del sistema

automatizado de eItracción de polvo en la cabina de pintura.

A5(1$1(@% +, 5$ /,&'+'5'6$

. I%?,-&(6$1(@% +,5 *'1,-' +, (%&$+' 3 +, 5'- -,%-'*,- +, '5?'.

!e denomina pintura a un conGunto de productos industriales que se presentan en

estado líquido, pastoso o en polvo, y que, aplicados en forma de recubrimiento

superficial sobre cualquier tipo de material y obGeto, se transforman mediante

procesos fisicoquímicos o químicos en una película bien adHerida, continua yduradera, cuya finalidad es proteDer y decorar la superficie. !e debe de realizar los

siDuientes procedimientos antes de llevar a cabo la aplicación de pintura en las

superficies metElicas.

$l luDar donde se almacenen y preparen las pinturas tiene que ser limpio, seco, bien

ventilado de fEcil acceso, y libre de obstEculos. %ueDo se verE los envases deben

tener una identificación clara del contenido, proporción de mezcla y diluyente a

utilizar, seDuido de abrir el envase y mezclar bien el material incorporando todos los

sedimentos Hasta loDrar su HomoDenización total, y así diluir siempre la pintura con el

diluyente recomendado, y se observa que durante las faena de pintado no debe

Haber lluvia, niebla, llovizna, Humedad eIcesiva 5vapor8.

%as superficies a pintar deben estar totalmente secas y limpias de material y el pintor

procederE a revisar toda la línea de aire y antes de conectar la manDuera se

cerciorara que la manDuera este en su zona de acople con abrazaderas apretadas

5no se aceptaran amarras de alambre8. @ así verificar al momento de acoplar la

manDuera al equipo que este tenDa todas sus vElvulas cerradas y el Datillo de la

pistola con el seDuro puesto, y en una coneIión a tierra para evitar estEtica a raíz de

la velocidad del líquido.

*)


31/62

Al encontrarse el equipo de pintado en condiciones se procederE a la preparación de

la pintura, se realizarE tomando todas las precauciones y la correcta utilización de los

elementos de protección personal, mEscaras, Duantes de 3>C, lentes de seDuridad,

casco, buzo de trabaGo con puños debidamente abrocHados, zapatos de seDuridad y

vaselina en cara y cuello. !i trabaGa en altura deberE Hacer uso de arnJs de

seDuridad siempre amarrado antes de comenzar su trabaGo, independiente que se

tenDa que movilizar.

$n el luDar de preparación de pintura, deberE constar de una lona para proteDer el

piso, leGos de la proyección de partículas incandescentes para evitar accidentes, y

antes de quitar el seDuro para sacar el solvente de la manDuera deberE poner el

manómetro en cero, quitar el seDuro y abrir lentamente el manómetro manteniendo el

Datillo de la pistola apretado para evitar salpicaduras de solvente o pintura, almomento de iniciar la aplicación de pintura se cerciorara que el sector a pintar no se

encuentre personal trabaGando.

!i la boquilla de la pistola sufre obstrucción por desprendimiento de partículas de la

manDuera deberE poner el seDuro antes de Dirar la boquilla para evitar aumentar la

presión y posible derrame de líquido, en ninDOn momento deberE apuntar Hacia su

cuerpo o Hacia otra persona ya que se puede producir una inyección de líquido con

riesDo de amputación de la zona dañada, cuando tenDa dificultad para Dirar la

boquilla, apretar el Datillo y volver abrir la vElvula de alimentación lentamente Hasta

que bote el material que obstruye la salida de pintura.

$l pintor ya en el luDar, listo para comenzar, efectuara una Oltima prueba la cual

consistirE en pintar un metro cuadrado para verificar la eficiencia de su equipo de

trabaGo, al final de la aplicación de pintura deberE lavar el equipo no permitiendo

personal aGeno a las labores de pintura en el luDar donde el equipo estE estacionado,

ya que, este puede sufrir la rotura de una manDuera y como consecuencia lesiones a

personas que se encuentren cerca.

*(


32/62

Características del sensor óptico de polvo !Harp.

F(6;*$


33/62

3ara conectarlo con una placa Arduino, se debe añadir una resistencia de (-)ohm y

un condensador de 22)uf .

• $specificaciones

(. >oltaGe de entrada4 -9+v 2. /emperatura operacional4 9()97- Celsius*. Corriente consumible4 2)ma MaI

• iaDrama de coneIión

$n la tabla - se muestra una tabla de coneIión con los pin del sensor harp y los

pines del módulo de Arduino.

S,%-'* -$* A*+;(%'!Harp pin ( 5>9%$8 -> 5connected to (-)ohm resister 8

!Harp pin 2 5%$9="8 Arduino =" pin

!Harp pin * 5%$8 Arduino pin 2

!Harp pin ' 5!9="8 Arduino =" pin

!Harp pin - 5>o8 Arduino A) pin

!Harp pin 7 5>cc8 ->

T$>5$ . iaDrama de coneIión Arduino, sensor F;,%&,: $laboración propia, 2)(7

• Circuito de coneIión

$n la fiDura () se muestra el diaDrama del sensor harp, y la formación del pulso

que Denera el sensor.

**


34/62

F(6;*$ 9. iaDrama de coneIiónF;,%&,4 5sensores, 2)(*8

*'


35/62

$Itractor aIial de tubo 9 *) y '2 pulg diam

$n la fiDura 6 se muestra el eItractor de polvo que se recomienda utilizar por tener

en cuenta el tamaño de la cabina de pintura y del material con el cual se encuentra

construida la cabina.

!e muestra el eItractor con su respectivo motor adaptado en el mismo, en la parte

de aneIos se encuentra la fiDura (-, con las especificaciones el motor y del eItractor.

F(6;*$ =. $Itractor de polvo

F;,%&,: 5eItractores, 2)('8

Modelo4

M9A&R9S/A9*)2)

Babricante4

AMS MAC


36/62

aire sucio8, donde los filtros atrapan toda la suciedad y liberan aire limpio, donde se

libera en la atmosfera.

%a serie S/A de $Itractores9&nyectores /ubo AIiales de alta eficiencia, Ha sido

especialmente desarrollada para aplicaciones industriales, se compone de (*

modelos diferentes con 2 diEmetros de elice de alabes en AnDulo variable

estandarizados de *)V y '2V brindando Dran variedad en caudal y presión.

• Características

Carcaza tubular fabricada en acero de carbón con bridas y aplicación de pintura

epódica en polvo Horneada.


37/62

M$%

%WM$"

CBM MC5$ #. $specificaciones tJcnicasF;,%&,: $laboración propia, 2)(7

• imensiones Denerales

$n la parte de aneIo se encuentra la fiDura 2* con las dimensiones Denerales del

eItractor de polvo, tanto como sus características.

*+


38/62

Biltros de fibra de vidrio paint stop

F(6;*$ 0. BiltrosF;,%&,: 5filtros, 2)(*8

%as cabinas de pintura precisan Drandes cantidades de aire por motivos de fiabilidad

operacional y salud, ya que por una parte el pintado no debe ser dañado por

contaminantes y por otra, que los residuos del proceso no afecten a las personas ni

contaminen el medio ambiente. %os filtros 3A&"/ !/3 de fibra de vidrio sirven ante

todo para la retención de la nebulización de pintura que se produce en las cabinas de

pintado a pistola y en los sistemas de barnizado, así como para filtrar partículas

Druesas de polvo en las instalaciones de ventilación y secado.

M$&,*($5 M,+(+$- E-,-'* P,-'A*'.

C$$1(+$++, *,&,%1(@%

V,5'1(+$++,5 $(*,

TK +,&*$>$'

Bibra de>idrio

2)m I),+-m

7)mm 22)92*)Dm2

6) 9 6-Q (,)- ms *))YC

Bibra de>idrio

2)m I (m 7)mm 22)92*)Dm2

6) 9 6-Q (,)- ms *))YC

T$>5$


39/62

Arduino

Características tJcnicas del Arduino es una placa con un micro controlador de la

marca Atm y con toda la circuitería de soporte, que incluye, reDuladores de tensión,

un puerto #! 5$n los Oltimos modelos, aunque el oriDinal utilizaba un puerto serie8

conectado a un módulo adaptador #!9!erie que permite proDramar el micro

controlador desde cualquier 3C de manera cómoda y tambiJn Hacer pruebas de

comunicación con el propio cHip.

#n Arduino dispone de (' pines que pueden confiDurarse como entrada o salida y a

los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir

señales diDitales de ) y - >.

/ambiJn dispone de entradas y salidas analóDicas. Mediante las entradas analóDicaspodemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaGe.

%as salidas analóDicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de

señales 3ZM.

Arduino es la Oltima versión de la placa, eIisten dos variantes, la Arduino

convencional y la Arduino !M.

%a Onica diferencia entre ambas es el tipo de micro controlador que montan.

$n la fiDura (( se observa el módulo de Arduino que se utilizarE en el proyecto, la

función del módulo serE la de controlar y mantener al sistema en funcionamiento. $n

la placa se realizara las coneIiones con el sensor óptico !Harp por medio de una

placa protoboard.

*6


40/62

F(6;*$ . Módulo de ArduinoF;,%&,: 5arduino, 2)('8

$specificaciones tJcnicas

!e muestra en la tabla : las especificaciones tJcnicas entre un controlador y un

módulo de Arduino uno, al iDual se muestra las diferencias de operación que cada

uno tiene o carece respecto al otro, de iDual manera las ventaGas de cada

controlador.

')


41/62

!icrocontroller "rduino

#perating $oltage %$

&nput $oltage 'recommended( )*+,$

&nput $oltage 'limit( -*,$

Digital &/# Pins +0 'of which - provide P1! output(

P1! Digital &/# Pins -

"nalog &nput Pins -

DC Current per &/# Pin ,ma

DC Current for 2.2$ Pin %ma

3lash !emory 2,k4 '"Tmega2,5P( of which .% k4 used

4y 4ootloader

6"! ,k4 '"Tmega2,5P(

77P6#! +k4 '"Tmega2,5P(

Clock peed +-!h8

Length -5.-mm

1idth %2.0mm1eight ,%g

T$>5$ 9. $specificaciones tJcnicasF;,%&,: $laboración propia, 2)(7

2. N'*/$- ;, -, +,>,% +, 1;/5(* ,% ,5 *'1,-' +, (%&$+'

Cualquier trabaGo de pintura que se realice sobre superficies metElicas, ya sea en

taller o en campo, se debe realizar siDuiendo los criterios recoDidos en la norma

#"$9$" &!9(26'', Vpinturas y barnices. 3rotección de estructuras de acero frente ala corrosión mediante sistemas de pinturas protectoresV, de la ( a la :.

Adicional a la anterior, seDOn el tipo de trabaGo a realizar se seDuirEn las

recomendaciones dadas en las siDuientes normas particulares4

%a norma &! :-)(, 3rotección anticorrosiva de estructuras de acero mediantepintura, sirve como mJtodo de evaluación visual de la limpieza de superficies y es de

uso Habitual para el establecimiento de sistemas de pintadoL seDuida de la norma

!!3C9!3, es la orDanización líder a nivel mundial en fuente de información para

preparación de superficies, selección y aplicación de recubrimientos, reDulaciones

ambientales y reDulaciones de salud y seDuridad que afectan la industria.

'(


42/62

%a norma !!3C93A 2, !ociedad de Recubrimientos 3rotectores especificación para

la aplicación de pintura no. 2. Medición del $spesor de 3elícula !eca de 3inturas con

Calibres MaDnJticos4 $sta norma describe los procedimientos para medir el espesor

de la película seca de un recubrimiento no maDnJtico aplicado sobre un sustrato

maDnJtico usando calibres maDnJticos disponibles comercialmente. $stos

procedimientos Han sido diseñados para complementar las instrucciones operativas

de los fabricantes para la operación manual de los calibres y no busca reemplazarla.

@ la norma **-6, MJtodos de prueba para medir la adHerencia por prueba de cinta,

conocido como la prueba de trama cruzada, da tanto opciones de pruebas de

laboratorio como de campo para evaluar la adHerencia de las películas derevestimiento a sustratos metElicos aplicando y retirando cintas sensibles a la presión

sobre cortes en la película. %a prueba sirve para revestimientos de diferentes

industrias4 automotriz, naval, construcción, impresión, electrónica.

A continuación se especifica cómo se debe de encontrar los equipos. $l proceso al

momento de limpieza de superficies metElicas estarEn limpias y libres de

contaminantes tales como cascarillas de laminación, óIido, polvo, suciedad, Drasa,pinturas antiDuas y otras materias nocivas, en caso de detectar su presencia en

cantidades siDnificativas, se procederE como siDue4

%impiar o frotar la superficie con trapos yo brocHas empapadas en disolvente, los

cuales Han de estar limpios o de lo contrario, la suciedad se eItendería por la

superficieL y los contaminantes distintos de las Drasas, tales como suciedad, sales,

salpicaduras de cemento, se eliminan con un cepillo de alambre o fibra, rascado y

seDuido de un lavado con aDua dulce, o bien por una combinación de estos

procedimientos, la preparación de las superficies a pintar se llevarE a cabo mediante

el cHorreado abrasivo, con arena o Dranalla de acero, tal y como se eIplica a

continuación4

'2


43/62

/odas las superficies se cHorrearEn al Drado !A 2 (2, seDOn &!9:-)(, deGando un

perfil de ruDosidad de unas -)9())micras, debiendo tener esta calidad en el

momento de aplicación de las pinturasL el cHorreado se eGecutarE Onicamente cuando

Haya luz diurna suficienteL y el aire a presión que se utiliza debe estar seco, eIento

de aDua y aceite, libre de contaminación y con la presión suficiente para mantener el

estEndar del cHorro especificado, Gunto con el Dasto de aire que debe suministrar el

compresor del equipo de cHorreado serE de 7m* por minuto para cada boquilla de

()mm, y de 6m* por minuto si es para boquillas de (2mm

$l abrasivo empleado en el cHorreado puede ser Dranalla de acero o arena silícea de

Dranulometría especificada por las normas !!3C. $l abrasivo deberE estar seco,

limpio y libre de contaminantes y sales solubles, no se permite la reutilización de losabrasivos, salvo si se dispone de instalación adecuada de recuperación, no se

cHorrearEn superficies de metal cuya temperatura estJ a menos de * XC por encima

del punto de rocío, la Humedad relativa del aire no serE superior al :-Q para poder

proceder al cHorreado, i&nmediatamente despuJs del cHorreado Hay que quitar toda

la Dranalla, suciedad y polvo de la zona a revestir con ayuda de un sistema de

aspiración.

%a superficie que se Haya cHorreado se cubrirE con una capa de imprimación, o del

pre tratamiento que se le especifique, dentro del mismo día en que se efectOe el

cHorreado y no mEs tarde de las ' ó 7 primeras Horas siDuientes a ser limpiados, se

deGarE en esta capa un marDen mínimo de ())mm de límite con el borde de la zona

que Haya sido cHorreada a menos que Jsta estJ al lado de una ya proteDida. $l

cHorreado penetrarE como mínimo 2-mm en las zonas ya proteDidas adyacentes.

3or Oltimo se deberE seDuir en lo posible las siDuientes recomendaciones4

/odas las superficies de acero que no se Hayan sometido a imprimación o que se

encuentren Humedecidas por lluvia o similar volverEn a ser cHorreadasL y así todas

las aberturas de los mecanismos, instrumentos, que Hubiere en la pieza se sellarEn,

antes de proceder al cHorreado. !e prestarE una especial atención al sellado de los

aloGamientos de rodamientos y a todos los equipos rotativos, en caso de Haberlos, si

'*


44/62

en el intervalo entre la limpieza y la pintura de la superficie aparecen mancHas de

óIido o se contamina de alDuna otra manera, la superficie se volverE a limpiar antes

de proceder a su pintura.

8. R,$5(J$* 5$ *'6*$/$1(@% +, 5'- -,%-'*,-.

P*'6*$/$ +, 1'%&*'5

$ste proDrama fue realizado en el software de Arduino, el cual permite realizar el

control de los eItractores por medio de la activación de los sensores tipo harp.

$l códiDo se trata de que al momento de que los sensores detecten un cierto Drado

de partículas de pintura en el aire, se mandare un pulso el cual activara loseItractores de polvo, el cual estarEn en función, un determinado tiempo yo cuando el

sensor mande a desactivar a los eItractores, al detectar que ya no se encuentre

partículas de polvo en la cabina de pintura.

$l proDrama tiene la finalidad de mandar a activar los eItractores por medio de los

sensores, se plantea la finalidad de mandar a activar un eItractor al inicio del

proceso de pintura, y continuamente se mandara a activar el seDundo eItracto

cuando los sensores detecten una cantidad superior de partículas de pintura en la

cabina, y sucesivamente de mandar a desactivar el primer sensor que fue activado,

al instante de que en el aire no se encuentre partículas de pintura, y el seDundo

eItractor se mandara a desactivar en un determinado tiempo cuando el primero se

encuentre apaDado.

$n la primera parte del proDrama es donde se realiza todas las entradas de datos, en

la primera parte del proDrama se coloca las todas las variables tanto enteras comode carEcter de puntos flotantes que se utilizaran.

''


45/62

$n la seDunda parte de la proDramación en la primera etapa es donde se realiza laconeIión de lectura para el arduino, y en la seDunda parta es donde se realiza la

lectura de tanto entrada como de salida, en esta parte se escribe lo que se el usuario

vera en pantalla, que serE el resultado.

$n la Oltima parte es donde se realiza todas las ecuaciones, para la lectura y cElculo

de las variables y realizar el proceso de conversión.

'-


46/62

F(6;*$ 2. 3roDramación de controlF;,%&,: $laboración propia, 2)(7

'7


47/62

!. D,-1*(1(@% +, +($6*$/$- ,5,1&*@%(1'-.

$n la fiDura (* se muestra el circuito elJctrico de la coneIión del sensor, que se

realizó en el software liveware9 el cual tiene como o4:etivo la conexi;n del sensor y

los extractores.

F(6;*$ 8. Circuito de coneIiónF;,%&,: elaboración propia, 2)(7

!e la fiDura (' se muestra el armado del circuito del Arduino mediante una placa

proto4oard . @ su coneIión con el sensor !Harp. !e utilizaron cables u3ont para

realizar y Hacer mEs estJtica las coneIiones realizadas, al iDual que el cable

alimentación y el cable que se conecta en la computadora para proseDuir a realizar lainterfaz el proDrama al Arduino.

$l sensor lleva un capacitor en la coneIión con el Arduino.

'+


48/62

F(6;*$ !. ConeIión del ArduinoF;,%&,: $laboración propia, 2)(7

$n la fiDura (- se muestra el armado del sensor !Harp, se muestra la forma en que

se estE estructurando y la colocación de los seDuros de protección elJctricas, se

muestra la parte trasera del sensor en donde va colocado los cables de alimentación,

al iDual que el de la señal y la distribución que se tiene, se muestra el sensor !Harp,

y la coneIión y aislamiento de los cables para evitar alDOn fallo o corto circuito, la

coneIión se realizó en una placa de plEstico para poder suGetar el sensor en una

parte la cabina de pintura que sea estable y tenDa un buen sistema de filtrado y asíevitar problemas de lectura por parte del sensor.

F(6;*$ . ConeIión del sensor F;,%&,: $laboración propia, 2)(7

':


49/62

$n la fiDura (7 se muestra la adaptación de un mini ventilador en el sensor óptico

!Harp, el cual su función es la de evitar que partículas de polvo de pintura se

almacenen en el interior del sensor y así causas problemas de lectura del mismo.

F(6;*$ #. Adaptación de ventilador al sensor F;,%&,: $laboración propia, 2)(7

$n la fiDura (+, se muestra los pines en colores con respecto a su función, se

muestra los cables de alimentación, los de la señal.

'6


50/62

F(6;*$


51/62

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO

!e presenta el diaDrama de bloques de la línea de proceso de pintura, el cual

consiste en un proceso de + etapas empezando con la colocación de las piezas en el

Erea de pintado, mediante los operarios encarDados del Erea, el proceso pasa

mediante la aplicación de una primera capa de pintura llamada pintura primaria que

es la pintura que se le aplica para prevenir y evitar la corrosión o el óIido del metal

por medio de la salinidad del mar, ya que la mayoría de los equipos son trasladados

a las plataformas marítimas.

/erminado la aplicación de la pintura se pasa a un secado de forma que se pasa a

colocar en un luDar donde fEcilmente le lleDue los rayos del sol, para realizar el

secado mediante ese proceso, la durante tiene un lapso de aproIimadamente 2 a *Horas, dependiendo iDual de la calidad de pintura que se le fue aplicada, al iDual que

se le realiza una revisión manual para verificar que la aplicación de la pintura Haya

sido lo adecuado evitando así el escurrimiento de mismo, o que en un dado caso

tenDo residuos de pintura, al momento de aplicar el proceso a otro equipo.

/erminado el proceso de secado de la primera capa de pintura, se pasa a colocarle la

capa final de pintura, que viene siendo la pintura final, del cual determina el color de

la pintura que se le aplica al equipo, que viene dado de un roGo, roGo con blando,

blanco, y amarrillo, dependiendo la aplicación que se le asiDne al equipo, una vez

terminado esa etapa, se pasa a un seDundo secado, al iDual se realiza un proceso de

verificación para evitar alDOn escurrimiento de pintura u otro caso similar.

!eDuidamente pasara a otro proceso que serE la de llenado y etiquetado seDOn la

capacidad del equipo, y así terminado el proceso se para a sellarlo y resDuardarlo

Hasta su traslado.

-(


52/62

F(6;*$ 9. iaDrama de bloques de procesoF;,%&,: $laboración propia, 2)(7

DIAGRAMA DE FLUO DEL PROCESO DE ACTIVACIÓN

$l diaDrama de fluGo muestra como operar el sistema de control. >er fiDura 2* en

AneIos, 3.-28.$l diaDrama de fluGo del proceso.

$l diaDrama cuenta con un inicio, pero no cuenta con un fin en el proceso, esto

evitara que los sensores se apaDuen al terminar todo el proceso, y al activar o

desactivar los eItractores, una vez que estos se encuentren desactivados, el ciclo

retorna a la preDunta que si desea arrancar el proceso, y el ciclo de los eItractores

retornan a la preDunta que si desea dispersar el aire, y así sucesivamente el ciclo

continua, sin lleDar a un fin de proceso.

$l diaDrama muestra el proceso de activación de los eItractores cumpliendo con la

condición del sensor, que es el que estarE activación y mandara una señal a los

eItractores para su activación, en un dado caso de que el sensor detecte partículas

de polvo en el Erea, en dado caso de que si el sensor lo detectar mandar una señal

de activación, en el cual los eItractores se activaran de acuerdo a la secuencia que

se le tiene asiDnado en el proDrama.

$n un dado caso de que el sensor no detecte partículas de polvo de pintura, los

eItractores se mantendrEn apaDados y el sensor estar en un ciclo de repetición Hasta

-2


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que detecte polvo en el aire y salDa del ciclo y mande a activar a los eItractores, los

eItractores se activaran de acuerdo a la secuencia que es la de activar eItractor en

un lapso de tiempo al detectar polvo por el sensor.

TIPO DE CONTROL

Control "9BB4 se emplea este tipo de control porque solamente va Haber dos

estados en el sistema o es T(U o T)U, TencendidoU o TapaDadoU, el cual va a detectar

nuestro sensor, ya que al estar detectando partículas de polvo manda activar los

eItractores necesarios para cumplir una determinada función que fue proDramada en

el módulo de Arduino, que es la de succionar y dispersar el aire contaminado con

partículas de pintura.

$ste tipo de funciona satisfactoriamente en este tipo de proceso, por el tipo de

velocidad de reacción que presenta el sensor, y posee un tiempo mínimo de retardo,

se caracterizas por la rEpida activación que tiene en relación a los eItractores, y la

salida de enerDía al proceso es liDeramente superior, respectivamente, a las

necesidades de la operación normal del proceso, por eso fue que se plantea que se

ocupe este tipo de control.

R,-;5&$+'-

$n Deneral el trabaGo se llevó a cabo en forma satisfactoria cumpliendo las metas

establecidas en su inicio y el obGetivo planteado se alcanzó plenamente en el

cumplimiento de proyecto, y se muestra información relevante con fotoDrafías para

visualizar el antes y el despuJs de la implementación del sistema, al iDual del

resultado de la instalación del eItractor en el taller.

%os resultados obtenidos por el sistema de eItracción de polvo, al implementarse el

sistema en el taller fueron considerados meGorable por parte del personal de laempresa.

$n la fiDura (6 que se muestra, se observa el polvo que se almacena en el taller de

pintura, esta imaDen se tomó antes de la implementación del sistema de eItracción

de polvo.

-*


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F(6;*$ =. Antes de la implementación del sistemaF;,%&,-: $laboración propia, 2)(7

$n la fiDura 2) se muestra la calidad que se tiene despuJs de la implementación del

sistema, el cambio es considerado ya que con el sistema se meGoró la calidad de de

aire que se encuentra en el taller.

F(6;*$ 20. espuJs de la implementación del sistemaF;,%&,: $laboración propia

$l funcionamiento del sistema automatizado meGora la calidad del producto, tanto enlos equipos que se brindan para el pintado, como para el personal encarDado en laparte de lo visual y por el equipo de protección.

$l sistema tiene dos formas de realizar el funcionamiento, el primero consiste en laimplementación automEtica por medio de los sensores de polvo, que su finalidad esdetectar la cantidad de polvo eIaDerado en el taller y activar los eItractores, y el

-'


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seDundo es de forma manual en dado caso de que en alDOn momento pueda teneralDOn fallo el sistema.

A%)5(-(-

!e analizó la situación que se presenta en el taller de pintado de la empresa

euronavy , y validando con información recopilada de diferentes fuentes, se pasó a

darle meGora a la problemEtica que se presenta, el cual es la cantidad de polvo que

se almacena en el taller, por el cual se analizó detalladamente y se pasó a realizar

obGetivos para meGorar dicHo problema, se empleó en investiDar los sensores que

beneficiarían al proyecto para meGorar el sistema, de iDual manera en la realización

de circuitos elJctricos con la finalidad de que no presente alDuna falla por movimiento

de componentes, ya que por la vibración que causo los eItractores se puede Denerar

alDOn movimiento.

!e pasó a diseñar un sistema automEtico para la eItracción de polvo, Haciendo asi

mEs eficaz el proceso del mismo.

!e analizó que con la implementación de los sistemas se meGoró consideradamente

el ambiente de trabaGo, al iDual que la seDuridad en el proceso de pintado de los

equipos.

Al tener una meGor visualización en cuando al acabado de los equipos y meGorando lacalidad de los mismos.

$l costo del sistema es aceptable, no Denera Dastos eIcesivos, por ser material

económico, y parte del material utilizable se encuentra en resDuardo por parte de la

empresa, el proyecto mostró facilidad y accesibilidad en el Embito de una meGora

considerada, y por parte de la empresa se refleGó aceptabilidad del mismo.

--


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Bundamentalmente el proceso lleva un sistema de automatización de los eItractores,

por medio de los sensores ópticos de polvo !Harp, los sensores se activarEn al

detectar una determinada cantidad de polvo de pintura en la cabina, activando así los

eItractores que se encuentran en la cabina, y así eliminando la cantidad de residuo

de polvo que se estJ acumulando en la cabina al momento de que el personal se

encuentre laborando en ese momento en el taller con diferentes tipos de pintura.

$n la fiDura se muestra el circuito de coneIión del sensor !Harp, maneGa 7 entradas

de coneIión y cada uno de ellos se le asiDna una entrada o salida dependiendo de

su confiDuración

F(6;*$ 2. iaDramaF;,%&,: 5sensores, 2)(*8

-7


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!. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

aGo un conGunto de consideración en las cuales se realizó el anElisis de la etapa de

pintura, bEsicamente el problema se detectó en el taller de pintura por una

considerada cantidad de partículas de pintura, y por ello no cumplía en su totalidad

su función y al mismo tiempo el de las normas de seDuridad por la que se riDe la

empresa, que una de las normas es la de protección y salud del personal que labora

en las misma

Al finalizar el proyecto se observa que se cumplió con lo planteado en los obGetivos

específicos, Al llevar a cabo la investiDación de las características de los sensores de

Humedad utilizando las especificaciones de alDunos fabricantes dedicados a los

sensores y por ende seleccionar el mEs óptimo sensor para su aplicación en el

proyecto teniendo en cuenta el costo del mismo, así de iDual manera las

especificaciones por medio del fabricante.

e iDual manera se llevó en tiempo y forma la realización del circuito de los sensores

mediante el software Livewire para verificar el correcto funcionamiento del sistema dedetección de polvo, y de su función en la parte de mandar la señal de activación de

los eItractores, este obGetivo se realizó mediante coneIión elJctrica en el taller de

pintura por parte de la empresa con el personal involucrado.

3ara diseñar la lóDica de proDramación se formuló las partes primordiales que se

tenían en cuenta para realizar la automatización del sistema, esta proDramación se

realizó mediante el software de Arduino, que por sJ un softare económico, la

empresa se vio beneficiada en la parte económica, el sistema consiste en controlar

de forma automEtica de los eItractores de Humedad.

-+


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$l proyecto del diseño y elaboración del sistema de control para la empresa, tiene la

finalidad de automatizar el sistema de eItracción de polvo en la cabina de pintura, así

mismo formar parte del material de apoyo, y brindar al personal que labora en la

empresa los beneficios de protección y de salud, al eIponerse a respirar las

partículas de pintura que se mantiene en el aire.

$ste mecanismo es muy económico ya que solo requiere de una inversión inicial, y

no necesita de un constante mantenimiento, ni tampoco de ninDOn tipo de

combustible para su funcionamiento.

-:


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RECOMENDACIONES

A continuación se presenta una serie de recomendaciones basadas en el estudio de

este proyecto para evitar accidentes y al menos alarDar la vida Otil del equipo y

retardar el reemplazo de filtros.

$vitar Dolpear los filtros contra el suelo, paredes, lEminas, así mismo limpiar los filtros

con un soplete neumEtico, y usar equipo de seDuridad como Duantes, overol y

tapabocas, al momento de limpiar los filtros.

%impieza a las cEmaras de aire limpio y sucio en tiempos de * a ' meses, y usar

Herramientas como trapos industriales, cepillos y trapo barniz, al momento de limpiar

las cEmaras.

%as meGoras que se recomiendan para mantener un sistema estable, meGorando eleItractor que se planteó, se recomienda realizar un cambio con los eItractores, con

unos industriales ya que por ser industrial tiene mayor capacidad en sustracción de

polvo por tener mayor capacidad en cuanto a fuerza del motor.

Al iDual que realizando el cambio del eItractor se recomienda cambiar módulo de

control, por un módulo de 3%C siemens9 siendo más efica8 el control de los motores

por la capacidad @ue se tiene el m;dulo de PLC.

$stas recomendaciones serEn implementadas por el departamento de inDeniería en

formatos de mantenimiento preventivo que serE en tiempos determinados, de los

cuales el departamento aOn estE trabaGando.

-6


60/62

. FUENTES DE INFORMACIÓN

alberto, G. 52)(28. protocolos de comunicacion.

arduino. 52)('8. arduino. Recuperado el 2) de )* de 2)(7, de

Https4en.i[ipedia.orDi[iArduino

$dDard, 3. 52)(28. "condicionamiento de aire. Principios y sistema. continental.

eItractores. 52)('8. extractor axial . Recuperado el *) de )* de 2)(7, de

Http4.amImacHinery.com

filtros. 52)(*8. filtros de fi4ra de vidrio. Recuperado el )( de )' de 2)(7, de

Http4es.made9in9cHina.com

=uill,


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#. ANEXO

F(6;*$ 22. atasHeet de eItractor F;,%&,: 5eItractores, 2)('8

7(


62/62

F(6;*$ 28. iaDrama de bloquesF;,%&,4 $laboración 3ropia

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