lunes, 19 de febrero de 2018

Visita a la planta cementera de Heidelberg Cement Group en La Araña -Parte II de II-


En esta entrada, continuación de la que hicimos la semana pasada, comentaremos las aportaciones de Heidelberg Cement Groupa la industria 4.0, la visita a laboratorios instalados en la planta, el centro operativo y de control y las diferentes canteras de extracción de áridos. La segunda parte de las exposiciones teóricas la realizó D. Raúl Crespo Rosal Responsable de I+D, nos expuso las actividades que están realizando para incorporar algunos de sus productos en catálogos de elementos BIM, preparados para ser incorporados a los proyectos, tanto de obra nueva como de reformas y rehabilitaciones. La plataforma que han elegido es una de las más implantadas en el sector BIM, se trata de BIM Object, plataforma gratuita para los usuarios, una vez que nos demos de alta en el sistema. En ella han subido 11 productos con todos sus datos técnicos, que incluyen parametrización, categorización, textos de descripción y especificación, enlaces hacia el fabricante para ampliar la información y mantenerla siempre actualizada, clasificación, texturización, propiedades y aplicaciones. Todo ello en bilingüe, español e inglés.



A continuación realizamos una visita al laboratorio físico, en el cual, nuevamente Dña. Ana Calvente nos explicó el proceso de elaboración de las probetas de ensayo de cementos conforme a la normativa vigente, una vez elaboradas, pasan a la cámara de curado, en un ambiente saturado de humedad y a temperatura controlada, en espera de que se cumplan los plazos para llevar a cabo el ensayo de resistencia a la compresión.



En ese momento prepararon la rotura a compresión de una probeta sobrante de ensayos anteriores que llevaba unos dos meses en la cámara de curación, lo cual, previsiblemente daría unos resultados muy altos en rotura a compresión, como así pudimos comprobar.


Seguidamente pasamos al laboratorio de control de fabricación en el cual se analizan tanto las materias primas como los productos resultantes en las diferentes fases del proceso de elaboración de clinker. En este laboratorio la estrella es el espectrómetro de rayos X, el cual se emplea para determinar la composición química de los materiales analizados.


Espectrómetro de rayos X

Después del laboratorio nos adentramos en la sala de operación y control del centro productivo, auténtico centro neurálgico de toda la planta, dominado por una mesa alargada con varios puestos de trabajo en la cual llaman la atención los 24 monitores de ordenador, en dos filas, y 12 pantallas más en circuito cerrado de video, en los cuales se van recibiendo datos en tiempo real de cada uno de los lugares críticos de la planta, desde la alimentación del crudo hasta la salida del clinker calcinado. Nos recibió D. Miguel Navarrete Casas Jefe de Producción, el cual nos explicó brevemente sobre la sala de monitorización lo que anteriormente nos había expuesto Dña Ana Calvente mediante diapositivas en el salón de actos. Aparte del control total del proceso productivo, fundamentalmente del horno lineal que ejerce de corazón del sistema, generando día y noche clinker y cemento, nos hizo especial hincapié en el uso racional de las diferentes fuentes de energía que consumen. Utilizando la energía eléctrica en las horas valle cuando es más barata al no ser utilizada por otros sectores, y haciendo uso de diferentes materiales de incineración como pueden ser R.S.U., neumáticos y residuos sólidos de depuración de aguas fecales, cuando la energía eléctrica se encarece, neutralizando al máximo las emisiones que también son controladas in situ, como ya vimos en la anterior entrada. Un dato que nos llamó la atención es que la planta puede estar funcionando a plena producción con tan solo siete personas controlando dicho proceso.


Para terminar, giramos una visita a la planta desde el autobús en la que nos señalaron los principales elementos de la cementera y subimos a la parte alta donde se encuentran las canteras a cielo abierto, de extracción de áridos. La más grande de ellas, es la dedicada a la extracción de piedra caliza, y disponen de otras de extracción de pizarras. En una de las canteras cercana a la planta que ha dejado de producir, se realizan las mezclas adecuadas para la composición del crudo, antes de que sea introducido en el horno lineal.

Para apreciar la magnitud, observése la dimensión de las excavadoras y perforadoras 
 
En la parte central la explotación de pizarra
No quiero terminar esta entrada sin agradecer a D. Carlos Cabeza, por organizar, responder a cuantas preguntas surgieron durante la visita y servirnos de guía durante este evento. Y a los diferentes ponentes que tuvimos durante la mañana, por acercar la realidad del tejido productivo en la elaboración del cemento y clinker a nuestros alumnos. Sin duda, con toda esta información obtenida se habrán generado y/o renovado vocaciones orientadas a las ingenierías, tomando buena nota de los aspectos que más les competen para tomar decisiones acertadas en cuanto a su formación en el futuro más próximo.
Preparación del crudo

martes, 13 de febrero de 2018

Visita a la planta cementera de Heidelberg Cement Group en La Araña -Parte I de II-

Ciclo Superior de Proyectos de Edificación del IES Politécnico Jesús Marín, nos desplazamos hasta la planta cementera situada en La Araña, para asistir a una jornada técnica sobre la elaboración de clinker y cemento. Fue una visita muy interesante, de una alta calidad técnica. Aquí os traigo el primero de los dos artículos. Nos desplazamos en autobús con 35 alumnos y algunos profesores se trasladaron en vehículo propio. Varios estudiantes no pudieron asistir por encontrarse realizando la Formación en Centros de Trabajo, por compatibilizar trabajo con la realización de nuestro ciclo formativo o por tener cita médica ese mismo día.




La actual cementera de La Araña se gestó en el año 1900 con la creación de la Sociedad Financiera y Minera (FYM) que realizó la provisión de fondos económicos que posibilitó el inicio de las obras en 1920 y la inauguración de la planta cementera en 1925, lo cual la hace ser la cementera más antigua de Andalucía. Durante este tiempo ha ido cambiando de propietarios, sobre todo desde finales de los años 80 del pasado siglo, en que la globalización de la economía propició la entrada de capital extranjero en las empresas españolas. Actualmente pertenece a Heidelberg Cement, siendo la más productiva de todas las plantas que el grupo dispone en los 60 países donde tiene instalaciones productoras.


Nos recibió e hizo de guía durante toda la visita D. Carlos Cabeza, Jefe del Área de Compras y Energía de la planta malagueña. En el salón de actos, Dña. Ana Calvente Jefa del Área de Calidad y Medio Ambiente, nos hizo una breve reseña histórica de la fábrica y del grupo al que pertenece. Después nos explicó el proceso productivo para la obtención del cemento, desde la preparación de las materias primas (caliza + arcilla + pizarra + hierro), hasta la obtención del clinker y el cemento. En esta fase nos detalló las numerosas medidas de control de calidad y de protección medioambiental que aplican en la planta.




Una vez mezcladas y molidas, las materias primas son elevadas a una altura de 120 m, para que mediante una torre de ciclones, se produzca un precalentamiento de los minerales molidos, que bajando, entran en contacto con los gases calientes que salen del horno; funcionando el conjunto como intercambiador de calor, produciendo un ahorro de energía, puesto que el crudo (mezcla de minerales antes de la cocción) entra en el horno a una cierta temperatura. También se produce una disminución del polvo contenido en los gases de combustión, puesto que queda fijado a los minerales que bajan a menor temperatura, reintroduciéndose nuevamente en el horno. Posteriormente esos gases son filtrados para reducir al máximo las emisiones.




A la entrada del horno lineal rotativo se producen temperaturas de 1.000 ºC, y tras el paso a través de las decenas de metros de éste, en la parte final, se habrán alcanzado temperaturas de 2.000 ºC, para terminar el proceso de clinkerización de la mezcla inicial de áridos (crudo), produciéndose un clinker granulado, absolutamente deshidratado, que habrá que moler fino para mejorar su plasticidad o capacidad de adoptar la forma de su recipiente contenedor (léase encofrado). El clinker 100 % no tiene aplicación directa en el acto edificatorio, puesto que su proceso de fraguado y endurecimiento comienza en el momento de ser hidratado, no dejando margen de tiempo para la puesta en obra. Así pues, se le añade yeso en diferentes proporciones para dilatar el tiempo de fraguado y también otras adiciones para dotar de otras propiedades físico – químicas. La mezcla de clinker + yeso + adiciones es lo que conocemos como cemento, habiendo diferentes categorías en función de las proporciones de sus componentes.




En todo ese proceso, Ana nos explicó con numerosos ejemplos cómo hacen un uso eficiente de la energía consumida, así como las medidas que llevan a cabo para la reducción y control de las emisiones producidas, cumpliendo de esta forma con las directivas europeas y nacionales que son enviadas en tiempo real a la Consejería de Medio Ambiente, después de ser captadas por los sensores instalados en diferentes lugares del proceso productivo de la planta. De esta forma han obtenido diferentes certificaciones AENOR, tanto del Sistema de la Gestión de la Calidad, en el Sistema de la Gestión Ambiental, como en el Sistema de Gestión Energética.




Esta entrada tiene continuación en otro artículo, puedes acceder a él PINCHANDO AQUÍ

lunes, 5 de febrero de 2018

Proyectar escaleras compensadas de ámbito restringido, cumpliendo el CTE - SUA1 - Seguridad frente al riesgo de caídas I de II

Se denomina escalera mixta a aquella que combina tramos rectos y curvos. Normalmente se recurre a la compensación cuando no se dispone de suficiente espacio para desarrollar la escalera con una meseta al fondo de la caja, trasformando esa área de descanso en zona peldañeada, acortando de esa forma el desarrollo de misma. En este tipo de escaleras se debe evitar el cambio brusco en la transición entre los tramos rectos y el curvo. Para ello se realiza una compensación del tramo curvo, logrando un paso gradual del usuario. Dentro de estas escaleras podemos distinguir dos tipologías; escaleras con giro de 180º (media vuelta) y con giro de 90º (un cuarto de vuelta). Haremos dos artículos para explicar, paso a paso, algunas soluciones gráficas de la compensación. En este primero nos centraremos en las de giro a 180º.

Tomemos nota de las exigencias que para este tipo de escaleras establece actualmente el Código Técnico de la Edificación, en el capítulo de Seguridad de Utilización y Accesibilidad en su apartado primero, relativo a la seguridad frente al riesgo de caídas:

  • Escalera de ámbito restringido.- Se trata de escaleras que no serán utilizadas por el público en general, fundamentalmente se trata de escaleras situadas en edificios de viviendas unifamiliares.
  • Anchura del tramo.- Cómo mínimo de 0,80 m
  • Contrahuella o tabica máxima.- 0,22 m
  • Huella en tramos curvos.-           en el lado más estrecho 0,05 m
en el lado más ancho 0,44 m

Una medida de seguridad en estas escaleras está relacionada con la dimensión confortable de apoyo completo del pie en las huellas de los peldaños, mejora que se refuerza en escaleras mixtas en cuyos tramos curvos la dimensión de la huella medida en su eje no sea menor que en tramos rectos, para que el paso o zancada por dicho tramo sea el esperado y se eviten posibles tropiezos o accidentes en su utilización.

Aparte de las prescripciones propias del CTE, nosotros vamos a añadir otros condicionantes que la experiencia docente nos aconseja, para facilitar la compensación de los peldaños:


  • La distancia a compensar, tomada desde el fondo de la escalera, será como mínimo de dos veces el ámbito de ésta. (P. Ej.- para una escalera de 0,90m de ancho, la longitud a compensar será como mínimo de 1,80m)
  • Para compensar escaleras de hormigón armado, adoptaremos un ojo de escalera mínimo de 0,30m, además de redondearlo para disponer de una geometría más cómoda para repartir la anchura de las huellas en la zona interior. Para estructuras metálicas con ojos de 0,10 m es suficiente.

Con estos datos de partida, vamos a proyectar una escalera compensada con un ámbito de 0,90 m y una huella de 0,28 m medida en la línea de huella. Veamos el proceso:

1º.- Definimos la caja de la escalera con una anchura de 2,10 m. Siendo 0,90 m cada tramo, más 0,30 m del ojo.


2º.- Nos quedaremos con la mitad de la escalera, puesto que la vamos a diseñar simétrica respecto al eje. También realizaremos un cuarto de circunferencia, hasta el fondo de la caja, haciendo centro en A, el mismo punto que nos sirvió para redondear el ojo de la escalera. Esta línea servirá para trasladar tramos de 0,44 m que el CTE prescribe como huellas máximas en la zanca exterior de la escalera. Si prescindimos de ese redondeado del fondo de la escalera, será mucho más difícil cumplir con el límite de 0,44 m de huella máxima, además, en varios peldaños, en la zona cercana a la pared, se produciría una zona difícil de limpiar y/o pulir según sea el caso.



3º.- A continuación trazaremos la línea de huella de la escalera, que para escaleras de anchura inferior o igual a 1,00 m se hará por la línea central.

4º.- Vamos a situar un “peldaño de cuña”, es decir, centrado sobre el eje de la escalera. Quedará una mitad de la huella por encima del eje, y la otra mitad por debajo, si colocamos la escalera en posición horizontal. Para nuestro ejercicio vamos a utilizar huellas de 0,28 m, por tanto graduaremos la línea de huella en tramos de 0,14 m, para que tomando esa longitud de arco, tanto por encima como por debajo del eje, en total tengamos una huella entera de 0,28 m. Para lo cual es muy conveniente hacer dos operaciones.

Primero.- constituir con la línea de huella una polilínea, de esta forma nos aseguraremos un reparto proporcional de todas las huellas a lo largo de la misma.
Segundo.- Cambiar el aspecto del punto, para que no se pierda entre los puntos que constituyen la línea de huella, por ejemplo por este aspecto.



5º.- Para conseguir huellas de 0,28 m iremos borrando las divisiones pares, de tal forma que entre las impares haya 2 * 0,14 m= 0,28 m


6º.- Ahora trazaremos de la misma forma las huellas máximas de 0,44 m y como tenemos un peldaño de cuña, lo trazaremos igual que antes, mediante tramos de 0,22 m a un lado y otro del eje de simetría.


7º.- Si unimos la primera división en la línea de huella con la primera división en la línea exterior, tendremos la primera de las tabicas que conformará el peldaño de cuña. Lo prolongaremos.


8º.- Ahora es momento de determinar cuál será la zona de compensación. Para ello, haremos una paralela desde el fondo de la escalera con una distancia de dos veces el ancho de la misma, en nuestro caso, un mínimo 1,80 m. Y aproximaremos a la primera división de la línea de huella que sea superior a esa dimensión. En nuestro caso nos sale una dimensión de 1,93 m



9º.- Haremos una simetría de la tabica superior del peldaño de cuña, obteniendo una huella de 0,44 m en la zanca exterior y 0,12 m en el interior. Seguidamente prolongaremos ambas tabicas con líneas auxiliares hasta el límite establecido para la compensación de peldaños, constituyéndose la distancia entre ambas intersecciones en un módulo.


10º.- Borraremos las divisiones en la línea exterior. Llevaremos la distancia del módulo hacia abajo tantas veces como puntos queden por compensar en la línea de huella, en nuestro caso 5.


11º.- A partir de ahora utilizaremos el método de compensación conocido como “de la voluta”. Para ello, uniremos cada uno de los puntos llevados con el módulo sobre la línea de límite de compensación, con cada una de las divisiones trazadas sobre la línea de huella.



12º.- Para finalizar, limpiaremos el dibujo de líneas auxiliares, realizaremos una simetría y complementaremos con peldaños rectos, al inicio y/o final de la escalera hasta completar el máximo permitido, 16 o el número de tabicas que nos hubiera dado el cálculo realizado para salvar la altura libre entre plantas que tengamos en el proyecto. También sería necesario representar la barandilla interior.




Imagen obtenida de la web http://www.escalerasdeboveda.com/