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KLABIN - VERIFICACIÓN DE MODELOS  y PROYECTO

Ahorros Directos: US$ 250.000 (1% valor del contracto)

Pérdidas Evitadas:  US$ 1,000,000 (4% valor del contracto)

Otros:      + Confiabilidad del Proyecto

                + Velocidad de Respuesta

                + Adhesión al Cronograma

                + Apoyo a Construccíon

                - Re-trabajo

                + Seguridad

 

EL DESAFÍO

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KLABIN es la mayor empresa de papel y celulosa integrada en Brasil y una de las mayores del mundo. Opera 14 plantas de fabricación ubicadas en Brasil y Argentina, exporta a 70 países, emplea 14mil personas y factura más de $ 2 mil millones por año (2013).

KLABIN es reconocida mundialmente por sus esfuerzos de sostenibilidad y gestión responsable de las materias primas: madera, el agua, la energía. Uno de los programas más importante de KLABIN es la reutilización de las virutas de madera producidas en la fase de limpieza de los troncos que no son adecuadas para la producción de papel. Estos chips se queman en los altos hornos bajo condiciones controladas que generan emisiones extremadamente bajas y una gran cantidad de energía que se captura en forma de vapor. Este vapor se recicla continuamente en el proceso de producción de papel (ahorro de agua) y su excedente se utiliza para generar electricidad (ahorro de energía).

A mediados de 2005, KLABIN puso en marcha su plan de inversión más grande, el MA-1100, que se estima en $ 2,2 mil millones. El MA-1100 giraba en torno a la instalación de una nueva máquina revolucionaria procesadora de pulpa (MP9)  fabricada por VOITH, capaz de procesar 350mil toneladas de papel cartón al año.

Para hacer frente a la enormidad de esta nueva máquina era necesario ampliar varias unidades auxiliares de la planta de Monte Alegre (en Telemaco Borba-PR), incluyendo un nuevo edificio de más de 300 m de longitud, tuberías nuevas, un nuevo generador de vapor de alto horno y un nueva turbina (TG-8) con una capacidad de generación de 70 MW / hora, lo suficiente para satisfacer una ciudad de 220.000 habitantes o el 40% de toda la energía utilizada por la planta en Monte Alegre. Por estas obras auxiliares se contrataron varias compañías incluyendo POYRY (alto horno y las interconexiones),CNEC (unidad generadora de TG-8) y Camargo Correa (construcción).

 

Por 6 meses un equipo multidisciplinar de CNEC trabajó en estrecha colaboración con SIEMENS en el desarrollo del TG-8,el primer del tipo en el país. A pesar del tamaño relativamente pequeño de la unidad TG-8, su proyecto puede ser considerado de alta complejidad. 

Para dar cuenta de la capacidad de procesamiento MP-9 era necesaria la construcción deun alto horno con aproximadamente 70metros 

de altura y que por sus dimensiones y capacidad generaba principalmente vapor de super-alta presión (400 ° C / 150bar), fluido de alta 

energía y muy difícil de tratar. Para tener una idea, los esfuerzos en soportes de la tubería podrían llegar fácilmente a 11 toneladas y cualquier micro-fugas en la tubería iban a producir un chorro de vapor capaz de cortar la carrocería de acero de un coche. Para soportar 

las condiciones de proceso del vapor los tubos tendrían que ser hechos en un acero especial (A335 P91 ASTM) extremadamente caro y difícil de trabajar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Todo iba bien en el proyecto hasta que un accidente de transporte entre el puerto de Santos y la fábrica de Siemens en Jundiaí dañó irreversiblemente la carcasa de la turbina que se había forjado a la medida para el TG-8 en Alemania. Para que este imprevisto no detuviese durante meses el MA-1100, Siemens ha puesto a disposición de KLABIN una nueva máquina y se responsabilizó por los costos iniciales de modificación de diseño.

CNEC, sin embargo, ya había desmovilizado a todos los profesionales que habían participado en el proyecto y algunos ya estaban trabajando en otras empresas. La solución adoptada fue reunir a ingenieros y contratar a IATEC Plant Solutions para hacer los ajustes necesarios en el modelo y volver a emitir toda la documentación para la construcción (Plantas yIsométricos). Lo que parecía ser un servicio bastante simples resultó ser una carrera contra el reloj para comprobar la corrección y verificación del proyecto en un tiempo récord de tan sólo 2 meses.

  

EL ​TRABAJO

 

Debido al avanzado estado de las obras de cimentación y las similitudes entre la nueva y la turbina que ha sido dañada, SIEMENS y CNEC pensaron que sería suficiente sólo algunos retoques y todo estaría listo para ser reeditado, fabricado y montado.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Luego en el inicio de los trabajos IATEC Plant Solutions encontró una serie de problemas en el modelo que podría llevar a graves errores de proyecto. Varios elementos que deberían haber sido modelados de forma conjunta no lo fueron debido a la separación entre el escopo entre POYRY y CNEC que hicieron sus trabajos de forma totalmente independiente durante el proyecto y intercambio de información se limito al lo que se entregaba en papel. Pudiera, POYRY trabajó en PDS y CNEC en PDMS dos sistemas completamente incompatibles.

Una de las primeras medidas de IATEC Plant Solutions fue fundirse los dos proyectos en un único modelo, y modelar lasestructuras que existían sólo en la documentación en papel, lo que reveló varias interferencias entre el las zonas de responsabilidad de ambas compañías. Todavía más complicado, los ajustes se tuvieron que hacer rápidamente porque el trazado de tuberías críticas para el diseño estaban comprometidas y la construcción ya se encontraba en marcha.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La ausencia de algunos elementos modelados llamó la atención de IATEC Plant Solutions decidió hacer unanueva verificación en el proyecto de tuberías y descubrió que varias líneas no se habían modelado con el pretexto de que iban a ser hechas por el campo. Ni los grandes y complejos soportes de tuberías, tampoco las bandejas de cableado eléctrico habían sido modeladas. El problema, sin embargo, es que las restricciones de espacio en el interior del edificio de la turbina eran mucho más graves y cualquier error en la evaluación del espacio iba causar graves daños al progreso del proyecto o la posterior operación y seguridad.

 

IATEC Plant Solutions modeló las líneas y bandejas que quedaban y todos los soportes de tubería en el modelo y descubrió que muchos de ellos tienen no podrían ser instalados en las posiciones previstas debido a las interferencias con elementos de infraestructura que tampoco habían sido modelado pero todavía ya habían sido construidos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Muchos soportes tuvieron que ser cambiados...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los trazados de tubería y de bandejas también tuvieron que ser cambiadas para que fuera posible instalar todas las líneas respectando las rutas de escape y circulación.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aún preocupada con la distribución de los espacios, IATEC Plant Solutions buscó toda documentación de los proveedores de válvulas de control y descubrió que toda la disposición de posicionamiento de los accionadores se basó en diseños de referencia que no habían sido actualizados tras la llegada de los planos certificados.  Accionadores que estaban previstos para sólo tener 1,90m tenían mas de 2,40 m y obstruían completamente las áreas de circulación del edificio, lo que requirió reposicionamiento de diversas válvulas que de otra manera ocuparían el espacio crítico para la operación o bloquearía las áreas de escape.

 

 

 

IATEC Plant Solutions también verificó el posicionamiento de los principales instrumentos y descubrió varias inconsistencias entre lo que recomendaba el fabricante y practicado en el proyecto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

También se han detectado errores en los documentos de proveedores de equipo que provocaban interferencias y dificultades de montaje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lo más difícil, sin embargo, aún estaba por llegar. Las configuraciones de entrada de vapor, la extracción de condensado, refrigeración del generador y el posicionamiento del barramiento eléctrico fueron significativamente diferentes. Dibujos preliminares del generador no mencionaron numerosos detalles que surgieron en la edición final del documento y por lo tanto no habían sido modelados. Para complicar aún más este proceso, varios puntos de incertidumbre surgirán en los cálculos de flexibilidad y la suportación de la tubería que ya había sido proyectada. Lo que demandaba un intenso trabajo de corrección del lay-out al mismo tiempo que debería evitar cambiar lo que ya había sido construido. 

Prácticamente todas las grandes líneas tuvieran que ser rediseñadas, calculadas y soportadas de nuevo con el fin de cumplir con las nuevas especificaciones y limitaciones impuestas por las partes aún ya construidas. IATEC Plant Solutions participó activamente en este proceso con base en análisis, sugerencias y simulaciones basadas en el modelo 3D.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Para que las modificaciones necesarias no impactasen el progreso de montaje electromecánico, IATEC entrenó oficiales de campo para utilizar la maqueta electrónica para hacer sus programaciones de montaje y extraer imágenes detalladas del modelo 3D para direccionar sus equipos. Así fue posible liberar la construcción de una manera just-in-time, yendo desde piezas ya verificadas y aprobadas hacia las partes aún en no verificadas o modificadas. El resultado de esta medida terminósorprendiendo a todos por la buena aceptación que el uso del modelo electrónico tuve por montadores que llegaron a preferir las imágenes generadas a partir del modelo 3D a los planes tradicionales en papel.

 

RESULTADOS

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Un acumulado de malas praticas de modelamento casi puso todo un emprendimiento multimillonario en riesgo. Gracias al esfuerzo de verificación del diseño de IATEC Plant Solutions todos los fallos se han detectado y corregido a tiempoevitando los participantes del consorcio pérdidas que podrían alcanzar hasta US$ 1.000.000 (4% do contrato) en la reanudación y multas contractuales. Sin hablar de la pérdida financiera de aproximadamente US$ 20.000/día para el cliente si la puesta en marcha TG-8 retrasara y no fuera capaz de generar energía y vapor a baja presión para el proceso en el primer día de funcionamiento de la MA- 1100.