Detallando el proceso de aparejo de ingeniería

Cuando se trata de un proyecto de elevación de cargas pesadas, ya sea en una obra, una planta industrial o la construcción de un puente, hay mucho en juego. La seguridad del personal, el valor de la carga, el cronograma y el presupuesto del proyecto son solo algunas de las consideraciones que deben protegerse.

La experiencia de un equipo de ingeniería y un plan de izaje adecuado son esenciales para mitigar los riesgos inherentes a cada proyecto. Mucho antes de trasladar cualquier objeto voluminoso, los ingenieros deben considerar numerosos factores al crear un plan de izaje, incluyendo el equipo, la tecnología, la mano de obra, las limitaciones del sitio, la seguridad, las normativas locales y más. Mediante un análisis minucioso y simulaciones por computadora, un plan de ingeniería identifica cada detalle del proyecto de izaje.

Un exhaustivo proceso de ingeniería proporcionó un plan claro, desde la concepción hasta la finalización, para un proyecto que implicó la retirada y sustitución de dos calentadores de agua de alimentación de 65 toneladas en una central nuclear. Consulte el artículo en recuadro al final de la página para obtener la descripción completa del trabajo.

Invertir tiempo en considerar y planificar sistemáticamente cada elemento de un proyecto ayuda a prevenir errores costosos y tiempos de inactividad. Además, el plan de ingeniería garantiza que todo el personal involucrado comprenda su función, el presupuesto y el cronograma del proyecto, a la vez que optimiza la seguridad en la obra. El proceso de planificación también mejora la comunicación entre las diversas partes interesadas, lo que a menudo genera sinergias y eficiencia.

“Al reunir a todos desde las primeras etapas de un proyecto, se dedica tiempo a explorar y analizar cada faceta del ascensor”, afirmó Christopher Cox, ingeniero profesional, cofundador y presidente de Engineered Rigging. “Es durante este período de colaboración que se produce la resolución creativa de problemas y se descubren ahorros de costos y sinergias”.

La ingeniería es la lente con la que analizamos los detalles para determinar si un proyecto puede realizarse de forma segura y rentable. Si bien la mayoría considera que un equipo de ingeniería está formado por ingenieros con formación académica, cada vez es más común pensar en la ingeniería de proyectos como el equipo más amplio compuesto por el gerente de proyecto, el personal de campo y los ingenieros, lo que permite que diversas perspectivas den forma a la solución de ingeniería. Si bien los alcances de los proyectos son cada vez mayores y la tecnología permite aceptar prácticamente cualquier tamaño de elevación, es responsabilidad del equipo de ingeniería crear una solución que se ajuste a lo posible y al presupuesto.

Decisiones sobre el equipo

Al considerar un proyecto, la mayoría de las empresas lo abordan con el objetivo de utilizar el equipo existente. La ventaja de utilizar el equipo existente es que los parámetros físicos están bien definidos. En general, cuando se puede utilizar el equipo existente, el trabajo es más viable económicamente. Se compilan modelos de equipos en formato CAD 3D, diagramas de carga y otros datos de ingeniería para facilitar y hacer más eficiente la puesta en funcionamiento de estas herramientas. Cuantas menos horas se dediquen a recrear una solución, más se podrá dedicar a los detalles, los parámetros del proyecto y la evaluación de los casos de carga.

En muchos casos, el equipo existente no será suficiente para cubrir todos los aspectos de un trabajo. Los equipos de ingeniería innovadores proporcionarán una combinación adecuada de herramientas estándar y accesorios personalizados para resolver el desafío de una aplicación. En muchos casos, ubicar un equipo de ingeniería cerca de una planta de fabricación interna o de un proveedor externo cercano permite tomar decisiones rápidas sobre qué tipo de producto personalizado es viable añadir sin incurrir en costos adicionales excesivos.

Por supuesto, que sea posible no significa que deba serlo. La mayoría de los ingenieros, con el tiempo suficiente, pueden diseñar herramientas adecuadas para el trabajo. El objetivo del equipo de ingeniería, que puede incluir tanto a ingenieros como a no ingenieros, es encontrar una solución segura, eficiente y rentable. El reto del equipo de ingeniería durante todas las fases es simplificar el problema en bloques más pequeños y utilizar herramientas y experiencia para predecir eficazmente los detalles necesarios para superar las variables presentes el día de la elevación. El uso de herramientas como SOLIDWORKS y Autodesk Inventor permite a los ingenieros replicar el espacio de trabajo y utilizarlo como una guía visual sólida para definir y, posteriormente, refinar una solución.

Aprovechar la tecnología

El dibujo por computadora en 2D y el modelado en 3D permiten ampliar el equipo de ingeniería a gerentes de proyecto, superintendentes de obra y técnicos que aportan valiosa información al proceso. Además, ocasionalmente, estos modelos se perfeccionan en 3Ds Max y otras aplicaciones para crear un video completamente modelado del levantamiento a lo largo del tiempo.

Estos modelos pueden generar confianza en un equipo de proyecto cuando se desarrollan nuevas tecnologías o se utiliza tecnología existente de una manera no estándar.

Para diseñar un concepto para una aplicación específica, los ingenieros utilizan software de modelado para crear una solución de forma, ajuste y función, mientras revisan los cálculos básicos del engranaje en segundo plano con programas como Mathcad, RISA e incluso Excel. Probablemente tengan cerca un ejemplar desgastado del Manual del Maquinista.

El software de análisis de elementos finitos (FEA) integrado en el software de modelado 3D se utiliza a menudo para una comprobación rápida de las tensiones, verificando que un componente utilizado para una elevación, como una viga, una argolla de elevación o quizás algo más personalizado, cumpla con las demás exigencias de la aplicación. Este análisis de elementos finitos (FEA), si bien indica claramente la validez o no de las tensiones del proyecto mediante una codificación por colores muy visual, depende de la experiencia del ingeniero involucrado y, en la mayoría de los casos, va seguido de cálculos de ingeniería documentados en Mathcad u otro programa de cálculo. El ingeniero, utilizando las herramientas disponibles, evalúa las condiciones de carga adecuadas, eliminando dudas sobre la validez de las soluciones de ingeniería del proyecto.

Una vez desarrollada una solución, el equipo interfuncional de ingeniería la revisa de nuevo para determinar su viabilidad. Lo último que el equipo del proyecto desea en este momento es una solución que requiera el último residuo de "unobtanium" que queda en el planeta o un gran pedido de placa métrica T1. Se recurre a la práctica para estas ocasiones, donde un experto ajusta los tamaños del plano a los más disponibles o quizás a los que se ajustan al equipo existente en el astillero. Cuantos más equipos se puedan reutilizar, más económico será el resultado.

Antes de implementar un plan, es necesario revisar cuidadosamente los planos estructurales y los procesos. Se deben realizar pruebas de carga para garantizar que el equipo seleccionado funcione según lo previsto. Además, se suelen realizar simulaciones de viabilidad y de video para garantizar que el plan se ejecute con seguridad y evitar sorpresas inesperadas.

En la obra, se deben seguir varios pasos antes de iniciar el levantamiento. Todos los involucrados deben revisar cuidadosamente el plan detallado, verificar el funcionamiento del equipo y la integridad de los componentes, y revisar los procedimientos.

Al invertir tiempo en desarrollar, probar e implementar un plan de ingeniería detallado, se pueden mitigar riesgos, cumplir plazos, optimizar la seguridad y ahorrar costos. El retorno de la inversión es inmenso.