13259 research outputs found
Sort by
Evaluación de estrategias para el circuito cleaner en planta molienda y flotación convencional - Codelco División El Teniente.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Metalúrgico/a.Desde el año 2020 hasta la fecha, la planta de Molienda y Flotación Convencional, Codelco División El Teniente ha venido presentando tendencias de recuperación negativas en su circuito global y en específico en su etapa Cleaner. Gracias a los informes realizados por la Gerencia de Proyectos, se observa un alza en la ley de cobre de las colas Scavenger, promediando un 0,4% de ley, con una cantidad de cobre potencial recuperable de 2,27 í, la cual es debido a la granulometría gruesa que existe en este flujo, lo que conlleva a dificultades en las etapas de Scavenger y de Remolienda. De esta manera, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar las capacidades actuales de ambas etapas, proponiendo nuevos equipos y realizando cambios en el circuito Cleaner actual.
En la etapa Scavenger se identificó una deficiencia de capacidad que limita el tiempo de residencia a 22,3 min, muy por debajo del óptimo estimado de 28,5 min. Por esta razón se propone la reactivación del banco 108 y tenerlo como parte del circuito Scavenger para recuperar gran parte del cobre perdido.
Para la etapa de remolienda se identificó una falta de potencia 703 kW lo que se traduce en falta de capacidad, lo que provoca que el 50% del flujo que debería procesar la remolienda, vaya por un by-pass directo a flotación columnar. Para esto se propone incluir un nuevo equipo de remolienda, en este caso un modelo Vertimill, ya que esta tecnología de molinos verticales evita la sobremolienda, además de que tiene una mayor probabilidad de lograr liberación de materiales de granulometría más fina, es más eficiente energéticamente y se puede configurar para circuitos abiertos o cerrados.
Además, se considera la opción de modificar el circuito de la planta mediante dos alternativas que permitan una mejora considerable sin gastos considerables como compra de equipos. Estas son: 1): Cerrar circuito de remolienda y no retornar el concentrado Scavenger a remolienda. 2): Cerrar circuito de remolienda y separar concentrado pre-Rougher.
La propuesta de cerrar el circuito de remolienda es importante ya que permite tener un mejor control del producto, lo que garantiza el tamaño estimado para que pase a flotación columnar el cual es de 70 – 75% -325#. En ambas opciones se presenta un aumento en la recuperación Global, pasando de un 80,4% (actual) a 85,0% (alternativas propuestas). Además, hay una disminución del flujo másico que pasa por Remolienda, De esta manera, se opta por la alternativa 1 ya que obtiene mejores resultados, considera una menor inversión y hay una mayor certeza en los resultados que se pudieron obtener, ya que la alternativa 2 presenta mayores incertidumbres debido a que se realizaron mayores suposiciones al momento de simular.Since 2020, the Conventional Grinding and Flotation Plant at Codelco División El Teniente has shown declining recovery trends in its overall circuit, particularly in the Cleaner stage. According to reports issued by the Project Management Department, there has been an increase in the copper grade of the Scavenger tails, averaging 0.4% Cu, which corresponds to a potentially recoverable amount of 2.27 metric tons of copper per day. This loss is mainly attributed to the coarse particle size distribution in this stream, leading to operational challenges in both the Scavenger and Regrinding stages. Therefore, the objective of this study is to evaluate the current capacities of these stages, propose new equipment, and implement modifications to the existing Cleaner circuit.
In the Scavenger stage, a capacity constraint was identified, limiting the residence time to 22.3 minutes, significantly below the estimated optimum of 28.5 minutes. As a solution, the reactivation of Bank 108 is proposed to reintegrate it into the Scavenger circuit, thereby recovering a significant portion of the copper currently being lost.
For the regrinding stage, a power deficiency of 703 kW was identified, resulting in insufficient capacity. Consequently, 50% of the stream that should be processed through regrinding is bypassed directly to column flotation. To address this, the installation of a new regrinding unit is proposed, specifically a Vertimill, a vertical mill technology that minimizes overgrinding, enhances liberation of fine-grained particles, offers higher energy efficiency, and can be configured for open or closed circuits.
Additionally, the study considers two low-investment alternatives for modifying the plant circuit without requiring major equipment purchases:
1.Closing the regrinding circuit and discontinuing the return of Scavenger concentrate toregrinding.
2.Closing the regrinding circuit and separating the pre-Rougher concentrate.
The proposal to close the regrinding circuit is important as it allows for better control over the product particle size, ensuring that the feed to column flotation meets the targeted size distribution of 70–75% passing 325 mesh. Both alternatives show an increase in global recovery, from the current 80.4% to 85.0%. Moreover, they result in a reduction of the mass flow processed through regrinding. Ultimately, Alternative 1 is selected as the preferred option, as it delivers better outcomes, requires less investment, and yields more reliable results. In contrast, Alternative 2 entails greater uncertainty due to the number of assumptions required during simulation.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MetalúrgicaConcepció
Puente Chichintahue: conectividad territorial para la comunidad pehuenche de Cauñicú, comuna de Alto Biobío, Región del Biobío.
No full textTesis presentada para optar al título de Antropólogo con mención en Antropología Sociocultural.Este trabajo de investigación tiene como propósito dar cuenta a través de la experiencia personal del autor una mirada sobre un caso particular de la realidad en Chile, por tanto, como se menciono anteriormente contiene la visión del autor sobre la realidad que él vivió durante el proceso de realización. En cuanto al contenido, da a conocer la importancia de la infraestructura vial rural para un territorio determinado y para sus habitantes, demostrando que a través de una infraestructura material se da una dinámica social compleja en donde contar con un puente en buen estado mejora la calidad de vida de las personas que viven en el sector cordillerano de Chile. Por otra parte, se muestra una pequeña fracción de los procesos institucionales que existen para poder concretar el puente “Chichintahue” y como este puente rural no solo tiene la función de movilización, sino que es una condicionante de prácticas y de relaciones sociales. Lo interesante es que muchas veces se ignora la importancia de los caminos y su aporte para la historia social, sin embargo, en ellos existen historias, se les otorga relatos, vivencias propias, se le da una identidad. En cuanto al diseño metodológico de esta investigación se recurrió a la etnografía ya que como metodología de investigación permite acercarse al contexto, las prácticas y situaciones o discursos que tengan relación con un determinado tema, que para el caso de este trabajo de investigación fue la caracterización del plan de gobierno “Buen Vivir” aplicado a la construcción y reposición de un puente mecano para la comunidad pehuenche de Cauñicú en la comuna de Alto Biobío. Así mismo, este trabajo muestra la breve experiencia del autor en el marco de su formación profesional como Antropólogo Sociocultural en una institución del Estado de Chile, específicamente en la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Publicas de la región del Biobío. En ella el autor relata desde su propia vivencia como es su estancia durante un tiempo determinado y expone un marco general de los procesos burocráticos que se dan dentro del equipo de Medio Ambiente y Territorio en relación a temas del cuidado del territorio, de la flora y fauna presentes, del vínculo social que se establece con las personas del sector.Facultad de Ciencias SocialesDepartamento de AntropologíaConcepció
Tertulias literarias dialógicas e interacciones: un estudio desde las voces de los y las estudiantes en el contexto de una escuela municipal de la comuna de Mulchén.
No full textTesis presentada para optar al título de Profesor de Educación Diferencial con Mención en Discapacidad IntelectualEl presente estudio tiene como objetivo describir, desde la perspectiva de los y las estudiantes, el tipo de interacción que se promueve en las Tertulias Literarias Dialógicas, considerando el rol que asume el moderador, en el contexto de una escuela municipal. El enfoque de la investigación es cualitativo y la muestra está constituida por 16 estudiantes de primer y segundo ciclo básico, que participan de Tertulias Literarias Dialógicas. El instrumento utilizado para la recolección de datos son grupos focales. Se desarrolló análisis temático en base a tres categorías deductivas, Rol del moderador, Interacción entre estudiante-profesor e Interacción entre estudiantes. De acuerdo a los resultados se concluye que, el rol que asume el moderador generó un diálogo en igualdad de condiciones, brindando un espacio en donde todos los participantes tuvieron la oportunidad de expresar sus ideas y pensamientos, contribuyendo en las interacciones dialógicas y sociales entre estudiante-profesor y entre estudiantes.The objective of this study is to describe, from the students' perspective, the type of interaction that is promoted in Dialogical Literary Gatherings, considering the role assumed by the moderator, in the context of a municipal school. The research approach is qualitative and the sample is made up of 16 first and second basic cycle students, who participate in Dialogical Literary Gatherings. The instrument used for data collection is focus groups. Thematic analysis was developed based on three deductive categories, Role of the moderator, Interaction between student-teacher and Interaction between students. According to the results, it is concluded that the role assumed by the moderator generated a dialogue on equal terms, providing a space where all participants had the opportunity to express their ideas and thoughts, contributing to the dialogic and social interactions between students-teacher and among students.Escuela de EducaciónDepartamento de Didáctica, Currículum y EvaluaciónLos Ángele
Weakly Non-Linear Interaction Between Electromagnetic and Electrostatic Spectra in a Solar Wind-Type Plasma.
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias con mención en Física.En la teoría cinética lineal, los modos de onda electromagnéticos transversales y electrostáticos que se propagan a lo largo de un campo magnético de fondo B0 se consideran desacoplados y se ha estudiado su evolución de forma independiente. No obstante, en plasmas espaciales y astrofísicos reales, las interacciones resonantes entre ondas y partículas introducen no linealidades que rompen esta separación idealizada. Estudiamos la evolución cuasilineal acoplada de ondas Alfvén-ciclotrón (ACWs) y ondas ion-acústicas (IAWs) en un plasma de protones sin colisiones con distribución bi-Maxwelliana. Es de especial interés la razón de temperaturas entre electrones y protones (10 Te Tp 50) en cómo facilita la influencia indirecta entre estos modos de onda, además de estar en presencia de fluctuaciones del campo eléctrico constantes e independientes del campo magnético de fondo B0. Los resultados muestran que incluso una actividad moderada de ondas ion-acústicas puede acelerar el calentamiento perpendicular de los protones y favorecer la aparición temprana de inestabilidades electromagnéticas ciclotrónicas (EMIC). Este mecanismo representa una vía plausible y eficiente para la energización de protones en plasmas espaciales, con implicancias directas para el viento solar y la magnetósfera, donde tales condiciones son comúnmente observadas. Nuestros resultados contribuyen a ampliar y dar una mayor comprensión de las interacciones entre múltiples modos de onda y los procesos de transferencia de energía en entornos de plasma sin colisiones.In linear kinetic theory, transverse electromagnetic and electrostatic plasma wave modes propagating along a background magnetic field B0 are treated as decoupled and evolve independently. However, in realistic space and astrophysical plasmas, resonant wave–particle interactions introduce nonlinearities that break this idealized separation. This thesis investigates the coupled quasilinear evolution of Alfvén-cyclotron waves (ACWs) and ion-acoustic waves (IAWs) in a collisionless, bi-Maxwellian proton plasma. Emphasis is placed on how the electron to-proton temperature ratio (10 Te Tp 50) facilitates indirect coupling between these wave modes, particularly when constant electric field fluctuations—independent of the background magnetic field B0—are present. The results demonstrate that even modest levels of ion-acoustic activity can significantly enhance perpendicular proton heating and promote earlier onset of electromagnetic ion cyclotron (EMIC) instabilities. This mechanism offers a plausible and efficient pathway for proton energization in space plasmas, with direct implications for the solar wind and planetary magnetospheres, where such conditions are commonly observed. The f indings contribute to a deeper understanding of multi-mode interactions and energy transfer processes in collisionless plasma environments.Facultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de FísicaConcepció
Propuesta de procedimiento de inspección visual in situ para caminos rurales.
No full textPropuesta de procedimiento de inspección visual in situ para caminos rurales.El presente documento tiene como objetivo principal el desarrollo de una propuesta de inspección in situ para el registro de fallas en caminos rurales. Considerando que las aplicaciones de la infraestructura técnica se basan históricamente en la investigación tecnológica, sin un sistema regulador establecido, se ha identificado la necesidad de diseñar una herramienta para registrar las anomalías generadas en el campo de manera clara y eficiente, facilitando la planificación del mantenimiento de la infraestructura.
En primer lugar, se realizó un análisis contextual basado en manuales técnicos, normas vigentes y literatura especializada sobre diseño y mantenimiento de caminos rurales. Posteriormente, se identifican y se clasifican las fallas, estableciendo una tipología detallada de los defectos más comunes.
A partir de esta información, se diseñó un formato estructurado con secciones claves tales como: información general del camino, bosquejo del lugar, un listado de fallas con los defectos más comunes encontrados en caminos rurales, una tabla para el registro de dimensiones de cada tipo de falla y, por último, un espacio para la validación por parte del inspector a cargo. Este diseño de formato asegura que la información recopilada sea homogénea, clara y fácil de usar para su posterior uso por parte los responsables de mantenimiento vial.
El formato se desarrolló para su implementación inmediata en campo, sin necesidad de ajustes posteriores, con el fin de garantizar un proceso de inspección uniforme y repetible. Su aplicación permite establecer una base de datos fiable que facilita el seguimiento de la evolución de las deficiencias a lo largo del tiempo y contribuye a una mejor toma de decisiones en la planificación de intervenciones correctivas.The main objective of this document is to develop a proposal for on-site inspection to record faults on rural roads. Considering that technical infrastructure applications have historically been based on technological research, without an established regulatory system, the need was identified to design a tool to clearly and efficiently record anomalies generated in the field, facilitating infrastructure maintenance planning.
First, a contextual analysis was conducted based on technical manuals, current standards, and specialized literature on rural road design and maintenance. Subsequently, faults were identified and classified, establishing a detailed typology of the most common defects.
Based on this information, a structured format was designed with key sections such as general information about the road, a sketch of the site, a fault list with the most common defects found on rural roads, a table for recording the dimensions of each type of fault, and finally, a space for validation by the inspector in charge. This format design ensures that the collected information is consistent, clear, and easy to use by road maintenance managers.
The format was developed for immediate field implementation, without the need for subsequent adjustments, to ensure a consistent and repeatable inspection process. Its application establishes a reliable database that facilitates monitoring the evolution of deficiencies over time and contributes to better decision-making when planning corrective interventions.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería CivilConcepció
Evaluación de la presencia y carga parasitaria en heces de zorros Culpeo y Chilla que cohabitan con carnívoros domésticos de libre tránsito en la región de Los Lagos, Chile.
No full textTesis presentada para optar al título de Biólogo/a.La presencia de carnívoros domésticos de libre tránsito en hábitats compartidos con fauna silvestre representa un potencial riesgo para la transmisión de patógenos. En este estudio, se evaluó la relación entre la presencia de perros y gatos de libre tránsito (mediante el uso de un proxy de presencia de carnívoros domésticos) y la presencia y carga parasitaria en zorros culpeo (Lycalopex culpaeus) y chilla (Lycalopex griseus) en la región de Los Lagos, Chile. Se planteó la hipótesis de que la proximidad a carnívoros domésticos aumentaría la carga y la presencia de parásitos en zorros. Para ello, se recolectaron y analizaron 50 muestras de heces de zorros, perros y gatos, identificando la especie hospedadora mediante análisis genético y la presencia y carga parasitaria a través de técnicas coproparasitológicas. Se utilizó análisis espacial en QGIS para estimar la presencia de carnívoros domésticos mediante la creación de un proxy, considerando variables como la distancia a la casa más cercana, densidad de viviendas dentro de un buffer específico para cada especie de zorro, porcentaje de bosque nativo (como indicador de pérdida de hábitat por antropización) y la presencia/ausencia de carnívoros domésticos, determinada a partir de registros visuales, recolección de heces y cámaras trampa. Posteriormente, se aplicaron modelos GLM en R para evaluar la relación entre la carga y presencia de parásitos con estas variables. Se identificaron los géneros Trichuris, Taenia, Toxocara y ooquistes de coccidios, con L. culpaeus presentando mayor prevalencia de Trichuris y Taenia, mientras que L. griseus mostró mayor presencia de coccidios, Toxocara y Trichuris. Sin embargo, los modelos estadísticos no evidenciaron una relación significativa entre la presencia de carnívoros domésticos y la carga o presencia de parásitos en zorros. Estos resultados sugieren que otros factores, como el tamaño muestral, la variabilidad en la distribución de parásitos, la desparasitación de carnívoros domésticos y la ecología del hospedador, podrían estar modulando esta interacción. Se recomienda ampliar el muestreo e incluir variables adicionales para evaluar con mayor precisión el impacto de los carnívoros domésticos en la transmisión parasitaria a la fauna silvestre.The presence of free-roaming domestic carnivores in habitats shared with wildlife represents a potential risk for pathogen transmission. In this study, we evaluated the relationship between the presence of free-roaming dogs and cats (using a proxy for the presence of domestic carnivores) and the presence and parasite load in culpeo (Lycalopex culpaeus) and chilla (Lycalopex griseus) foxes in the Los Lagos region, Chile. It was hypothesized that proximity to domestic carnivores would increase the load and presence of parasites in foxes. For this purpose, 50 fecal samples from foxes, dogs and cats were collected and analyzed, identifying the host species through genetic analysis and the presence and parasite load through coproparasitological techniques. Spatial analysis in QGIS was used to estimate the presence of domestic carnivores by creating a proxy, considering variables such as distance to the nearest house, density of dwellings within a specific buffer for each fox species, percentage of native forest (as an indicator of habitat loss due to anthropization) and the presence/absence of domestic carnivores, determined from visual records, feces collection and camera traps. Subsequently, GLM models in R were applied to evaluate the relationship between the load and presence of parasites with these variables. Trichuris, Taenia, Toxocara and coccidial oocysts were identified, with L. culpaeus showing higher prevalence of Trichuris and Taenia, while L. griseus showed higher presence of coccidia, Toxocara and Trichuris. However, the statistical models did not show a significant relationship between the presence of domestic carnivores and the load or presence of parasites in foxes. These results suggest that other factors, such as sample size, variability in parasite distribution, domestic carnivore deworming and host ecology, could be modulating this interaction. We recommend expanding sampling and including additional variables to more accurately assess the impact of domestic carnivores on parasite transmission to wildlife.Facultad de Ciencias Naturales y OceanográficasDepartamento de ZoologíaConcepció
Clasificacion y cuantificacion de microplásticos presentes en los suelos urbanos de la ciudad de Chillán.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Agrónomo/a.La producción masiva y el inadecuado manejo de plásticos han llevado a la acumulación de microplásticos (MPs) en suelos, generando impactos ambientales y riesgos para la salud humana. El objetivo de este estudio fue evaluar la presencia, distribución y características de los MPs en los suelos urbanos de Chillán, Chile. Se realizó un muestreo sistemático en una cuadrícula de 500 m durante enero - febrero de 2023, analizando 174 puntos mediante tamizado, extracción e identificación estereoscópica. El 95 % de las muestras contenía MPs, con predominio de microfibras (68 %) sobre fragmentos (32 %). La concentración promedio fue de 0,062 % peso por peso (p/p), con valores que oscilaron entre 0 % y un máximo de 2,12 % (p/p). La abundancia varió ampliamente, alcanzando hasta 6.300 y 4.700 MPs kg⁻¹ para fibras y fragmentos, respectivamente. El análisis espacial reveló una mayor presencia de fibras en el centro de la ciudad y en zonas de alta densidad habitacional, mientras que los fragmentos se encontraron principalmente cerca de la Ruta 5 Sur, avenidas y el mercado “Persa San Rafael”, asociados a fuentes como desechos agrícolas, automotrices y urbanos. Además, el análisis cromático identificó una predominancia de MPs negros, sugiriendo su origen en textiles, bolsas de basura, mulch agrícolas y desgaste de neumáticos. Los resultados evidencian una contaminación significativa por MPs en suelos urbanos y resaltan la necesidad de estrategias para mitigar su impacto ambiental.Mass production and improper management of plastics have led to the accumulation of microplastics (MPs) in soils, causing environmental impacts and posing risks to human health. This study aimed to evaluate the presence, distribution, and characteristics of MPs in the urban soils of Chillán, Chile. A systematic sampling was conducted using a 500 m grid during January – February 2023, analyzing 174 points through sieving, extraction, and stereoscopic identification. MPs were detected in 95 % of the samples, with a predominance of microfibers (68 %) over plastic fragments (32 %). The average concentration was 0.062 % (w/w), with values ranging from 0 % to a maximum of 2.12 % weight per weight (w/w). Abundance varied significantly, reaching up to 6,300 and 4,700 MPs kg⁻¹ for fibers and fragments, respectively. Spatial analysis revealed a higher presence of fibers in the city center and high density residential areas, while fragments were mainly found near Route 5 South, avenues, and the “Persa San Rafael” market, linked to sources such as agricultural, automotive, and urban waste. Additionally, chromatic analysis identified a predominance of black MPs, suggesting their origin from textiles, garbage bags, agricultural mulch, and tire wear. The results highlight significant MPs contamination in urban soils and underscore the urgent need for strategies to mitigate their environmental impact.VRID, Proyecto N° 2022000466-INIFacultad de AgronomíaDepartamento de Suelos y Recursos NaturalesConcepció
Numerical methods for variational quantum and quantum-inspired computing.
No full textThesis submitted to qualify for the degree of Doctor of Philosophy in Physics.Quantum computation is a promising approach to solving problems in physics, optimization, and numerical simulation. Quantum algorithms leverage superposition and entanglement in an exponentially large Hilbert space to encode and solve problems that are intractable for classical computers. However, these algorithms require error-corrected quantum hardware, which is not yet available. This thesis explores two alternative quantum-based approaches that promise to achieve better scalability than traditional algorithms in the near-term: Hybrid variational quantum algorithms (VQAs) and fully classical, quantum-inspired algorithms. In the first part, we review and benchmark optimization methods well suited for VQAs, specifically the Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation (SPSA). We introduce complex-variable extensions and improvements to the second-order and quantum natural implementations. Finally, we assess their performance across quantum control, quantum tomography, and the variational quantum eigensolver, providing practical guidelines for common VQA scenarios. In the second part, we apply Matrix Product States (MPS) to solve time-dependent partial differential equations (PDEs). By integrating Hermite Distributed Approximating Functionals (HDAF) into the MPS framework, we develop a novel encoding to efficiently approximate differential operators with exponential precision. We benchmark this approach against traditional schemes for simulating the expansion of a levitated nanoparticle. The quantum-inspired numerical integration schemes deliver large memory savings and adequate runtimes even in presence of moderate chirping.La computación cuántica promete resolver problemas en física, optimización y simulación numérica. Los algoritmos cuánticos aprovechan la superposición y el entrelazamiento en un espacio de Hilbert exponencialmente grande para codificar y resolver problemas que serian intratables para los computadores clásicos. Sin embargo, estos algoritmos requieren de dispositivos cuánticos con corrección de errores, los cuales aún no están disponibles. Esta tesis explora dos enfoques alternativos, basados en principios cuánticos, que prometen alcanzar un mejor escalamiento que los enfoques computacionales tradicionales en el corto plazo: los algoritmos híbridos variacionales cuánticos (VQAs) y los algoritmos clásicos de inspiración cuántica. En la primera parte, se revisan y comparan métodos de optimización adecuados para VQAs, en particular el Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation (SPSA). Se introducen extensiones en variable compleja y mejoras en sus variantes de segundo orden y de gradiente natural cuántico. Finalmente, se evalúa su desempeño en tareas como control cuántico, tomografía cuántica y el variational quantum eigensolver, entregando recomendaciones prácticas para escenarios típicas de optimización en VQAs. En la segunda parte, se utilizan estados producto de matrices (MPS) para resolver ecuaciones diferenciales parciales (EDP) dependientes del tiempo. Al integrar los Hermite Distributed Approximating Functionals (HDAF) en el marco de MPS, se desarrolla una nueva codificación eficiente de operadores diferenciales con precisión exponencial. Este enfoque se compara con métodos tradicionales para simular la expansión de una nanopartículas levitada. Los esquemas de integración de inspiración cuántica logran un considerable ahorro de memoria y tiempos de ejecución adecuados, incluso en presencia de chirping moderado.ANID, ANID-PFCHA/DOCTORADO NACIONAL/2020-21202616Facultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de FísicaConcepció
Criminalización hacia la población migrante ante el clima de inseguridad social.
No full textTesis presentada para optar al título de Sociólogo.Facultad de Ciencias SocialesDepartamento de SociologíaConcepció
Análisis de confiabilidad en los alimentadores de coque de la planta cogeneradora de ENAP Refinería Bio Bío.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.El sistema de alimentación de coque de la caldera de la planta cogeneradora de ENAP Refinería Bio Bío se soporta en tres alimentadores operando en paralelo. Aunque la demanda de coque puede satisfacerse con solo dos de ellos, esta configuración provoca pérdida de eficiencia térmica y un aumento en las emisiones de dióxido de azufre (SO₂). Entre julio de 2022 y junio de 2025, los tres alimentadores registraron un total de 79 fallas y, en 14 ocasiones, solo uno permaneció operativo, dando lugar a un estado de riesgo operacional. Si llegaran a fallar los tres alimentadores simultáneamente, la planta cogeneradora se detendría y activaría un plan de emergencia que reduce la carga y paraliza parcialmente otras unidades de la refinería. El objetivo general de la memoria de título consiste en identificar las causas raíz de los modos de falla más frecuentes y las brechas en la estrategia de mantenimiento vigente de los alimentadores de coque de la planta cogeneradora de ENAP Refinería Bio Bío, con el propósito de proponer mejoras que reduzcan o prevengan la recurrencia de dichos modos de falla.
Se realizó un Análisis de Modos de Falla y Efectos (FMEA) para desglosar el sistema de alimentación de coque en subsistemas y focalizar el estudio en aquellos subsistemas cuya falla impacta directamente en la función principal de los alimentadores. Después, se caracterizaron los eventos de falla conforme a la norma ISO 14224:2016, integrando datos operativos extraídos de AVEVA PI Vision, registros de SAP y anotaciones de la bitácora de operaciones. Finalmente, se construyó un árbol lógico de fallas (FTA) centrado en los modos de falla que representan más del 80% de las fallas con el objetivo de identificar las causas raíz y sustentar las propuestas de mejora.
El análisis reveló que existe una gran cantidad de fallas tempranas en los tres alimentadores, lo que explica las 14 ocasiones en que solo uno quedó en operación. De los 79 eventos registrados, cinco modos de falla concentraron el 81% de las interrupciones; al profundizar en ellos, se identificaron cuatro mecanismos de daño no cubiertos por la estrategia actual de mantenimiento. En respuesta, se formularon tres propuestas de mejora, cada una con su frecuencia y lista de actividades asociadas. La robustez de la metodología quedó de manifiesto al lograr asignar un modo de falla al 91% de los eventos, y validar el FMEA, los FTA y las propuestas de mejora con personal de mantención.
El análisis de causas raíz de los modos de falla más frecuentes permitió identificar brechas en la estrategia de mantenimiento vigente, validando la hipótesis planteada. Asimismo, se concluyó que el enfoque correctivo aplicado hasta fines de 2024 no fue suficiente para garantizar el correcto funcionamiento de los alimentadores. Las propuestas de mejora, basadas en un plan preventivo focalizado en los mecanismos de daño críticos, ofrecen un esquema sólido para reducir la cantidad de fallas y mitigar las condiciones de riesgo operacional. Como trabajo futuro, se sugiere implementar las propuestas de mejora, monitorear la evolución de los modos de falla y ajustar periódicamente la frecuencia del plan de mantenimiento preventivo en función de los resultados obtenidos. También se recomienda realizar un análisis de los modos de falla que generan mayor indisponibilidad.The coke feeding system for the boiler at the ENAP Refinería Bio Bío cogeneration plant is supported by three feeders operating in parallel. Although the coke demand can be met using only two of these feeders, this configuration results in reduced thermal efficiency and increased sulfur dioxide (SO₂) emissions. Between July 2022 and June 2025, the three feeders recorded a total of 79 failures, and on 14 occasions, only one feeder remained operational, leading to an operational risk condition. If all three feeders were to fail simultaneously, the cogeneration plant would shut down, triggering an emergency plan involving load reduction and partial shutdown of other refinery units. The primary objective of this thesis is to identify the root causes of the most frequent failure modes and gaps in the current maintenance strategy for the coke feeders at ENAP Refinería Bio Bío’s cogeneration plant, aiming to propose improvements that reduce or prevent the recurrence of these failures.
A Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) was conducted to break down the coke feeding system into subsystems, focusing the study on those subsystems whose failure directly impacts the feeders' primary function. Subsequently, the failure events were characterized according to ISO 14224:2016 standards, integrating operational data from AVEVA PI Vision, SAP records, and entries from the operation logbook. Finally, a Fault Tree Analysis (FTA) was developed, centered on the failure modes accounting for more than 80% of the recorded events, to identify root causes and substantiate improvement proposals.
The analysis revealed a significant occurrence of early failures across all three feeders, explaining the 14 instances where only one feeder remained operational. Of the 79 recorded events, five failure modes accounted for 81% of interruptions; a detailed examination of these modes identified four damage mechanisms not covered by the current maintenance strategy. In response, three improvement proposals were formulated, each including specific maintenance activities and their frequencies. The robustness of the methodology was demonstrated by successfully associating a failure mode with 91% of the events and validating the FMEA, FTA, and improvement proposals with maintenance personnel.
The root cause analysis of the most frequent failure modes highlighted gaps in the existing maintenance strategy, validating the hypothesis. It was also concluded that the corrective maintenance approach used until the end of 2024 was insufficient to ensure the reliable operation of the feeders. The proposed improvements, based on a preventive maintenance plan targeting critical damage mechanisms, offer a solid framework to reduce failures and mitigate operational risk conditions. For future work, it is recommended to implement the proposed improvements, monitor the evolution of failure modes, and periodically adjust the frequency of the preventive maintenance plan based on obtained results. Additionally, conducting an analysis of the failure modes causing the greatest unavailability is also recommended.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció