
| Título: | Cuantificación de emisiones directas de gases efecto invernadero en CILP-Refinería YPF S.A. |
| Fuente: | |
| Autor/es: | Serra, Francisco Javier |
| Materias: | Gestión de la calidad; Control de calidad; Emisión; Refinería; Efecto invernadero |
| Editor/Edición: | INCALIN;2014 |
| Licencia: | Se permite la lectura, descarga e impresión de esta obra. Todos los demás derechos están reservados. |
| Afiliaciones: | Serra, Francisco Javier. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Calidad Industrial (UNSAM-INTI-INCALIN); Argentina Serra, Francisco Javier. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Instituto de Calidad Industrial (UNSAM-INTI-INCALIN); Argentina |
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INCALIN - Especialización en Calidad Industrial COHORTE 2013 -2014 Trabajo Final Integrador-Francisco Javier Serra
Cuantificación de Emisiones Directas de Gases Efecto Invernadero en el CILP-Refinería de YPF S.A.
PRESENTACIÓN Trabajo Final Integrador
TEMA Cuantificación de Emisiones Directas de Gases Efecto Invernadero en el CILP-Refinería de YPF S.A POSGRADO Especialización en Calidad Industrial COHORTE 2013 -2014
INSTITUCIÓN INCALIN - Instituto de Calidad Industrial
ALUMNO Francisco Javier Serra
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Cuantificación de Emisiones Directas de Gases Efecto Invernadero en el CILP-Refinería de YPF S.A.
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INDICE DE CONTENIDOS
1.- PLANTEO GENERAL 1.1.- Descripción de actividades del Laboratorio
2.- EL COMPLEJO INDUSTRIAL LA PLATA y el PROYECTO DE DECLARACION DE EMISIONES DE GASES EFECTO INVERNADERO
2.1 DESCRIPCIÓN BÁSICA DE LA INSTALACIÓN. 2.1.1 Refinación y Conversión. 2.1.2 Lubricantes 2.1.3 CLAB
2.2 INVENTARIO Y CÁLCULOS DE LAS EMISIONES DE CO2, CH4, N2O DE CILP REFINERIA. 2.2.1 EMISIONES DIRECTAS DEL CILP
3.- ANÁLISIS INICIAL, MODELO Y HERRAMIENTAS 3.1 DIAGRAMA DE CAUSA-EFECTO 3.2 ANÁLISIS FODA 3.3 MODELO IMPLEMENTADO 3.3.1 Doble Ciclo Combinado de la Calidad Industrial 3.4 HERRAMIENTAS 3.4.1 Ciclo Calidad 3.4.2 Ciclo Técnico
4.- IMPLEMENTACIÓN DE ACCIONES 4.1 Del Muestreo 4.2 De las Normas Técnicas 4.3 De los Sistemas de Información 4.4 De las calibraciones 4.5 De las incertidumbres de las mediciones 4.6 Del Aseguramiento de la Calidad de las mediciones 4.6.1 Internas-Cartas Control 4.6.2 Externas-Ensayos de Aptitud 4.7 Seguimiento
5.- RESULTADOS DE LAS ACTIVIDADES y CONCLUSIONES 6.- ANEXOS
6.1 –Instructivos Métodos Analíticos 6.1.1 Instructivo C.C. - Agua en productos de Petróleo y Materiales Bituminosos por Destilación 6.2.2 Instructivo C.C. - Azufre en productos de Petróleo por Rayos X 6.2.3 Instructivo C.C. - Contenido de Cenizas en Productos de Petróleo 6.2.4 Instructivo C.C. - Densidad, Densidad Relativa, o Gravedad API del Crudo y Productos de Petróleo mediante el Hidrómetro
6.2 Procedimiento Especifico GC - Determinación de la Incertidumbre en los Resultados de las Mediciones del Laboratorio 7.- BIBLIOGRAFIA
1.- PLANTEO GENERAL
La Cuantificación de Emisiones Directas de Gases Efecto Invernadero en el CILPRefinería de YPF S.A. se ha definido como un objetivo estratégico de la Organización.
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Por la razón precedente, el CILP decide utilizar los requisitos de la norma ISO 14064-1:2006 como herramienta de gestión para el logro de dicho objetivo general.
Circunscripto a ello, establecer las bases de las actividades a implementar en el Laboratorio del CILP para el desarrollo de la cuantificación de las emisiones directas de la refinería para el inventario de emisiones de CO2, CH4, N2O de acuerdo a los principios establecidos en la norma UNE-ISO 14064-1:2006 y su contribución para la certificación de la misma, es el aporte técnico y el desafío del Laboratorio.
El alcance de la presente monografía se enmarca en el modelo desarrollado por el área de Calidad del Laboratorio basado en los contenidos de la Especialidad en Calidad Industrial para responder a las actividades que el Laboratorio debe satisfacer para el alcance de los objetivos de la cuantificación de los GEI relacionados al laboratorio para el cálculo del Poder Calorífico Inferior del Fuel Oil, según:
Cálculo de PCI de Fuel Oil
PCI (kcal/kg) = 240*[46,704-(8,802*dens^2+3,167*dens)*(1-0,01* (%S+%H2O+%cenizas))+0,0942*%S-0,02449*%H2O
donde:
Dens: densidad del fuel oil %S: contenido de azufre del fuel oil, P/P %H2O: contenido de agua del fuel oil, P/P %cenizas: contenido de cenizas del fuel oil, P/P
1.1.- Descripción de actividades del Laboratorio
a. Colaborar en la identificación de los puntos de muestreo. b. Implementar y/o mejorar las normas técnicas (1) de análisis, elaborar
instructivos de trabajo para su desarrollo. c. Elaborar y mantener actualizado el programa de muestreo asociado a cada
punto de control necesario en el cálculo de las emisiones directas. Controlar el cumplimiento del mismo.
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d. Analizar las muestras enviadas por Operaciones e incorporar los resultados y cálculos derivados en la base de datos del laboratorio (LIMS-Laboratory Information Management System).
e. Establecer el plan de calibración/verificación de los equipos analíticos asociados a dichas determinaciones. Mantener los registros de estas intervenciones.
f. Determinar las incertidumbres de los datos analíticos reportados y enviar dicha información a Control de Gestión para su inclusión en la determinación de la incertidumbre general de las emisiones. Mantener los registros asociados a esta información.
g. Mantener el control de los procesos definidos bajo su responsabilidad, identificar desvíos, analizar sus causas y definir acciones correctivas. Evaluar mejoras y adoptarlas cuando sea factible.
2.- EL COMPLEJO INDUSTRIAL LA PLATA y el PROYECTO DE DECLARACION DE EMISIONES DE GASES EFECTO INVERNADERO
2.1 DESCRIPCIÓN BÁSICA DE LA INSTALACIÓN.
La Refinería La Plata tiene sus plantas de procesamiento en Ensenada, provincia de Buenos Aires, República Argentina, ocupando una superficie de 350 hectáreas. Su principal actividad es la refinación de petróleo para la producción de distintos tipos de combustibles, asfaltos, lubricantes y materias primas para la industria petroquímica. Estas actividades están respaldadas por la generación y distribución de los fluidos energéticos provistos por el Departamento Energía, perteneciente a la Dirección de Producción de la Refinería.
Cuenta con un esquema de Conversión profunda, Upgrading y elaboración de Lubricantes con una capacidad de procesamiento de crudo de 189.000 bbl/d. Es considerada, además, como una de las más importantes de América Latina. Procesa una mezcla de crudos extraídos de las provincias patagónicas de Chubut y Santa Cruz, destinada a la elaboración de combustibles. Los crudos que provienen de Neuquén son utilizados principalmente para elaborar lubricantes.
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Tiene instalaciones aptas para preparar gasolinas de calidad tan exigente como las especificadas por la EPA de USA, y gas oil como para los mercados del Brasil, Chile, Ghana, México y los Estados Unidos. Se han exportado importantes cantidades a dichos mercados en otros momentos de la economía del país. Los lubricantes y parafinas llegan para competir en precio y calidad a Europa y la India. Es la única de las refinerías de YPF S.A con acceso a puerto y posibilidad de importar crudos. Por su proximidad al Complejo Industrial Ensenada posee una sinergia en el uso de mejoradores octánicos e hidrógeno de dicho Complejo.
Posee adicionalmente unidades de tratamiento de efluentes líquidos y gaseosos con el fin de reducir o eliminar los impactos ambientales de los mismos.
A continuación se describirán brevemente los procesos involucrados en los complejos donde serán estimadas las emisiones:
2.1.1 Refinación y Conversión. Estos departamentos incluyen todas las unidades de elaboración de combustibles. Involucra los procesos de destilación atmosférica (Topping C), destilación al vacío (Vacío B), coke retardado (Cokes A y B), cracking catalítico (FCCA y FCCB), reformado (Platforming), hidrotratamientos (HTNC, HTNF, HTG) e isomerado de naftas (Isomerización). La materia prima es el petróleo crudo, y los procesos se suceden de la manera mostrada en el esquema siguiente, con numerosos productos intermedios que se pueden mezclar (blending) o procesar aguas abajo para obtener diferentes calidades de productos finales.
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Topping C
Platforming
HTNC, HTNF, HTG
2.1.2 Lubricantes Este departamento incluye todas las unidades de elaboración de aceites bases y derivados lubricantes, como extracto de furfural y parafinas de diferente calidad. Como productos secundarios se obtienen cortes de carga de unidades de combustibles. Involucra los procesos de destilación atmosférica (Topping 4 y D), destilación al vacío con extracciones laterales múltiples (Vacío Lubricantes), desasfaltado con propano (PDA), refinación con furfural (Furfural), desparafinado de aceites y desaceitado de parafinas (MEK), e hidrotratamiento de parafinas (HTP) y de aceites (HTA). La secuencia de dichos procesos y los productos obtenidos se muestra en el esquema siguiente:
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GASES + LPG a FCC
NL a PLP
CRUDO
NP a UNIFINING
NRN
Top D
CR PLP
N
KERO
GOP
GOL Tk
a FCC
GOB a Topp
C05
D
Refinad
Tk’o
Tk’ s
C20
sF
C25
Vacío C30
a FCC
U R
Meriche m H2
M
WF
H
EO T
K
A
KERO
Lub
C40
F
Parafin
GOL
Top
C45 a FCC
a Extracto
IV
GOP
RV
BS
P
Tk
a FCC
C R
D
PROPANO
A
P Aire S Asfaltos
a FCC Tk’
A
s
Tk
JP1
Tk’ s
BASES D LUB O
L E
H2 Tk’ s
H T P
Parafina Hidrogenada
NOTA: la unidad de Soplado de Asfaltos (PSA) pertenece a la Dirección de Derivados, pero será incluida en el Inventario de CILP por estar dentro de su predio. Lo mismo sucede con la Dirección de Operación y Envasado de Lubricantes (DOLE) y Terminal La Plata (TLP), como se muestran en el esquema siguiente:
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DOLE PSA TLP 2.1.3 CLAB El complejo LAB-LAS, pertenecientes a Química, serán incluido en el Inventario de CILP. Este departamento incluye las 5 unidades de elaboración de lineal alkil benceno (Fraccionamiento, Hydrobón, Molex, Pacol y Alkilación), y la unidad de LAS, que sulfona el LAB, el cual se vende luego a las empresas comercializadoras de detergentes. Como productos secundarios se obtienen isoparafinas que, junto con el kerosene liviano y pesado, se envían nuevamente a refinería para la formulación de gas oil o aerocombustible.
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2.2 INVENTARIO Y CÁLCULOS DE LAS EMISIONES DE CO2, CH4, N2O DE CILP REFINERIA.
Como paso previo a la cuantificación de emisiones de GEI, es necesario identificar las fuentes que contribuyen a las mismas (Anexo A). La misma supone un cálculo basado en datos de actividad medidos multiplicados por factores de emisión, estos últimos medidos o tomados de la bibliografía según el caso. El cálculo anterior se representa en forma básica para cada fuente como:
E = DA x PCI x FE x Fox
Donde: E = Emisión de CO2 (toneladas CO2) DA = Dato de actividad (masa de combustible) PCI = Poder calorífico inferior (energía/masa de combustible) FE = Factor de emisión (masa de CO2 /energía) Fox = Factor de oxidación (adimensional)
El dato de actividad siempre tiene asociado una medición en planta a través de un instrumento, el cual posee una denominación específica para su identificación tanto en el campo como en los sistemas de control/información. Dicha denominación se conoce como TAG.
Los datos de actividad son incorporados diariamente y en forma automática desde el sistema SPC de balance de masa del complejo en la planilla de cálculo según el detalle del apartado 4.8.1 y eventualmente corregidos conforme el apartado 4.8.2. Sólo algunos datos son obtenidos de terceras fuentes y cargados en forma manual, en cuyo caso se utilizan normalmente los valores consignados en facturas con el acumulado mensual. Esto se aplica al gas natural y las emisiones indirectas.
Los poderes caloríficos de las corrientes gaseosas los informa Laboratorio, calculado a partir de la cromatografía de los mismos y los PCI de cada componente. El del Fuel Oil se obtiene a partir de un cálculo empírico que considera la densidad, la humedad, y el contenido de azufre y cenizas, parámetros todos analizados e informados por Laboratorio con la frecuencia definida en su programa de análisis CILP-PRGA-7. Dicha información reside en el Sistema de Gestión Documental SGD anexada bajo el nombre Gases Efecto Invernadero/Mecanismo de Desarrollo Limpio en el programa de análisis.
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Por su parte, el factor de emisión puede ser obtenido experimentalmente en la planta, a través de determinaciones analíticas del laboratorio o utilizarse factores constantes obtenidos de la bibliografía para corrientes de proceso similares. En nuestro caso, a excepción de la emisión de regeneradores, en las restantes emisiones directas se tomarán valores de la Guía de Parámetros Ambientales (pág.38 de revisión 308/08/2005).
El CILP utiliza ambos criterios (medición o dato bibliográfico) y será puntualizado cuál ha sido elegido en cada fuente.
Adicionalmente a los factores anteriormente mencionados, el CILP utiliza otro factor de corrección asociado a una menor eficiencia en la combustión. Dicho factor se denomina factor de oxidación (FOx), su valor es constante e igual a 0,995. Este dato se obtiene de la Guía de Parámetros Ambientales (pág.38 de revisión 3-08/08/2005).
Como criterio general, se puede clasificar el tipo de emisión en dos categorías principales:
a) Emisiones directas: Se consideran emisiones directas aquellas procedentes de fuentes cuya propiedad o control corresponde a la compañía. YPF S.A contabiliza en su inventario todas las emisiones directas de CO2, CH4, N2O originadas por operaciones incluidas dentro de los límites establecidos. Las fuentes de emisiones directas son las comprendidas dentro de las siguientes sub-categorías:
i. Emisiones de combustión: sólo se incluyen las procedentes de fuentes estacionarias en el inventario de GEI de la compañía. En el caso del inventario de GEI de las áreas verificadas según la norma ISO 14064
b) Emisiones Indirectas: Se consideran emisiones indirectas aquellas que, siendo consecuencia de la actividad de YPF S.A, ocurren desde fuentes cuya propiedad o control corresponde a una tercera parte. Para ello se utilizan factores de emisión con la máxima particularización posible para cada área geográfica donde se opera. Las emisiones indirectas de CO2, CH4, N2O que se contabilizan en el inventario de GEI son las siguientes:
i. Emisiones asociadas a compras de energía eléctrica a una tercera parte.
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ii. Emisiones asociadas a compras de vapor a una tercera parte, discriminando las que se compran a otras unidades de negocios (Química), que serán enteadas al conciliar el inventario de la empresa en su conjunto.
iii. Emisiones asociadas a la compra de Hidrógeno a las unidades de Química-Ensenada. Aunque por criterios de ISO 14064 la inclusión de emisiones indirectas es voluntaria, es objetivo de YPF S.A y requisito por procedimientos corporativos la inclusión de este tipo de emisiones en los inventarios.
Como resumen, podemos segregar los cálculos de la siguiente manera:
Cálculo basado en los datos de actividad de CO2 para las fuentes: hornos, calderas y antorchas, y emisiones indirectas. Se efectúan de acuerdo a las fórmulas enunciadas en el punto 4.4; para el caso de las emisiones de antorcha, no corresponde considerar el poder calorífico.
Cálculo basado en correlaciones específicas para las fuentes: vehículos propios y carretillas.
Cálculo basado en la medición continua para las fuentes: existe un medidor de concentración de CO2 en la chimenea de cada regenerador con el cual se calculará de manera más exacta la emisión de dichas fuentes. Con los datos medidos de concentración de CO2, O2 y contaminantes, y de caudales de aire de entrada al regenerador, se calcula el CO2 emitido. Las fórmulas utilizadas son las siguientes:
Emisión CO2 = Q fg * [CO2] Q fg = N2 en aire / cte.
N2 en aire = Q aire / ([N2]+[NOx]) [N2] = {1-([CO] + [SO2]+ [NOx] + [O2] + [CO2])}
--- > Emisión CO2 = Q aire * [CO2] / valor constante {1-([CO]+[SO2]+[NOx]+[O2]+[CO2])} + [NOx]
donde: - las concentraciones son medidas por analizadores contínuos - el caudal de aire se mide con placa de orificio - el valor constante surge de las ecuaciones de los gases ideales, conversiones de unidades y compensaciones de p y T.
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Las conversiones de aire húmedo (medido) a aire seco se efectúan con curvas experimentales extraídas del Módulo de Cálculo de Emisiones Gaseosas (definidas por el EFIG-USEPA)
Tomando como referencia la definición de “flujos fuente de minimis” de la Decisión 2007/589/CE, se podrán excluir de la cuantificación aquellas fuentes que emitan conjuntamente como máximo 1000 t de CO2 por año o que contribuyan en menos de un 2% a las emisiones anuales totales de CO2. Para excluirlas se tomará como referencia este inventario año 2010, y en adelante se revisará anualmente que no haya habido modificaciones que puedan suponer un cambio de la importancia relativa de estas fuentes.
2.2.1 EMISIONES DIRECTAS DEL CILP. Las fuentes directas de emisión del CILP son las siguientes:
1. Fuel Oil: almacenado en los tanques de Energía y distribuido desde allí a todos los hornos y calderas del Complejo.
2. Gas residual a consumo: es la mezcla de gases de planta producidos por las unidades que va a consumo de hornos y calderas., descontado lo quemado en las antorchas (gas venteado). Si bien este gas tiene diferentes puntos de mezcla, su valor global se puede conocer a partir de la calidad de los productores. Su poder calorífico inferior se determina de manera global para toda la producción de gas a consumo.
FUEL OIL:
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CON\_TKRET\_FO
E1-F602
(2)
TK\_FOCON
FO\_TKFOC\_CON (1)
TKFO\_TKFOCO
TK\_FO
E1-FI636 (5)
FOCONS CON\_CI\_FO
E1-FI641 (4)
CON\_CII+U\_FO
FO\_CENTI
consumo de Central 1
FOC\_CII+U
consumo de Central 2 y unidades
(5) : másico consumo Central I (4) : másico consumo Central II+unidades (2) : másico retorno (1) : suma másicos (4) y (5) menos másico retorno (2)
FO CONSUMO = (corriente 4 + corriente 5 – corriente 2)
Para Fuel oil: ECO2= DA x % C x (PMCO2/PAC ) x FOX Donde: ECO2= Dato de emisión de CO2 (toneladas de CO2) DA= Dato de actividad (toneladas fuel oil) %C= Porcentaje de carbono (toneladas de carbono/tonelada de fuel oil)
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PMCO2= Peso Molecular Del CO2 (Gr/mol) PAC= Peso atómico del Carbono (gr/mol) FOX= Factor de oxidación (adimensional) ECH4= DA x PCI x FECH4 Donde: ECH4= Dato de emisión de CH4 (toneladas de CH4) DA= Dato de actividad (toneladas fuel oil) FECH4= Factor de emisión para CH4 por combustión (tonelada CH4/ tonelada de fuel oil) PCI= Poder calorífico inferior (GigaJoules/tonelada oil) EN2O= DA x PCI x FEN2O Donde: EN2O= Dato de emisión de CH4 (toneladas de N2O) DA= Dato de actividad (toneladas fuel gas) FEN2O= Factor de emisión para CH4 por combustión (tonelada N2O/ tonelada de fuel gas) PCI= Poder calorífico inferior (GigaJoules/tonelada fuel oil) GAS RESIDUAL:
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Gas residual Aminas A y B
(productores mayoritarios, 90%)
Gas residual Aminas A y B
(productores mayoritarios, 90%)
Antorchas
GAS RESIDUAL PRODUCID
O
GAS RESIDUAL
Resto de unidades
GR CONSUMO = GR AminasA + GR AminasB + GR otras unidades – Gas venteo Antorchas
Para gas residual:
ECO2= DA x % C x (PMCO2/PAC ) x FOX
Donde:
ECO2= Dato de emisión de CO2 (toneladas de CO2) DA= Dato de actividad (toneladas gas residual) %C= Porcentaje de carbono (toneladas de carbono/tonelada de gas residual) PMCO2= Peso Molecular Del CO2 (Gr/mol) PAC= Peso atómico del Carbono (gr/mol) FOX= Factor de oxidación (adimensional)
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ECH4= DA x PCI x FECH4 Donde: ECH4= Dato de emisión de CH4 (toneladas de CH4) DA= Dato de actividad (toneladas gas residual) FECH4= Factor de emisión para CH4 por combustión (tonelada CH4/ tonelada de gas residual). PCI= Poder calorífico inferior (GigaJoules/tonelada gas residual)
EN2O= DA x PCI x FEN2O Donde: EN2O= Dato de emisión de CH4 (toneladas de N2O) DA= Dato de actividad (toneladas gas residual) FEN2O= Factor de emisión para CH4 por combustión (tonelada N2O/ tonelada de gas residual) PCI= Poder calorífico inferior (GigaJoules/tonelada gas residual)
3.- ANÁLISIS INICIAL, MODELO Y HERRAMIENTAS
El Laboratorio toma conocimiento del alcance del proyecto y eleva la propuesta sobre las incumbencias sobre las que puede generar aportes significativos y positivos. Estas incumbencias, relacionadas a las actividades a cumplimentar mencionadas en la descripción al inicio de esta monografía, se valoran internamente en base a un análisis combinado entre el diagrama de Causa-Efecto de Ishikawa (para agrupar las actividades del
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objetivo estratégico) y el análisis FODA para describir la situación real al momento inicial y generar una plataforma para lograr proyectarse a la situación deseada 3.1 DIAGRAMA DE CAUSA-EFECTO
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3.2 ANÁLISIS FODA
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3.3 MODELO IMPLEMENTADO Del análisis de situación inicial (FODA) se desprenden claramente aquellas actividades que requirieron especial atención y sobre las cuales se implementaron acciones concretas. No obstante y previamente al desarrollo de las acciones se trabajó sobre la necesidad de modelar un esquema de trabajo que contemplara herramientas de gestión de la calidad y técnicas, como corrientes afluentes que desemboquen como un modelo cuyo aporte sea el de brindar un enfoque sistémico sobre la manera que el laboratorio pueda gestionar de ahora en más sus desafíos. Esta necesidad de desarrollar un modelo con estas características se basa en la historia cultural de nuestra organización, donde la gestión de la calidad como ciencia “blanda” y las actividades técnicas como ciencias “duras”, han sido hasta el momento divergentes. Se trabajó sobre el concepto de poseer un modelo, cuya visión la aporta la filosofía del Incalin, de instaurar entre la gestión de la calidad y la gestión técnica un solo motor, traccionado por ambas, y que estuvieran enlazados hacia la convergencia. 3.3.1 Combinado de la Calidad Doble Ciclo Industrial Llamamos en el Laboratorio a este concepto, como “Doble Ciclo Combinado de la Calidad Industrial”; y lo concebimos como la respuesta hacia una eficaz gestión de la calidad industrial para dar respuesta a los desafíos permanentes de dar sustentabilidad a un área como la nuestra.
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Revisar y actuar
Medir
Controlar
CALIDAD
Planificar
Asegurar
TÉCNICA
Normalizar
Implementar
Ensayar
DOBLE CICLO COMBINADO DE LA CALIDAD INDUSTRIAL
El ciclo de la Calidad consiste en que todas las actividades son previamente planificadas para luego implementar lo planificado, continuar con una instancia de controlar la eficaz implementación y finalmente una revisión que todo lo anterior nos provea un marco adecuado para actuar. Logrado que el ciclo de la calidad satisfaga las expectativas, esto se traduce en motorizar las mediciones de las magnitudes inherentes en el laboratorio, con el ciclo técnico. Se busca que nuestras mediciones estén basadas en criterios científicos, nos basamos en métodos normalizados, verificando el cumplimiento del alcance de los mismos para realizar las pruebas de ensayo sobre las muestras solicitadas en nuestros programas de acuerdo de servicios, asegurando la calidad de nuestras mediciones. Con este ciclo técnico cerrado, logramos mantener traccionado con ambos ciclos la calidad de la gestión de nuestras mediciones Cuando existan dudas u oportunidades de mejorar la calidad técnica de nuestras mediciones, suspendemos la tracción sobre nuestro sistema del ciclo técnico y damos lugar al ciclo de calidad. Nuestro Ciclo Combinado gira de esta manera nuevamente para fortalecer nuestra competencia técnica en base a cifras, datos y/o hechos.
3.4 HERRAMIENTAS
3.4.1 Ciclo Calidad
Para lograr el enfoque sistémico del ciclo, en el laboratorio hemos seleccionado de las múltiples herramientas de la calidad, las que consideramos las más apropiadas a nuestra cultura organizacional y que nos garanticen la facilidad de su implementación para estandarizar su utilidad.
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3.4.2 Ciclo Técnico. Para lograr el enfoque sistémico del ciclo, en el laboratorio desarrollamos herramientas y criterios técnicos para nuestras mediciones: Así: MEDICIÓN: Realizar las mediciones propuestas con el equipo de medición disponible y el conocimiento del personal técnico. Múltiples metodologías analíticas. Instancia de medir sin informar, adquisición de conocimiento técnico. NORMALIZACIÓN: Implementación y desarrollo de Técnicas normalizadas por asociaciones reconocidas (ASTM, UOP, IRAM, IP, ISO, UNE, DIN, etc) de la mediciones, búsqueda bibliográfica de mejores técnicas y prácticas de la industria.
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PRUEBA: Desarrollo de métodos seleccionados de la Normalización, Selección de equipamiento adecuado para alcanzar el grado de precisión del método normalizado (Calibración, Material y/o patrones de referencia, Plan de Calibración) con Personal Competente. Confirmación de ensayo (pruebas de repetibilidad y precisión intermedia, entre analistas). Cálculo de incertidumbre de la medición. Finalmente, alta de la nueva metodología en el laboratorio. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD (de las mediciones) INTERNA: mediante la implementación de cartas de control, verificaciones con materiales de referencia EXTERNA: Participación de ensayos de aptitud de las magnitudes (interlaboratorios)
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4.- IMPLEMENTACIÓN DE ACCIONES De análisis de causa-efecto y análisis FODA, y de la implementación del modelo de ciclo combinado (PDCA-MNPQ), se describen a continuación los temas desarrollados con las necesidades de actuación y los indicadores asociados.
Nota: algunos de los resultados de dichas acciones se documentan como anexos de la monografía para que la extensión de la misma no dificulte el seguimiento del trabajo
4.1 Colaborar en la identificación de los puntos de muestreo. Amenaza Estado actual: Errático, poco claro y no sistemático. Estado deseado: Planificación de puntos de muestreo, trazabilidad de los mismos Acción: Desarrollar un Programa de Muestreo documentado y con la información necesaria consolidada (Métodos Analíticos-Cálculos de Incertidumbre). Indicadores: Numero de muestras programadas/Numero de muestras analizadas*100 Objetivo 85% minimo Se visualiza en la siguiente página, la materialización del contenido necesario preestablecido, en el PROGRAMA DE ANÁLISIS como el acuerdo de servicio entre el Laboratorio y el Departamento de Medio Ambiente. Desde el punto de vista de la satisfacción del cliente, y referenciando al Modelo de Kano, este documento superó las expectativas que tenía el cliente para el acuerdo, por la concentración de temas y contenidos del mismo. El CILP “exportó” la forma de acuerdo de servicio al resto de los complejos industriales de YPF de Luján de Cuyo en Mendoza (CILC) y de Plaza Huincul en Neuquén (CIPH).
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4.2 Implementar y/o mejorar las normas técnicas (1) de análisis, elaborar instructivos de trabajo para su desarrollo. Estado actual: Solo definidas las magnitudes a medir, Sin definir métodos normalizados. Falta de Instructivos Documentados Estado deseado: Utilización de métodos normalizados y comparables Acción: Implementar Técnicas Analíticas Normalizadas para medir Poder Calorífico Inferior en Gases Residuales de refinería (EN 15984), Densidad (ASTM D1298), Agua (ASTM D95), Azufre (ASTM D4294), Cenizas (ASTM D482)
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Indicador: Cumplimiento 1.- Normas documentas y procedimientos escritos
Nota: Ver Punto 6 ANEXOS
4.3 Analizar las muestras enviadas por Operaciones e incorporar los resultados y cálculos derivados en la base de datos del laboratorio (LIMS-Laboratory Information Management System).Fortaleza
Estado actual: El Sistema de información del Laboratorio (LIMS) es un software validado internacionalmente y su uso está difundido en la organización y es de utilización permanente como único válido para informar resultados
4.4 Establecer el plan de calibración/verificación de los equipos analíticos asociados a dichas determinaciones. Mantener los registros de estas intervenciones. Fortaleza
Estado actual: Todos los equipos utilizados poseen un plan de calibración, traceable al Sistema Internacional y llevado adelante por un laboratorio acreditado bajo norma IRAM 301:2005
4.5 Determinar las incertidumbres de los datos analíticos reportados y enviar dicha información a Control de Gestión para su inclusión en la determinación de la incertidumbre general de las emisiones. Mantener los registros asociados a esta información. Amenaza-Debilidad (crítica)
Estado actual: El laboratorio no cuenta con el cálculo de incertidumbre de las mediciones requeridas ni con un procedimiento para el cálculo de incertidumbre de las mediciones; y es el punto crítico solicitado por el CILP para la cuantificación de las emisiones GEI
Estado deseado: Poseer un procedimiento propio para el cálculo de incertidumbre, afianzado y que provea herramientas para estandarizar la manera de calcular las incertidumbres de las mediciones. Realizar el cálculo de Incertidumbre para los métodos de ensayos implementados.
Anexo 3 Procedimiento Específico CILP-PET\_-15
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Incertidumbres calculadas: Se realiza el cálculo de las incertidumbres de las mediciones sobre los criterios establecidos en el Procedimiento específico que se elaboró para adecuar de manera sistémica la metodología a emplear en el Laboratorio en dichos cálculos. Se presentan a continuación los resultados y la forma estandarizada de presentación y registro.
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4.6 Mantener el control de los procesos definidos bajo su responsabilidad, identificar desvíos, analizar sus causas y definir acciones correctivas. Evaluar mejoras y adoptarlas cuando sea factible. Oportunidad
Estado Actual: Aseguramiento de la calidad de las mediciones no definidas
Estado deseado: Aseguramiento de calidad interno de las mediciones: Acción: implementar Cartas de Control, cuyas graficas aporten indicios de manera temprana sobre la aparición de posibles errores sistemáticos en la precisión Aseguramiento de calidad externo de las mediciones Acción: Participación de ensayos de aptitud inter laboratorios
4.6.1 CARTAS DE CONTROL
Como metodología para asegurar la calidad interna de las mediciones, se selecciona la Carta de Control de tendencias X-R (de medias y rango) sobre el ensayo de Densidad en la fase inicial del proceso de aseguramiento de la calidad. Por las características del método, la dispersión de resultados medidos en términos de precisión intermedia del laboratorio, es el mayor aporte sobre la incertidumbre de medida.
Control con material de referencia “estable”: Se construyen las cartas de control para valores individuales y Rango siguiendo los lineamientos de la Norma ASTM E 2587 pero con las siguientes salvedades: Se realizan ocho determinaciones con el material de referencia y con los valores obtenidos y registrados en el LIMS se calculan los rangos y límites superior e inferior, como así también el valor central (promedio de las X), LCS y LCI (límites de control superior e inferior) y los límites de alarma (+/- 2 s). Se verifica que la desviación estándar de los datos sea inferior a la desviación estándar del Método de ensayo aplicado (ASTM E 177 y ASTM D 6299). Se incorporan al gráfico los valores de los límites de Reproducibilidad del método analítico de referencia de la carta, como límites de tolerancia. Con los valores resultantes de las veinte determinaciones siguientes utilizando el material de referencia, se construyen los gráficos de rango y de X manteniendo los límites anteriores. A partir de allí se recalculan los límites y se continúan graficando los valores con estos nuevos límites. Este procedimiento se repite cada veinte determinaciones. 2.1.1 Análisis de las Cartas de Control: Cuando hay una secuencia de tres puntos con dos más allá de los Límites de Advertencia (Alerta) LA (+ 2s), un punto más allá de los Límites de Intervención (Control) (LCS y LCI),
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siete puntos consecutivos con tendencia creciente o decreciente por sobre la media o debajo de ella, se interviene el equipo y se analiza la situación.
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4.6.2 PROGRAMA INTERLABORATORIO
Las participaciones en Ensayos de Aptitud (Inter laboratorios) refuerzan los controles internos y reportan evidencias objetivas sobre el desempeño del Laboratorio respecto a sus mediciones. Cuando el Programa del Proveedor del Ensayo de Aptitud es concurrido con un número de participantes que superan los 100, la media de los valores se acerca a inferir que podemos establecer conclusiones sobre la veracidad de las mediciones. (No poseemos material de referencias certificados a partir de los cuales se puedan construir las Cartas de Control, estas reportan la información solamente sobre la evolución de la precisión del Laboratorio).
Se persigue evaluar el desempeño del Laboratorio en lo que se refiere a calibración de equipos e idoneidad del personal para realizar los ensayos.
Se ha participado en un Programa provisto por la ASTM- PTP FO1311 (Fuel Oil Noviembre 2013), con resultado satisfactorio, medido en un valor de Z=0.9
Donde Z Score = diferencia entre el dato del Laboratorio con la media de los datos correspondientes al parámetro crosscheckeado con ASTM, medida en desviaciones
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estándar.
Cálculo:
Z score= (a – X) S
Donde: a: dato del laboratorio X: media de los datos reportados válidos por el resto de los participantes S: Desviación estándar del programa
ASTM calcula las medias y las desviaciones estándares utilizando un procedimiento de dos etapas que está diseñado para limitar la influencia de resultados inusualmente grandes o pequeños. Después de la primera etapa los resultados que difieren de la media (primer etapa) en más de tres veces la desviación estándar son indicados como rechazados y excluidos del análisis para la segunda etapa. La media robusta y la desviación estándar que surgen de la segunda etapa son publicados por ASTM. Para el Cálculo del Indicador de Gestión de Laboratorio se utiliza el Z Score publicado por ASTM para cada parámetro salvo en los siguientes casos:
a) Resultado fuera de las 3 Desv. Std de los datos de ensayo (2° etapa) b) Resultado fuera de las 3 Desv. Std. de Reproduc ASTM (2° etapa)
en los que este Laboratorio asigna a Z el valor 3, como así también cuando el resultado figura como rechazado (descartado en la primera etapa). Cuando así fuera, se utiliza una herramienta didáctica que se elaboró para evaluar las causas posibles del resultado insatisfactorio. La misma es una secuencia preestablecida desarrollada sobre el concepto de Causa-Efecto de Ishikawa, que reemplaza las 5M tradicionales por criterios específicos de la medición.
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4.7 SEGUIMIENTO DE OBJETIVOS El laboratorio diseña una planilla de seguimiento del Plan de Objetivos y acciones, esta herramienta concentra el enfoque de los recursos tanto de tiempo, talentos y económicos en pos de la consecución del objetivo estratégico y permite el seguimiento a corto y mediano plazo del avance de las tareas para identificar acciones tempranas de corrección e hitos alcanzados.
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5.- RESULTADOS DE LAS ACTIVIDADES y CONCLUSIONES
Los resultados de las acciones implementadas fueran satisfactorias, las metas cumplidas en función de lo esperado y el proyecto finalizado exitosamente cuando la Auditoría de la ISO 14064-1 se hizo presente durante el presente año para la declaración de las emisiones; y los cálculos reportados aceptados.
Sin embargo, no ha sido un proyecto más para el Laboratorio. Los motivos están fundados en que el modelo desarrollado en base a lo aportado por el INCALIN se ha podido ejecutar transversalmente en todo el Laboratorio.
El ciclo combinado PDCA-MNPQ, está traducido en un cambio cultural en nuestro Laboratorio donde la gestión de la calidad y la técnica jerarquizan el desempeño del Laboratorio, de manera enlazada y convergente.
La facilidad con la que se generan equipos de trabajo interdisciplinario, con metodologías precisas utilizadas como herramientas, se debe a que se ha aceptado que los aportes con diferentes visiones de los desafíos reducen la carga del trabajo y mejoran la respuesta a los mismos con un nivel profesional que es permanentemente valorado dentro del CILP y manifestado por los equipos de auditores que revisan nuestro sistema.
El enfoque sistémico buscado a partir del desafío descripto en la presente monografía, podemos manifestar que se ha instaurado
Como corolario, la frase que resume la experiencia INCALIN en mi desarrollo profesional, es la que he presentado a la Dirección como conclusión.
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“La Mejora Continua de los procesos de una Organización se nutre de las ideas y proyectos innovadores que crea y aporta un Equipo de trabajo capaz de construir, a partir de distintos enfoques con base en el conocimiento, un ámbito en el cual la Comunicación es una virtud”
6.- ANEXOS
6.1 –Instructivos Métodos Analíticos 6.1.1 Instructivo C.C. - Agua en productos de Petróleo y Materiales Bituminosos por Destilación 6.2.2 Instructivo C.C. - Azufre en productos de Petróleo por Rayos X 6.2.3 Instructivo C.C. - Contenido de Cenizas en Productos de Petróleo 6.2.4 Instructivo C.C. - Densidad, Densidad Relativa, o Gravedad API del Crudo y Productos de Petróleo mediante el Hidrómetro
6.2 Procedimiento Especifico GC - Determinación de la Incertidumbre en los Resultados de las Mediciones del Laboratorio
7.- BIBLIOGRAFIA 7.1 ASTM D 95 Standard Test Method for Water in Petroleum Products and Bituminous Materials by Distillation 7.2 ASTM D4294 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum and Petroleum Products by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry 7.3 ASTM D 1298 Standard Test Method for Density, Relative Density, or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method 7.4 ASTM D 482 Standard Test Method for Ash from Petroleum Products 7.5 ASTM E 2587 Standard Practice for Use of Control Charts in Statistical Process Control 7.6 ASTM E 177 Standard Practice for Use of the Terms Precision and Bias in ASTM Test Methods 7.7 ASTM D 6299 Standard Practice for Applying Statistical Quality Assurance and Control Charting Techniques to Evaluate Analytical Measurement System Performance 7.8 Guia GUM. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. 7.9 ISO 14064-1 Gases de Efecto Invernadero. Parte 1 7.10 Módulos de DGQ I, II, III, IV 7.11 Metrología General, Valdez. INCALIN 7.12 Principios de Calidad. López. INCALIN 7.13 Introducción Calculo de Incertidumbres. Kornblit. INCALIN 7.14 Normalization. Wittner. INCALIN 7.16 Masa. Sánchez. INCALIN
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7.17 Temperatura. INCALIN 7.18 Presión. Forastieri. INCALIN 7.15 HACPP. Renaud. INCALIN 7.16 VIM 2008. Vocabulario Internacional de Metrología.
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