Descripción general del proyecto

Este proyecto de taller prefabricado de acero se ubica en la Segunda Ciudad Industrial de Yeda, en la costa del Mar Rojo de Arabia Saudita. El cliente es una empresa de fabricación de metales que suministra componentes de acero estructural, recipientes a presión y equipos mecánicos para proyectos de petróleo, gas y generación de energía en toda la región del Mar Rojo.

El proyecto requería un taller de alta resistencia con capacidad para albergar varias máquinas de corte CNC, equipos de laminado de chapa, estaciones de soldadura, hornos de tratamiento térmico y una grúa puente de 20 toneladas para trasladar grandes conjuntos prefabricados entre las estaciones de trabajo y hasta la zona de carga. El taller también requería un área de inspección de control de calidad integrada y un pequeño bloque de oficinas y vestuarios.

Meituo Buildings suministró el sistema completo de estructura de acero prefabricada, que incluye el bastidor principal diseñado para soportar cargas de grúa de 20 toneladas, vigas y topes de la vía de la grúa, toda la estructura secundaria, revestimiento de paneles aislantes, puertas industriales, sistema de ventilación y el juego completo de planos de ingeniería estructural sellados por un ingeniero estructural titulado.

Especificaciones del proyecto

El taller tiene una superficie total de 4.800 metros cuadrados. El edificio mide 40 metros de ancho y 120 metros de largo, distribuidos en cinco vanos de pórtico de 24 metros. La altura del alero es de 12 metros, lo que proporciona la altura suficiente para el gancho de la grúa puente de 20 toneladas, manteniendo a la vez una distancia de seguridad de 1,2 metros entre la posición máxima del gancho y la parte inferior de la viga de la vía de la grúa.

La estructura principal utiliza columnas y vigas soldadas de sección en H de acero estructural Q355B. Las columnas tienen una profundidad de 600 milímetros con alas de 250 milímetros, seleccionadas para soportar la carga vertical combinada del techo y el momento horizontal generado por la operación de la grúa. Las vigas tienen una profundidad de 700 milímetros en el centro del vano, reduciéndose a 400 milímetros en la cumbrera y en las conexiones de las columnas, optimizadas para la distribución del momento flector del pórtico.

Diseño de vigas para vías de grúa

La grúa puente de 20 toneladas requirió un diseño estructural minucioso de las vigas de la vía de rodadura y su conexión a las columnas principales. Las vigas de la vía están fabricadas con acero de sección H soldado de 800 milímetros de profundidad, con refuerzo en el ala superior para distribuir las cargas concentradas de las ruedas de la grúa puente. Las vigas de la vía están conectadas a soportes de grúa soldados a la cara interior de las columnas principales a una altura que proporciona la altura de gancho requerida bajo el gancho de la grúa a la máxima elevación.

La clasificación de fatiga de la grúa se confirmó como A5 según la clasificación FEM, lo que refleja el ciclo de trabajo de moderado a intenso del taller de fabricación. Las conexiones de las vigas de la vía de rodadura y las soldaduras de los soportes de las columnas se diseñaron conforme a los requisitos de carga de fatiga correspondientes a esta clasificación, lo que garantiza la fiabilidad estructural a largo plazo bajo ciclos de carga repetidos.

Tras el montaje del bastidor principal y antes de la instalación de la grúa, se verificó la alineación de la vía mediante equipos de topografía óptica. Antes de la instalación del puente grúa, se confirmó que la rectitud y el ancho de vía se encontraban dentro de las tolerancias especificadas por el fabricante de la grúa.

Ingeniería anticorrosión costera

El entorno costero de Yeda presenta un riesgo de corrosión significativamente mayor para las estructuras de acero en comparación con las zonas del interior de Arabia Saudita. El aire salino del Mar Rojo, combinado con la alta humedad que reina en Yeda durante todo el año, crea condiciones clasificadas como de categoría de corrosividad C4 según la norma ISO 12944.

Para el acero estructural primario, el tratamiento superficial especificado fue: granallado hasta Sa 2.5, aplicación de imprimación epoxi de fosfato de zinc de 80 micras, aplicación de capa intermedia epoxi de 80 micras, aplicación de capa final de poliuretano de 60 micras; espesor total de película seca de 220 micras. Este sistema proporciona una vida útil de diseño hasta el primer mantenimiento de 15 años en el entorno C4 de la zona costera de Jeddah.

La estructura secundaria, que incluye correas, largueros, arriostramientos y conexiones de vigas para la vía de la grúa, fue galvanizada por inmersión en caliente con un recubrimiento de zinc de 450 gramos por metro cuadrado, lo que proporciona una mayor protección contra la corrosión en las conexiones y en áreas donde el recubrimiento de pintura puede dañarse por la actividad de construcción.

Todos los pernos de anclaje fueron galvanizados en caliente y embebidos en hormigón con un recubrimiento mínimo de 75 milímetros. Se utilizaron pernos de acero inoxidable en la conexión entre la placa base de la columna y las tuercas de los pernos de anclaje, donde existe riesgo de corrosión bimetálica.

El revestimiento del techo y las paredes utiliza paneles sándwich de lana de roca de 75 milímetros con caras exteriores recubiertas de PVDF en color gris claro. Se seleccionó la lana de roca para este proyecto en lugar de la espuma de poliuretano debido a su incombustibilidad, lo cual es importante en un taller donde las operaciones de trabajo en caliente, como la soldadura y el corte, generan un elevado riesgo de incendio.

Diseño de ventilación para taller de soldadura

Un taller de fabricación pesada con múltiples estaciones de soldadura genera continuamente cantidades significativas de humos de soldadura, polvo metálico, calor proveniente de las operaciones de corte y soldadura, y ocasionalmente vapores de disolventes procedentes de las actividades de preparación de superficies. El sistema de ventilación del edificio se diseñó para gestionar todos estos contaminantes.

La ventilación de cumbrera, con aberturas de 900 milímetros, recorre toda la longitud del edificio, proporcionando una extracción natural continua del calor y los humos. Las persianas motorizadas de 1500 milímetros por 1200 milímetros están situadas a baja altura en las paredes norte y sur, a intervalos de 6 metros, proporcionando así un suministro de aire fresco cuando están abiertas.

En las estaciones de soldadura, las campanas extractoras locales conectadas a un sistema de ventilación instalado en el techo capturan los humos de soldadura antes de que se dispersen en el ambiente general del taller. Este sistema de extracción local reduce significativamente la necesidad de ventilación general del edificio en comparación con la ventilación por dilución sola.

En un extremo del taller, una zona de inspección de control de calidad independiente y climatizada, de 300 metros cuadrados, proporciona un entorno limpio y controlado para la comprobación dimensional de las piezas terminadas mediante equipos de medición de precisión.

Construcción y entrega

Todos los componentes de acero se fabricaron en la planta de Meituo Buildings en China, se embalaron en contenedores estándar de 40 pies y se enviaron al puerto islámico de Yeda. El tiempo de tránsito marítimo fue de 22 días. El despacho de aduanas en el puerto de Yeda se completó en 4 días con toda la documentación en regla.

La construcción de los cimientos locales fue realizada por una empresa constructora de Jeddah durante el período de fabricación. El trazado de los cimientos se confirmó utilizando el plano de colocación de pernos de anclaje de Meituo Buildings antes del vertido del hormigón. Todos los pernos de anclaje de la base de las columnas fueron inspeccionados y se confirmó que cumplían con las tolerancias antes de que se movilizara el equipo de montaje de acero.

El montaje de la estructura principal requirió 18 días para un equipo de 12 montadores de acero con una grúa móvil de 70 toneladas. Las vigas y rieles de la vía de la grúa se instalaron y revisaron durante los últimos 3 días del montaje de la estructura. La instalación de los paneles fue completada por un subcontratista local de revestimientos en 14 días después de la finalización de la estructura.

El tiempo total de construcción, desde la movilización del sitio hasta la entrega, fue de 112 días.

Resultado del proyecto

El taller ha estado en producción continua desde su entrega, fabricando componentes de acero estructural, recipientes a presión y conjuntos mecánicos para clientes del sector energético en Arabia Saudita y la región del Mar Rojo. La grúa de 20 toneladas ha funcionado de manera fiable durante todo el primer año de operación, sin que se hayan reportado problemas estructurales.

Posteriormente, el cliente contrató a Meituo Buildings para la ampliación de un segundo taller en la parcela adyacente, añadiendo 2.400 metros cuadrados de espacio adicional para la fabricación, con una grúa de 10 toneladas para dar soporte al aumento del volumen de producción.