Eficiencia Energetica

Cuando visitaba a los clientes y les decía que hacemos auditorias en sistemas de aire comprimido se quedaban pensando, “uy, se me viene la noche, me van a encontrar los problemas”. Nada más alejado de esto.

La palabra auditoria está asociada generalmente a algo negativo o a una revisión negativa o dolorosa. A pesar de esto en el mundo de las finanzas y otras áreas corporativas, las auditorias son vistas como una forma de asegurarse el cumplimiento de los procesos dando a una tercera parte el control de cumplimiento de las rutinas.
Con la norma ISO 50.001 que estimula los continuos esfuerzos en el ahorro de energía así (como la ISO 14.000 en cuidado del medioambiente ó la 9.000 en gerenciamiento) las empresas del mundo deben encarar un manejo eficiente para el ahorro de energía y reducir así el efecto invernadero y las emisiones de CO2, claro que de dinero también.

Los sistemas de aire comprimido no están exentos del análisis para lograr una eficiencia en el uso de los mismos ya que los mismos consumen una montaña de dinero del presupuesto de la empresa, mucho mayor a lo que usted se imagina.
Una auditoria responsable puede detectar los puntos a mejorar. Siguiendo los consejos del auditor, la auditoria se paga a sí misma en muy corto tiempo por los importantes ahorros operativos y además contribuye con el medio ambiente reduciendo el impacto de la planta sobre el mismo. La manera más fácil es contratar empresas especializadas e independientes que no quieran venderle un producto luego del estudio. Ellos pasarán días en su planta midiendo caudales y presiones entre otros tantos parámetros, examinando su sistema para entregarle un informe de las cosas que deban hacerse. Muchas veces ellos le recomendarán la inversión de cientos de dólares en arreglos de cañerías, corrección de fugas, cambios de compresores ó instalación de sistemas de control.
Si antes de analizar los objetivos de una auditoria de aire comprimido arregla los defectos del sistema, puede hacer más difícil de justificar las mejoras de alto costo. Frecuentemente, muchas mejoras que elevan la calidad, confiabilidad y repetitividad de un sistema son financiados con una reducción de gastos.

Los principales objetivos de una auditoria deben apuntar a:

1. Eliminar las fugas:
Uno de los problemas más comunes son las fugas. Diversos análisis realizados muestran que en promedio el 30% del aire producido es gastado en fugas. Todos tienen fugas identificándolas y corrigiéndolas puede ahorrar no sólo el precio de compra de un compresor sino también el monto de energía de operación.
Algunos clientes que no prestan atención a las fugas que oscilan entre el 30 y el 50% de la capacidad de aire instalada. Lo más aconsejable es armar un plan de inspección así cada sector de planta es inspeccionado trimestralmente con equipos ultrasónicos de alta calidad que identifiquen y cuantifiquen realmente los hallazgos no se deje convencer por algunos profesionales que dan vuelta por el mercado generando informes de dudosa confiabilidad.
Lleve un registro de los hallazgos y las acciones correctivas realizadas.
Es muy recomendable instalar caudalímetros en diversos sectores de la planta para identificar y hacer responsable a cada departamento del cuidado de la cantidad de aire comprimido utilizado.

2. Reducir la presión de la línea:
La presión excesiva aumenta las fugas y gasta energía. Algunos usuarios creen que elevando la presión compensan la falta de capacidad de la máquina. De hecho al subir la presión empeoran el problema de caudal de aire.
Hay una relación proporcional acerca de la presión y la potencia consumida, por cada bar que se aumente en exceso, la presión del sistema incrementa un 7% la demanda de potencia.
Reducir la presión del sistema significa menos masa de aire requerida, por lo cual necesitamos menos equipos funcionando.
Los compresores son más eficientes cuando funcionan a baja presión. Habitualmente debemos ganarnos la confianza de la gente de producción demostrando que el sistema es lo suficientemente confiable para responder cuando éste lo necesite.

3. Verifique los requerimientos de aire:
Frecuentemente la producción sobreestima la cantidad de aire requerida.
Si dejásemos a producción que diga cuanto aire comprimido necesita y a qué presión, el sistema de generación de aire comprimido no entraría en su planta de lo grande que seria.
La tendencia actual varía del viejo paradigma de mantener una presión mínima para satisfacer la demanda a entregar aire para satisfacer la demanda. Más aire y más presión es simplemente un costo mayor.
Si un proceso necesita una presión mínima siempre puede ser revisada, en ese caso puede colocarse una unidad secundaria ó un booster de presión. Pero siempre debe medir los consumos de aire y no operar a ciegas.

4. Mal diseño de la cañería:
Restricciones en las cañerías, cañerías viejas, caños de menor diámetro que lo necesario, conducen a una pérdida de carga muy importante.
Las cañerías de interconexión al proceso no deben crear pérdidas de presión. En muchos casos, es fácil reemplazar un tramo de cañería para ganar eficiencia. Por ejemplo hacer circular un caudal de 4.5 m3/h por un caño de 1¼” a 7 bar tiene una pérdida de carga 3 veces mayor que si circulara por un caño de 1½”.
Si usted no puede caminar cerca de su cañería de aire comprimido imagínese el aire que además debe pasar filtros, secadores, unidades olvidadas en la línea, etc. hasta llegar al punto de utilización.
Las cañerías son una consideración muy importante especialmente en las plantas más antiguas que han ido creciendo con el correr de los años.
Las cañerías de hierro negro ó acero galvanizado se corroen con el paso del tiempo. Esto genera que la sección del caño disminuya por el depósito de incrustaciones y que libere partículas metálicas que degradan la calidad del aire. Medir las pérdidas de carga en distintas secciones (en simultaneo) de cañerías es una buena idea de una auditoria.

5. Deshágase de las restricciones obsoletas:
Filtros tapados, purgas de condensado olvidadas y cartuchos de separadores que causan enormes pérdidas de presión e impactan negativamente en la capacidad y confiabilidad del sistema sin mencionar los problemas de calidad que acarrean.
Un problema frecuentemente pasado por alto en las auditorias son elementos que se instalaron en la cañería años atrás y luego se fueron olvidando cayendo en desuso y por pereza al trabajo de remover esa pieza generan inconvenientes, por ejemplo: viejas placas orificio, filtros, separadores, etc.
Como estos elementos son antiguos, no reciben mantenimiento y por lo tanto juntan óxido, partículas, etc., causando pérdidas de presión, al pasar por estos elementos lo que nos exige que tengamos que aumentar la presión del sistema para mantener la presión del proceso. Incluso los viejos filtros con vasos acrílicos resecos y que comienzan a rajarse son una peligrosa bomba de tiempo para quienes están alrededor de estos.

6. Almacenamiento insuficiente:
La falta de un pulmón apropiado es un problema muy común. Es muy común encontrar tanto tanques como cañerías subdimensionadas.
Los pulmones proveen la primer etapa en la separación de humedad para mantener la calidad del aire comprimido. Sin embargo su principal función es la de almacenar aire y entregarlo para satisfacer la demanda en los picos de producción. Entiendo que hay normas que obligan a la revisión periódica de los mismos y esto a usted lo complica, pero nunca bajo ningún punto acepte la idea de “hago una cañería sobredimensionada y me ahorro el pulmón” es la peor idea que puede aceptar ya que el volumen adicional que generara con una cañería de 1” más de diámetro no es comparable con el tanque que debiera usar.

7. Usos inapropiados del aire comprimido:
El aire comprimido no regulado y los usos inapropiados gastan mucha energía en la planta.
Considere que un trabajo hecho con aire comprimido tiene un gasto 8 veces superior al realizado en forma eléctrica, quizás quiera evaluar nuevamente la utilización de generadores de vacío, enfriadores de gabinetes, pistolas para sopletear ó pulverizar. Como el aire ya está disponible en la planta muchas veces se le da usos inapropiados y no se entiende el costo real del aire comprimido.
He visto cientos de casos de gente ventilándose con A. C. porque tenía calor ó sacudiéndose el polvo de la ropa sin pensar cuan nocivo puede resultar esto para la salud, ya que una partícula de la cañería viajando a 6 m/s puede causar profundas heridas.

8. Mire las bombas:
Las bombas neumáticas a diafragma toleran condiciones agresivas relativamente bien y pueden trabajar secas lo cual las hace las favoritas del personal de planta.
Pero, ¿es una bomba neumática la mejor solución? Las bombas eléctricas ó diafragmas son una alternativa y pueden también como las mencionadas antes.
Si usa una bomba neumática considere agregar válvulas de control para cortarlas cuando no se necesiten. Estas bombas gastan mucho aire cuando no están bombeando nada.

9. Mantenga su sistema:
La mala calidad del aire comprimido afecta severamente su sistema y todas las operaciones de planta. Lo que usted quiere es aire limpio y seco haciendo caso omiso y negligente a las recomendaciones, dejaría pasar aceite a la planta ó a una aplicación de pintura con el problema de calidad que esto acarrea.
El bajo mantenimiento también afecta la eficiencia.
Después de todo usted sabe cuánto cuesta la máquina ó línea de producción y lo fácil que es poner fuera de servicio esa montaña de dólares.

FRL lleno de agua

La mayoría de los grandes hallazgos y beneficios de una auditoría son realmente soluciones de sentido común, la mayoría involucran tareas de mantenimiento muy simples, tan simple que no prestan atención.
Si usted está leyendo esta nota en una industria alimenticia o un laboratorio, el impacto de la calidad del aire es aún mayor dado que podría contaminar el producto, cosa que en una metalúrgica tiene baja importancia.

Hasta la próxima,

Marcelo A. Cassani