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Cómo mejorar el rendimiento de las herramientas neumáticas

En plantas e instalaciones industriales, los sistemas de aire comprimido, gas y vacío son una fuente fundamental de energía convertida. Además, son más accesibles que otros recursos como la electricidad ya que los compresores están por todas partes en las fábricas actuales: permiten el funcionamiento de máquinas, herramientas, robots, sistemas láser, sistemas de manipulación de productos, etc.

Las líneas de aire comprimido son la clave para el éxito o el fracaso en muchas fábricas. Si las líneas de aire comprimido se encuentran en perfecto estado, las herramientas neumáticas que utilizan también funcionan según lo previsto. Sin embargo, cuando estas líneas no se encuentran en óptimas condiciones, los resultados pueden ser perjudiciales. La caída de presión, por ejemplo, es un fenómeno que se observa principalmente en el lado de la demanda del sistema de compresores, donde si el compresor no suministra el volumen establecido por minuto no se pueden mantener el nivel de presión (PSI) necesario en las mangueras de suministro de aire.

En una fábrica grande, un sistema de compresores puede tener centenares de metros de longitud y pasar por varios sistemas. Los problemas de un sistema de aire comprimido pueden producirse en cualquier parte de esas líneas, como el compresor, el secador de aire, la línea principal o las líneas de herramientas neumáticas. Las fugas son la principal causa del empeoramiento del rendimiento de herramientas neumáticas, como llaves, taladros y lijadoras. Las fugas reducen el caudal de aire a través de una línea, lo que proporciona una cantidad inadecuada de presión de aire para que el equipo funcione correctamente. Por lo tanto, la solución es fácil: encontrar y reparar las fugas. Pero, ¿cómo podemos hacerlo?

Encontrar fugas en la línea de aire comprimido es fácil si se pueden oír. La mayoría de la gente no puede oír las fugas de aire comprimido en un entorno completamente silencioso, y mucho menos en una fábrica ruidosa. Incluso si cree que oye una fuga debe verificarla, lo que significa que debe poder acceder a ella. Esto no siempre es fácil en el entorno concurrido de una fábrica en el que el equipo se mueve y las líneas de aire comprimido pueden estar a más de 15 m de altura.

El método arcaico del agua jabonosa para encontrar y verificar fugas en líneas de aire comprimido es ineficiente e inadecuado para el tamaño y la magnitud de las líneas de aire comprimido de una fábrica. Un método más rápido, seguro y exacto para detectar fugas en el sistema de aire requiere efectuar un escaneo mediante un instrumento capaz de detectar el sonido.


Cómo utilizar las imágenes acústicas para detectar fugas de aire

En la actualidad, existen cámaras acústicas industriales que incorporan una serie de micrófonos ultrasensibles que permiten a los equipos de mantenimiento localizar de forma rápida y exacta las fugas de aire en sistemas de aire comprimido, incluso en los entornos más ruidosos. En un día puede inspeccionar todo el sistema para identificar todas las fugas existentes. ¿Y luego qué?

Encontrar las fugas que están ralentizando el rendimiento de sus herramientas neumáticas no significa que se haya resuelto el problema. Es posible que no tenga a mano los recursos necesarios para reparar todas esas fugas. Por este motivo, es recomendable que la cámara acústica industrial que elija cuente con un software que no solo le ayude a identificar la ubicación de esas fugas en el sistema, sino que también permita realizar anotaciones en la pantalla, conocer la magnitud de la fuga y generar informes sin problemas.

Esta funcionalidad ofrece una serie de ventajas, tales como:

El etiquetado de activos permite a otras personas conocer la ubicación de la fuga.

La anotación en pantalla proporciona el contexto y otros aspectos para otras personas.

La valoración de las fugas identifica el tamaño de la fuga para ayudarle a priorizar cuáles son las fugas a las que hay que prestar atención en primer lugar.

En los informes pueden constar la imagen de la fuga, las etiquetas de activos, las anotaciones, el tamaño de la fuga y mucho más, como el costo de la fuga si no se repara, todo ello recogido en un informe profesional para compartirlo con otras personas, como los equipos de reparación.


¿Cuánto aire está desperdiciando?

El primer paso para restañar las fugas en sistemas de aire comprimido, gas y vacío es realizar una estimación de la carga de fuga existente. Es previsible que haya alguna fuga (menos del 10%), pero todo lo que sobrepase este valor se considera un desperdicio. El primer paso consiste en determinar la carga de fuga actual para utilizarla como referencia y compararla con los resultados obtenidos.

El mejor método para estimar la carga de fuga se basa en su sistema de control. Si dispone de un sistema con controles de arranque/parada, simplemente arranque el compresor cuando no haya demanda en el sistema, después de cerrar o al terminar un turno. A continuación, tome varias lecturas de los ciclos del compresor para determinar el tiempo medio de descarga del sistema cargado. Sin ningún equipo en funcionamiento, la descarga del sistema se debe a las fugas.

Fuga (%) = (T x 100) ÷ (T + t)T = tiempo de carga (minutos), t = tiempo de descarga (minutos)

Para estimar la carga de fuga en sistemas con estrategias de control más complejas, coloque un manómetro a continuación del volumen (V, en metros cúbicos o pies cúbicos) incluidos todos los receptores, sistemas de alimentación y tuberías. Sin demanda en el sistema, excepto las fugas, ponga el sistema a la presión de funcionamiento normal (P1, en psig). Seleccione una segunda presión (P2, aproximadamente la mitad del valor de P1) y mida el tiempo (T, en minutos) que tarda la presión del sistema en caer hasta P2.

Fuga (l/s de aire libre) = [(V x (P1 – P2) ÷ (T x 101325)] x 1,25

El multiplicador 1,25 corrige la fuga a presión normal del sistema, por lo que tiene en cuenta la reducción de la fuga a medida que desciende la presión del sistema.


Detectar y arreglar de forma eficiente las fugas puede redundar en una reducción de costes sustancial en los negocios que dependan de aire comprimido. Al reparar las fugas, las empresas no solo ahorran energía; también mejoran los niveles de producción y prolongan la vida útil de sus equipos.


Dónde encontrar las fugas

Analice todos los puntos de conexión y a lo largo de todo el sistema.
Las fugas pueden provenir de cualquier agujero, hueco o conexión mal conectada.
Localice y rectifique las fugas para mejorar el rendimiento de la herramienta neumática.


Elementos a chequear por fugas:

Acoplamientos
Codos
Filtros
Mangueras
Lubricadores
Boquillas
Racores en T de tuberías
Reguladores
Tubos
Válvulas


Artículo gentileza de Intronica, distribuidor de Fluke en Chile.
www.intronica.com
Octubre 2021
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