SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

En ésta página voy a comentar los distintos puntos de vista que se tiene del aire comprimido en las empresas, las características de las instalaciones y cómo pienso que debe llevarse a cabo el control de éstos sistemas.

En primer lugar por si alguien está leyendo y no conoce el tema, explicaré que una instalación de aire comprimido es un conjunto formado generalmente por una sala de máquinas que contiene los equipos que producen el aire con sus elementos complementarios y una red de distribución para llevar el aire comprimido allí donde haga falta para su utilización.

Los compresores son las máquinas que utilizan el aire que tenemos en la atmósfera para introducirlo a presión en una sistema cerrado, los recipientes sirven de almacenamiento, los filtros, purgas y secadores se encargan de que el aire esté en las mejores condiciones para su uso y las tuberías lo conducen a los lugares donde será utilizado para hacer esfuerzos, movimientos, soplar, etc.

Muchas personas no son conscientes del coste que puede tener la utilización de aire comprimido. A lo largo de lo que os contaré podréis juzgar vosotros mismos si el coste os parece bajo o alto.


PUNTOS DE VISTA DISTINTOS SOBRE EL AIRE COMPRIMIDO

Analizaré las distintas formas de mirar lo mismo, y comprobaremos que las decisiones sobre éstos sistemas está muy ligada según donde nos situemos. Vamos a ver cómo pueden ver la situación los distintos actores relacionados con la empresa.

La Dirección.- La Dirección es la que toma o debería tomar las decisiones en lo referente a recursos de inversión, organización de mantenimiento y los perfiles de las personas que piensa que necesita para estas tareas, pero..... Normalmente no tienen el conocimiento suficiente para saber distinguir que maquinaria es más rentable (y hablo de rentabilidad, no de coste), qué tipo de organización es la más adecuada ni que conocimientos y habilidades se necesitan las personas que se deben encargar de su mantenimiento. ¿Qué hacen?, piden información a alguien que piensan que se la puede dar; responsable de mantenimiento, proveedores, técnicos, recursos humanos, responsables económicos, etc.

Tiene muy pocas posibilidades de tomar unas decisiones correctas visto los actores que intervienen y los intereses distintos. Para ellos el aire comprimido suele ser algo que se materializa en problemas esporádicos más o menos importantes dependiendo de lo que pueda afectar al resto de las instalaciones, y a los costes imprevistos por averías.

Los responsables de Recursos Humanos.- Intentan reclutar técnicos con los perfiles que se les pide, pero siempre que se encuentren dentro de sus "normas" los sueldos a pagar, la edad, la experiencia, etc.

Como vemos existe un sesgo para poder disponer de los mejores profesionales. Para ellos los problemas con el aire comprimido no existen, sólo pueden existir inadaptaciones del personal al puesto, faltas de formación o necesidad de cubrir bajas.

Los responsables de mantenimiento.- Deberían de ser los que tienen un mejor conocimiento del sistema y sus posibilidades, tienen los datos adecuados, disponen las mejores personas y además, utilizan el mejor sistema de mantenimiento posible.

Permitirme que lo dude, hay muchas posibilidades de que no sea así. Posiblemente la tecnología de la maquinaria haya mejorado, puede que no disponga de las personas adecuadas porque le han sido impuestas y no tienen los conocimientos necesarios, o quizá no pueda aplicar las acciones que considera oportunas porque no puede o no sabe convencer de sus bondades.

Son los que más interés tienen en el sistema, pero puede que con una visión personalista y cortoplacista en los resultados, capeando el temporal cuando se presenta.

Los técnicos de mantenimiento.- Son los que más conocen el sistema, trabajan con el mismo cada día y conocen los puntos débiles, así como que maquinaria debería renovarse y que formación deberían realizar.

La realidad no es ésta en el 90% de los casos. La falta de conocimientos, motivación, salario inadecuado, frenos en su carrera, imposiciones sin sentido en las formas de trabajo, etc. están a la orden del día. Normalmente saben que su punto de vista tiene poca influencia en las decisiones.

Yo pienso que la mejor información sobre un sistema la tiene aquél que se encuentra más cerca del mismo, siempre que esté capacitado para hacerlo.

Los proveedores.- Aquí sí que tenemos un actor de cierta influencia a lo hora de tomar decisiones, aunque es un actor externo a la empresa. Las empresas suelen suponer que el proveedor tiene más conocimientos que ella (error, cada centro de trabajo es una realidad distinta) por los estudios que les presentan (sesgados), por los descuentos que les aplican (sin tener en cuenta el precio/coste) o por tener acuerdos especiales que condicionan la compra sin otro criterio. Normalmente se enfocan en quien saben que tiene el poder de la decisión dentro de la empresa y adaptan las ofertas a los conocimientos que pueda tener sobre el tema.

De todos los actores, son los únicos que no deberían existir en ninguna decisión, es evidente que hay un interés.


INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO

Intentaré descomponer una instalación de aire comprimido por partes para que quien no tenga conocimientos de éstos sistemas o estén pensando en hacer una o revisar la que tienen actualmente puedan hacerse a la idea.

Una diferenciación de las distintas partes de un sistema de aire comprimido nos ayudará a entender posteriormente todo lo que comente, siempre me voy a referir a los compresores denominados "de tornillo" ya que son los más utilizados en la industria. Dividiremos el sistema de aire comprimido en las siguientes partes:
  • Aspiración del aire y su compresión.
  • Tratamiento del aire según las utilizaciones que se quieran dar.
  • Redes de distribución del fluido.
  • Utilización del aire comprimido.
  • Residuos que se generan.

Aspiración del aire y su compresión.- Ésta operación la realiza el compresor de tornillo, intentaré explicar a continuación como lo hace a través de las distintas fases;
  • A.- El aire es aspirado de la atmósfera, haciéndolo pasar por un filtro de partículas.
  • B.- Pasa a la cámara de compresión en la que es mezclado con aceite para evitar fricciones, sellar la cámara y refrigerar. Debido al trabajo realizado en ésta fase se genera calor que se transfiere a la mezcla aire/aceite.
  • C.- Aquí en el separador de aceite, se recibe la mezcla aire/aceite a una temperatura elevada, y la operación que se realiza consiste en efectuar la salida de casi todo el aceite por una parte, y el aire con una pequeña cantidad de aceite por la otra.
La última fase consiste en dos acciones paralelas que tienen la misma finalidad:
  • D1.- Enfría el aceite, y una vez frío es filtrado para pasar de nuevo a la fase B.
  • D2.- Enfría el aire, el cual queda con una pequeña parte de aceite.
  • E.- Salida del aire del compresor y separación del agua que se ha producido durante el enfriamiento del mismo.

Los compresores de aire aprovechan aproximadamente el 6% de la energía que consumen, de 100 Kw se transforman 6 en aire comprimido, los 94 Kw restantes se convierten en calor, las fugas y el mal uso deben de erradicarse por completo. Como hemos visto, lo que obtenemos a la salida del compresor es aire comprimido con una cantidad pequeña de aceite, y una temperatura más elevada que la temperatura ambiente.


Tratamiento del aire según las utilizaciones que se quieran dar.- El tratamiento de aire comprimido una vez que ha salido del compresor, dependerá del uso que le vayamos a dar al mismo.

Hay situaciones en las que no se requiere casi tratamiento (como podría ser el uso en canteras de piedra) y otras en las que se requieren equipos especiales para su tratamiento (uso farmacéutico).

Debemos tener en cuenta que en las situaciones en las que necesitamos un tratamiento especial en una parte determinada de la instalación puede ser viable aplicar un tratamiento distinto sólo para ésta zona, conseguiremos un ahorro en los costes de explotación.

Cada utilización va a necesitar un tratamiento diferente, y consecuentemente un coste de operación distinta, no comparemos nunca costes de unos sistemas con otros si no tienen el mismo tratamiento, simplemente no son comparables.

En un sistema de aire comprimido podemos realizar tratamientos para controlar el tamaño de las partículas, la cantidad de aceite, la humedad y la presión de suministro, en el mercado existe un abanico de equipos para ello y la misión de los responsables debería de ser;
  •  Identificar los requerimientos que necesitamos.
  •  Informarse de las soluciones técnicas que nos ofrece el mercado.
  •  Comparar y elegir aquellos que nos ofrezcan los resultados que deseamos con el mínimo coste de operación y compra.

Redes de distribución de fluido.- El aire comprimido debemos transportarlo a los lugares de utilización. Para hacerlo se utilizan tuberías de distintos materiales y diámetros.

Debemos tener en cuenta que es muy importante el correcto dimensionado de los conductos, los conductos con diámetros inferiores a los necesarios pueden producir problemas de consumo de energía innecesario debido a esfuerzo extra para hacer circular el fluido por los mismos, y paralelamente también pueden producir una disminución de presión en los puntos de consumo si la cantidad de aire necesaria es mayor que la que puede pasar por la red. Es preferible que cuando se diseña una instalación se adopten unos diámetros generosos para evitarlo y en previsión posibles aumentos de caudal por cambios de maquinaria o ampliaciones.

También nos aseguraremos de que la instalación siempre tenga una inclinación para recoger las posibles humedades internas en los puntos de purga, llaves intermedias para poder seccionar por varios puntos en el caso de reformas de la instalación y puntos de drenaje en las zonas bajas.

En cuanto a los materiales empleados, vendrá muy determinado por el tipo de industria, los diámetros empleados, el capital invertido, etc.


Utilización del aire comprimido.- El aire comprimido se puede utilizar para muchas cosas, pero otra cuestión es si es rentable hacerlo. Debemos de tener en cuenta que normalmente el coste mayor en energía dentro de una empresa son los del sistema de aire comprimido, y que aproximadamente el 94% del coste se pierde en calor. Los compresores no son máquinas eficientes.

La pregunta que debemos hacernos siempre es ¿para qué utilizamos el aire comprimido?

Una buena manera de saberlo es hacer  una lista de todas las partes donde lo utilizamos, y una vez hecha la lista comprobar si tenemos otra alternativa más rentable. Es frecuente que en las decisiones de compra de maquinaria se tome la decisión de adquirir un equipo determinado por su menor coste de adquisición, pero en su funcionamiento diario podríamos tener un coste más elevado de explotación si tenemos en cuenta el coste del aire comprimido. Un caso típico suele ser la maquinaria que efectúa vacío por medio de equipos venturi de aire comprimido, o el típico soplado de aire "provisional" que se instala en algún lugar cuando hay un problema de temperatura.
Como norma general se usará:
  1.  La mínima cantidad posible.
  2.  A la menor presión posible.
  3.  Sólo en los lugares que sea necesario (si un sistema está parado, cortemos el aire).
  4.  En una instalación sin fugas.
  5.  Con el tratamiento adecuado para cada zona.

Residuos que se generan.- Las instalaciones de aire comprimido generan diversos tipos de residuos como agua de condensados con una parte de aceite, aceite de compresores cuando se realiza el cambio del mismo, filtros de tratamiento, etc.

Lo primero que debemos de tener en cuenta son las leyes reguladoras que puedan afectar a los residuos de un sistema de aire comprimido, y una vez revisadas comprobar si nos afectan, identificar los puntos afectados comprobando si las medidas que tenemos son las adecuadas, y si no fuera así se tendrían que implantar las medidas adecuadas.

Sobre todo los estudios deben de ser lo suficientemente serios, y no dejarnos llevar por los que nos suelen presentar los proveedores, ya que suelen estar sesgados. Un caso típico es el caso de los aceites sintéticos para compresores, los proveedores suelen presentar análisis con ahorros sin tener en cuenta el coste ambiental de retirada, el coste de la mano de obra o nuestra frecuencia de cambio.


CONTROL DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

Pensemos que un sistema de aire comprimido es un ente vivo, y como tal debemos de poner los medios adecuados para conocer lo que es capaz de hacer, disponer de sistemas de chequeos para conocer su estado y prevenir su detención, efectuar las intervenciones adecuadas cuando se produce un daño, alimentarlo, eliminar sus desechos y realizar los transplantes adecuados cuando alguno de sus elementos cuente con un sustituto mejor en el marcado.

Chequeos de control.- Lo importante de los chequeos no es la cantidad de los mismos, sino la calidad. Lo ideal es tomar los datos importantes automáticamente y en tiempo real, ¿y qué datos son éstos?. Doy por supuesto que todos los elementos de la instalación son los adecuados para el sistema de aire comprimido que tenemos y que los técnicos están capacitados para realizar las tareas.

Lo normal es que el aire comprimido sirva para cumplir una serie de funciones en la empresa, por lo tanto lo primero es conocer éstos valores y los márgenes de aceptación del sistema; presión, caudal, humedad, cantidad de aceite y cantidad de partículas. Una vez conocidos los márgenes sobre los que se debe de prestar el servicio sería conveniente monitorizar los valores instaurando los controles necesarios de suministro:
  • Presión.- Sensores de presión con alarmas.
  • Caudal.- Se pueden instalar medidores de caudal, o hacerlo indirectamente con medidores de presión.
  • Humedad.- Monitorización de secadores de aire y purgas automáticas.
  • Cantidad de aceite.- Control de saturación de filtros y separadores de aceite.
  • Cantidad de partículas.- Control de saturación del filtro de partículas.

Una vez controlado el conjunto de la instalación, debemos de hacerlo individualmente en cada uno de los compresores que tengamos, normalmente las máquinas ya disponen de un control interno, nuestra misión debería de ser el seguimiento y comparación de sus valores, lo que nos permitirá programar las intervenciones, los materiales necesarios, la mano de obra, etc. al mismo tiempo que podemos examinar tendencias de la máquina. Con los datos que dispongamos de nuestros equipos, y de su contrastación con los datos de posibles alternativas que nos puede ofrecer el mercado, podremos decidir o recomendar la sustitución de algún elementos por otros más ventajoso para la compañía, y todo ello con DATOS, no con opiniones.

Para mi hay dos cosas básicas en las instalaciones; la limpieza, que nos permitirá detectar de manera temprana fugas de aceite o aire y el control visual los componentes, cosas que aconsejo realizar semanalmente. También soy partidario de disponer de varios compresores iguales que sumen caudales para dar el servicio, en lugar de pocos y de mayor tamaño. Al disponer de varios equipos tenemos las ventajas de poder utilizar el mismo repuesto para todos, podemos escalonar su funcionamiento en caso de variabilidad de la carga, es más fácil sustituir alguno por avería al ser menor el coste, y podemos disponer de un equipo de reserva para poder realizar intervenciones que requieran la parada de algún compresor.

El registro y seguimiento de datos puede hacerse por medio de una hoja excel, pero también existen en el mercado sistemas electrónicos que integran la instalación y ya nos ofrecen todos los datos con los históricos en cada momento y la posibilidad de un ahorro energético, pero no son rentables si no es para una instalación de cierta magnitud.  


CONCLUSIONES

Como habréis podido comprobar a lo largo de la lectura, por una parte el sistema de aire comprimido es muy caro de usar y mantener, por lo que recomiendo que se preste una muy especial atención a todo lo relacionado con el mismo; para qué lo utilizamos, como lo tratamos, las medidas para evitar su despilfarro, el coste de los residuos, los costes de explotación, precios de repuestos y consumibles, etc.

Por otra parte, el sistema establecido en las empresas normalmente NO ES EL MÁS EFICIENTE POSIBLE.

Los técnicos cuya labor es el mantenimiento de los equipos, deben de tener una atención especial por parte de las empresas. Bajo mi punto de vista deberían de tener las siguientes cualidades:
  • Conocer técnicamente a fondo los equipos.
  • Capacidad para analizar el funcionamiento del sistema como norma habitual de trabajo.
  • Ser cuidadoso con el registro de las incidencias y sus análisis.
  • Tener capacidad para realizar estudios comparativos entre distintos equipos.
  • Vivir en la formación continua sobre sistemas y técnicas nuevas.
  • Capacidad para programar las intervenciones y realizar informes de situación.
 
¿IMPOSIBLE? no, desconocimiento de los beneficios que podría tener para las empresas.

Las situaciones serían completamente distintas. El técnico de mantenimiento tendría la opinión de mayor calidad a la hora de tomar una decisión con cualquier parte del sistema de aire comprimido, y cuando digo la de mayor calidad me refiero a la más cualificada desde el punto de vista de rentabilidad de los sistemas. El coste de adquisición no es el determinante de la rentabilidad.

Los distintos actores que ahora intervienen tendrían una opinión de calidad sobre lo que sería necesario hacer. Puede que hasta la figura del responsable de mantenimiento puede eliminarse en algunos casos.

¡Cambiemos la forma de hacer las cosas! contratemos a las personas adecuadas y paguemos lo que valen, no excluyamos a nadie por edad, evitemos la influencia de opiniones que nada tienen que ver con la rentabilidad empresarial. Evitemos intervenciones de responsables que no saben de que hablan y quizá puedan hacer otra labor más beneficiosa.

 CAMBIEMOS EL SISTEMA, o por lo menos intentémoslo.

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