RESUMEN DE VISITA DE DIAGNÓSTICO DE LA PLANTA

RESUMEN DE VISITA DE DIAGNÓSTICO DE LA PLANTA

El día jueves 02 de octubre del presente año se realizó la visita a las instalaciones de la planta de producción del ingeniero Rafael Jaramillo, especialista en la producción criogénica de gases, quien realizó una observación general del proceso y dio algunas recomendaciones para mejorar la eficiencia del mismo.

Los aspectos más relevantes obtenidos de la visita son:

1. Para obtener un correcto funcionamiento de la planta con una buena tasa de producción y la concentración adecuada, se debe garantizar el suministro de la mayor cantidad de aire posible a la columna de destilación. De acuerdo a la experiencia del ingeniero Jaramillo y ratificado por los datos obtenidos del medidor de flujo instalado (flujo de aire de aproximadamente 800 m3/h ), el compresor no suministra la cantidad de aire adecuada de acuerdo a su capacidad (aproximadamente 1200 m3/h, teniendo en cuenta las perdidas por altitud) y eso explica la disminución de la tasa de producción de oxígeno.

La razón principal de esta disminución del caudal suministrado obedece a una pérdida de eficiencia natural del compresor por el tiempo de uso.

1. El agua de refrigeración del compresor entra y sale de la torre de enfriamiento con una temperatura muy cercana, posiblemente por la disminución de la capacidad de intercambio de calor provocada por incrustaciones de minerales en las tuberías, laberintos e intercambiadores de calor.

Parte del agua que circula por el circuito se evapora en la torre pero los minerales se quedan en el depósito, incrementando gradualmente la concentración de los mismos; ésta agua (muy dura) es la que toma la bomba y envía por la tubería, donde al evaporarse se generan las incrustaciones.

Si el agua no retira el calor del aire, éste será menos denso y la eficiencia del compresor caerá.

1. Las continuas paradas producidas por el atascamiento de las válvulas de la máquina de expansión pueden ser causadas por la presencia de humedad en el aire en ese punto. Esto indicaría que los tamices moleculares han perdido su capacidad de adsorción.
2. La máquina de expansión presenta fugas de aire demasiado altas por las empaquetaduras de los vástagos de los pistones.
3. La operación de la planta se hace correctamente, la caída de la productividad obedece a la disminución de la cantidad de aire que se procesa.
4. El punto de toma de la muestra para el analizador paramagnético se encuentra mal ubicado. Al estar en la línea de descarga de la bomba de oxígeno líquido, se encuentra sometido a continuos cambios bruscos de presión entre cambios de lotes; además, no permite al controlador de producción tomar medidas para el control del proceso oportunamente, debido a que las acciones realizadas en la columna no podrán ser evidenciadas en la variación de la concentración en este punto en tiempo real.
5. La presión de llenado del producto gaseoso no es la adecuada para garantizar una cantidad equivalente de 6.5 m3 de producto en cada cilindro. Bajo las condiciones en que se realiza el llenado actualmente, cada cilindro se está llenado con aproximadamente 6 m3 de oxígeno, por tanto, la tasa de producción real es inferior a la calculada.
6. La pérdida del producto en un tanque de oxígeno líquido es en promedio de 0.5% del total de la capacidad del mismo diariamente sin importar la cantidad de producto que tenga. Para el caso específico del tanque de la planta, debido a su tamaño y suponiendo una muy buena calidad del proceso de  fabricación, la pérdida esperada es un poco menor (entre el 0.3% y el 0.4%).

Con base en lo anterior el ingeniero Jaramillo realizó algunas recomendaciones para mejorar el proceso:

1. Realizar mantenimiento al compresor de aire para incrementar su eficiencia y garantizar el máximo flujo de aire de acuerdo a su capacidad y las restricciones debido a la altitud de Bogotá. Las actividades principales a realizar son:

1. Cambio de anillos de los retenedores. Este cambio se debe realizar cada año; debido a que el equipo lleva en operación alrededor de tres años, es posible que el nivel de desgaste sea tal que se requiera unos anillos de mayor diámetro que los originales. Por tanto, se requiere una medición del desgaste de los cilindros para establecer el diámetro requerido de los anillos. Así mismo a través de la medición se determinará el estado de los cilindros y su circularidad, en caso de que se encuentren ovalados y superen las tolerancias permitidas, se requerirá rectificarlos.

Se requiere entre tres y cuatro días para realizar el desarme del equipo y la medición de los cilindros, luego debe ser solicitada la fundición del material para los anillos (fundición centrifugada) lo cual tomará alrededor de 15 días. Por último, se enviará el material al fabricante para que éste los someta al proceso de mecanizado.

Cada vez que se realice el cambio de los anillos se debería mandar a fabricar el juego de anillos para el siguiente año, tomando en cuenta el desgaste esperado en los cilindros para establecer el diámetro.

1. Los empaques que aseguran la estanqueidad en el vástago de los pistones deben ser revisados y cambiados, debido a que a través de ellos se pueden originar grandes fugas de aire.
2. Las válvulas de admisión y entrega de cada una de las etapas deben ser revisadas cada dos meses para evaluar su estado. Se recomienda documentar cada válvula por separado y hacer seguimiento en el tiempo para observar la evolución de cada una de ellas y determinar los puntos que requieren mayor atención y la periodicidad con que se debe hacer mantenimiento a cada caso en específico. La excesiva acumulación de carbón en las válvulas es un indicativo de incorrecta operación.

Se recomienda el uso de Cloruro de Metileno para realizar la limpieza de las válvulas y lapear (con una hoja de lija muy fina) cada uno de los canales.

1. Evaluar el funcionamiento de los tamices moleculares para determinar si aún mantienen su capacidad de adsorción. El aire en el proceso posterior a ellos debe ser libre de humedad y CO2, para verificarlo se debe:

1. Instalar un medidor de humedad a la salida de los tamices moleculares durante tres días aproximadamente y monitorear la medición desde que el tamiz regenerado empieza a trabajar hasta que se satura.
2. Tomando todas las medidas de seguridad necesarias, realizar periódicamente drenajes del oxígeno líquido en el condensador y observar si hay presencia de CO2 que se encontrará en forma de una especie de nata encima del oxígeno líquido. El CO2 presente debe ser inferior a 2 ppm.
3. Revisar que el filtro de aire después del tamiz molecular no presente partículas de Zeolita, lo cual indica pulverización de la misma.

1. Evaluar la calidad del agua de enfriamiento del sistema y el estado de los elementos por donde circula.

1. Contratar empresa especializada en el tratamiento de aguas para procesos para realizar análisis de dureza del agua de reposición y del agua contenida en la torre de enfriamiento Marley.
2. Verificar paredes de chaquetas y laberintos en el compresor para descartar taponamientos por incrustaciones de minerales.
3. En caso de ser necesario agregar químicos al agua en la torre de enfriamiento para disminuir su dureza y hacer purgas periódicas del agua. Esto deberá ser establecido por la empresa contratada.

1. Una vez garantizado el flujo de aire desde el compresor se deben eliminar las fugas presentes en todo el sistema.
2. Realizar mantenimiento de la máquina de expansión.

1. Verificar fuga por los vástagos de los pistones de la máquina de expansión. Luego del primer cambio de anillos de estos pistones es normal que parezcan fugas de aire, pero éstas deben ser controladas. En caso de ser necesario considerar implementar una empaquetadura adicional para retener el aire, evitando sobrecalentamiento del eje.
2. Calibrar las válvulas de admisión de la máquina de expansión un poco más cerradas para evitar el ingreso de más aire de lo que la misma debería manejar. Esto se puede hacer a prueba y error observando el funcionamiento de la máquina de expansión, incluso con la máquina en movimiento, para encontrar el punto de mejor funcionamiento.
3. La perlita contenida en la máquina de expansión y en el conducto que de ella conduce a la columna debe permanecer seca. En caso de contener humedad ésta debe ser cambiada por perlita seca debido a que la humedad afecta considerablemente la eficiencia del equipo.
4. Verificar (al igual que se hará en el compresor) las tolerancias de los anillos en la máquina de expansión. Si se requiere la fabricación en el mercado nacional, enviar muestra de anillo usado para determinar que a clase de teflón pertenece.  La diferencia de los anillos fabricados en Bogotá con los importados es el corte, que en este caso se hará escalonado, pero con las mismas prestaciones.

1. El compresor es el alma de la planta, por eso su mantenimiento debe ser más estricto. En operación debe garantizarse en todo momento el funcionamiento del sistema de refrigeración y el sistema de lubricación. Se debe verificar diaria y continuamente el funcionamiento del lubricador automático, garantizando en todo momento la cantidad de gotas establecidas para cada punto.
2. Realizar cada hora, con una pinza voltiamperimétrica,  la medición de los consumos de cada equipo  para establecer un perfil de carga de la planta y poder contrastarlo con la producción real obtenida.
3. Revisar la norma NTC4584 para establecer la presión de llenado de los cilindros de acuerdo a la temperatura y así garantizar los 6.5 m3 de oxígeno en cada uno de ellos.
4. Conectar la toma de la muestra del analizador paramagnético en la línea de succión de la bomba de oxígeno líquido para que el efecto del cambio en las variables de control sea inmediato y las acciones correctivas oportunas. El controlador de producción debería poder ver la lectura del analizador desde la columna y no debería tener que desplazarse hasta el laboratorio.
5. Una vez realizadas las tareas propuestas, analizar el sistema para evaluar la efectividad de las mismas.

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Corel y CIA S.A.

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