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Gestión de fugas de aire comprimido

Medir y reparar las fugas de aire comprimido permite reducir fácilmente los costes energéticos entre un 10 y un 20%. Este medio, muy popular en todo el mundo, es una auténtica máquina de hacer dinero.

El aire comprimido se utiliza en fábricas de todo el mundo para controlar máquinas, procesos y equipos neumáticos. Es un medio seguro y fácilmente disponible y puede utilizarse en todos los lugares posibles a través de mangueras y tuberías. Sin embargo, frente a las ventajas existe un enorme inconveniente, ya que el aire comprimido es uno de los vectores energéticos más caros. Muchas empresas ya intentan reducir costes con la gestión y supervisión de fugas de aire comprimido, pero todavía hay muchas empresas en las que se puede ahorrar considerablemente en costes de aire comprimido. Para empezar, basta con detectar y reparar las fugas. Esto se traduce inmediatamente en una ganancia de energía de entre el 10 y el 20% y, una vez ampliado con la supervisión y optimización del aire comprimido, ¡el ahorro puede llegar incluso al 50%!

Consejos personales

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El VPFlowScope M está preparado para la Industria 4.0 y mide simultáneamente el caudal másico térmico (bidireccional), la presión, la temperatura y el caudal total.

¿Por qué el aire comprimido es uno de los vectores energéticos más caros? Pascal van Putten, director general de VPInstruments , lo explica: "Al comprimir aire atmosférico a una presión de 90 a 100 psi, el 75% de la energía eléctrica absorbida en el compresor se pierde en forma de calor. La pérdida de presión y las fugas, entre otras cosas, hacen que la eficiencia eléctrica de toda la instalación de aire comprimido sea sólo del 7,5 al 15%. Esto puede mejorarse, y cabría esperar que las empresas hicieran todo lo posible por conseguirlo. Sin embargo, no es así y cada año se malgastan miles de millones de dólares en energía en todo el mundo, simplemente porque muchas empresas descuidan la reparación de fugas y la optimización de la eficiencia de su instalación de aire comprimido."

No es realmente sostenible

Aproximadamente el 5% de toda la energía eléctrica utilizada en el mundo se convierte en aire comprimido, en la industria incluso el 10%. La generación de esta enorme cantidad de energía contribuye a las emisiones de CO2 y al cambio climático. Ya sólo por eso, es sensato e incluso necesario reducir el consumo de aire comprimido. Además, las empresas simplemente aumentan sus ganancias si mejoran la eficiencia de su instalación de aire comprimido.

Gestión de fugas: fruta al alcance de la mano

Solucionar las fugas de aire comprimido es un aspecto crítico, aunque a menudo ignorado, de la optimización de la eficiencia energética en entornos industriales. A pesar de su sencillez y de los requisitos de inversión relativamente bajos, la detección y reparación de fugas puede suponer un importante ahorro de costes. Pascal van Putten, director general de VPInstruments, subraya la sencillez de la detección y reparación de fugas: "No es en absoluto complicado y no requiere grandes inversiones para empezar a detectar y reparar fugas "Permítanme dar algunos ejemplos de los costes de las fugas de una instalación que funciona 8.760 horas/año. La presión del sistema es de 100 PSI y los costes de electricidad son de 0,10 USD por kWh. 10 agujeros de sólo 1/16" cuestan a la empresa 10.500 USD al año. Mientras que 10 agujeros de 1/8", los costes aumentan a 41.900 USD. Y en la práctica, a menudo nos encontramos con cientos de fugas de todos los tamaños, ¡y también mayores de 1/8″! Puede imaginarse cuáles serán las pérdidas económicas totales en ese caso.

Para detectar y reparar las fugas gastará unos cuantos miles de dólares en un sencillo sistema de medición y piezas como juntas, mangueras y acoplamientos rápidos. Por eso llamamos a las fugas la "fruta madura" de las instalaciones de aire comprimido. Fácil de detectar, fácil de reparar y produce un beneficio económico inmediato. Las empresas suelen encargar a una agencia externa una auditoría de fugas en la que se marcan con TAG todas las fugas encontradas en la fábrica. No es raro que cuando el auditor vuelve a la fábrica un año después, los TAG que aplicó sigan allí. Por tanto, no se ha hecho nada al respecto, ¡mientras que los costes siguen siendo los habituales!".

Cada segundo se esfuman muchos dólares si no se reparan las fugas de aire comprimido

Evitar paradas de producción

Aparte de las ventajas económicas, también hay otra razón, quizá aún más importante, para garantizar que el sistema de aire comprimido funcione de forma óptima y eficiente. Un suministro fiable de aire comprimido es crucial en muchas fábricas para la continuidad de muchos procesos de producción. El caudal y la presión adecuados determinan el correcto funcionamiento de las máquinas de producción. Sin embargo, las fugas contribuyen a la pérdida de presión. Una presión insuficiente no sólo puede provocar tiempos de inactividad de las máquinas, sino también afectar a la calidad de los productos. Los errores en el envasado o la inconsistencia en la textura o el sabor de los alimentos pueden conducir inevitablemente a costosas retiradas del mercado. Por no hablar del daño a su imagen. Además, si la caída de presión se diagnostica incorrectamente como un defecto del equipo, existe la posibilidad de que sea necesario invertir en nuevos equipos. Esto supone inversiones adicionales (innecesarias) que podrían haberse aprovechado mejor en otro lugar. La optimización de los sistemas de aire comprimido no sólo aumenta la eficiencia energética, sino que también sienta las bases para un proceso de producción fiable y de buen rendimiento.

Métodos de detección de fugas

Cuando una tubería hidráulica tiene una fuga en algún lugar de la fábrica y el charco de fluido hidráulico en el suelo sigue creciendo, es evidente que el problema se resuelve lo antes posible. No ocurre lo mismo con las fugas de aire comprimido. Al fin y al cabo, es "sólo aire", no hay ninguna situación de emergencia, ya se ocuparán de ello algún día. El aplazamiento conduce a la cancelación y las consecuencias financieras y (posibles) operativas de una actitud tan indiferente serán ahora evidentes.
Existen varias técnicas y métodos de detección de fugas para detectar rápida y fácilmente fugas en los sistemas de aire comprimido, garantizando una interrupción mínima de las operaciones y el máximo ahorro de costes. Enumeramos algunos:

  • Detección de fugas por ultrasonidos. Se trata de un método muy utilizado para localizar fugas de aire comprimido. Los detectores ultrasónicos pueden captar sonidos de alta frecuencia producidos por fugas de aire y hacerlos "audibles" para el ser humano, lo que permite a los equipos de mantenimiento localizar, marcar y reparar la fuente con precisión.
  • Control de compresores. Un método adicional comúnmente utilizado para detectar (el riesgo de) fugas es comprobar/monitorizar cuidadosamente el compresor. Este método compara el rendimiento actual del compresor con el rendimiento alcanzable/esperado según las especificaciones. Las desviaciones estructurales en sentido negativo pueden indicar directamente fugas.
  • Prueba de ventilación. Este método mide el tiempo que tarda un sistema de aire comprimido en alcanzar una caída de presión determinada. Si se lleva a cabo periódicamente, se puede obtener una visión basada en tendencias de la eficiencia global del sistema.

La detección por ultrasonidos permite localizar con gran precisión la ubicación de las fugas. A continuación, las fugas se marcan a la espera de ser reparadas.

  • Análisis de tendencias. El uso de caudalímetros y sistemas de supervisión proporciona datos valiosos sobre posibles fugas. Analizando los datos medidos y las tendencias, es posible identificar las zonas de la planta en las que se han producido cambios significativos a lo largo del tiempo o de forma aguda. Esto puede deberse a fugas (repentinas). Esta "zona sospechosa" puede entonces examinarse específicamente mediante mediciones ultrasónicas.
  • Consumo de tiempo de inactividad. Todavía hay muchas fábricas que no producen durante el fin de semana. Sin embargo, sí que ven cómo sus compresores se ponen en marcha durante el fin de semana. Medir el consumo de energía de los compresores durante el tiempo de inactividad es un muy buen indicador de la cantidad de fugas en una fábrica.

Las fugas en los sistemas de aire comprimido pueden producirse en cualquier parte. A menudo se producen en los acoplamientos y en las mangueras (antiguas). Pero también en tuberías (mal montadas o corroídas), accesorios, filtros, reguladores y lubricadores (FRL). Las fugas también pueden producirse en líneas de producción, en válvulas de control y cierre, bridas, juntas de vástagos de cilindros y sellos de roscas.

Responsabilidad presupuestaria

"Es crucial que el equipo de mantenimiento pueda llevar a cabo de forma independiente las reparaciones de fugas sin necesidad de contar cada vez con la aprobación 'de arriba'", subraya Van Putten. "Al fin y al cabo, esto tiene un efecto muy ralentizador y desmotivador. Sería útil introducir una directriz que estableciera que la reparación de algo que cueste menos de tres a seis meses de derroche energético puede llevarse a cabo inmediatamente y sin aprobación formal. Además, el ahorro acumulado tras las reparaciones en el periodo posterior puede añadirse al presupuesto de ahorro energético. De este modo se crea un fondo cíclico autosuficiente dentro de la organización, con el resultado de que la solución de fugas y una mayor optimización de la red de aire comprimido supondrán una contribución esencial al aumento de los beneficios."

Reducción de la presión

Una vez resueltas las fugas, es importante analizar y optimizar la instalación de aire comprimido de forma específica. Con la ayuda de la monitorización permanente, por ejemplo, se mide y controla el consumo actual de aire comprimido y se señalan los cambios a tiempo. VPInstruments ha desarrollado el sistema de monitorización en tiempo real VPVision que, en combinación con los medidores de caudal, presión y temperatura VPFlowScope, proporciona la información que permite conseguir una instalación de aire comprimido con la máxima rentabilidad. Por motivos de seguridad, a menudo se fija una presión de trabajo (demasiado) alta, por ejemplo 7 bares. Pero, ¿es necesario? A veces, las máquinas que requieren una presión alta hace tiempo que han sido sustituidas. Reduciendo la presión en pequeños pasos y controlando a tiempo completo el funcionamiento correcto del sistema y de la máquina, a menudo es posible reducir la presión entre 14,5 y 21 PSI. Recuerde que cada reducción de presión de 14,5 PSI supone una reducción del 7% en los costes energéticos, ¡y probar esto no tiene ningún coste!

Con VPVision (aquí con 6 caudalímetros) se puede supervisar y optimizar toda la red de aire comprimido, abarcando potencia, caudal, presión, temperatura, punto de rocío y mucho más.

Las posibilidades del control del aire comprimido para su empresa

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