Análisis y Control en Mantenimiento: Lecciones de un Sistema de Refrigeración de Amoniaco

Quiero compartir una vivencia, en una de las plantas de producción donde tuve el privilegio de colaborar, nos enfrentamos a un desafío crítico: los cuartos de refrigeración no alcanzaban la temperatura adecuada, poniendo en riesgo la calidad de los productos almacenados. Este sistema utilizaba amoniaco como refrigerante, una solución eficiente pero que requiere un mantenimiento riguroso y especializado.

Iniciamos con una inspección completa del sistema, desde el compresor hasta las unidades evaporadoras. Durante el análisis, identificamos dos problemas claves:

1. Una válvula de expansión defectuosa: Su apertura no regulaba adecuadamente el flujo de refrigerante, causando fluctuaciones en la temperatura.
2. Una electroválvula que no cerraba: Aunque la señal eléctrica llegaba correctamente, la válvula permanecía abierta, provocando un flujo continuo de refrigerante incluso cuando no era necesario.

La solución no fue simplemente reemplazar las piezas dañadas. Fue necesario entender las causas de fondo y mejorar nuestras prácticas de inspección.

1. Identificación de síntomas de fallas comunes

Las válvulas de expansión suelen presentar síntomas específicos cuando están fallando. Estos incluyen:

• Insuficiente enfriamiento: La temperatura no alcanza los niveles deseados.
• Fluctuaciones en la presión de succión: Indicativo de un flujo irregular de refrigerante.
• Hielo o escarcha en la válvula: Puede ser un signo de restricción o un flujo excesivo.
• Sobrecalentamiento alto o bajo: Si el sobrecalentamiento no está dentro de los rangos recomendados, es posible que la válvula no esté dosificando correctamente el refrigerante.

El sobrecalentamiento es el aumento de temperatura del refrigerante al salir del evaporador. .

Cómo medirlo:

1. Usa un termómetro para medir la temperatura en la línea de succión cerca del evaporador.
2. Usa un manómetro para medir la presión en el mismo punto.
3. Calcula la diferencia entre la temperatura medida y la de saturación.

Resultados típicos:

• Sobrecalentamiento alto: Indica que la válvula está subdosificando el refrigerante, posiblemente por obstrucción o ajuste incorrecto.
• Sobrecalentamiento bajo o inexistente: Puede significar que la válvula está dejando pasar demasiado refrigerante o que está atascada abierta.

2. Inspección física de la válvula

• Revisión visual: Busca signos de corrosión, acumulación de suciedad o daños físicos.
• Escucha de ruidos: Una válvula en mal estado puede emitir ruidos anormales debido a obstrucciones o desgaste interno.

3. Uso de instrumentos especializados

• Manómetros: Para medir presiones y verificar si el diferencial entre alta y baja está dentro de lo esperado.
• Detector de fugas: Si sospechas que la válvula tiene una fuga interna, este equipo puede ayudarte a confirmarlo (También puede ocurrir una succión de aire al sistema de amoniaco, lo cual resulta perjudicial para su funcionamiento).
• Termómetros infrarrojos: Para verificar diferencias de temperatura en puntos clave.

4. Otras consideraciones

• Obstrucciones internas: Inspecciona si hay suciedad, partículas o cristales de amoniaco que estén bloqueando el flujo.
• Mal funcionamiento del actuador (en válvulas electrónicas): Verifica que la señal eléctrica enviada al actuador sea la correcta.

Lecciones aprendidas y metodologías de inspección

El hallazgo de estas fallas nos llevó a implementar una metodología más precisa para verificar el funcionamiento de las electroválvulas. Por ejemplo:

• Inspección visual: Verificar conexiones eléctricas y estado físico del componente.
• Prueba de señal: Con un multímetro, medir la corriente enviada a la electroválvula para confirmar que recibe la señal.
• Prueba de respuesta: Aplicar la señal eléctrica y escuchar el "clic" característico de apertura o cierre. Si no responde, esto indica un problema en el solenoide o en el mecanismo interno.
• Monitorización del flujo: Verificar si la válvula realmente interrumpe o permite el paso del refrigerante según la señal enviada.

Estas inspecciones se integraron como pasos estándar en los mantenimientos preventivos, permitiendo no solo identificar fallas sino también prevenirlas.

Importancia del presupuesto en mantenimiento

Un aprendizaje clave en este proceso fue la necesidad de gestionar eficazmente el presupuesto asignado. En un sistema crítico como el de refrigeración, es vital contar con un listado de componentes críticos, como válvulas de expansión, electroválvulas y sensores. Este listado debe incluir detalles como:

• Especificaciones técnicas de cada componente.
• Proveedores confiables y con capacidad de entrega rápida.
• Stock mínimo recomendado en planta.

Adicionalmente, establecimos una política para optimizar los recursos:

• Priorización de reparaciones: Resolver primero los problemas que impacten directamente la operación.
• Presupuestación anual: Planificar los gastos en mantenimientos preventivos y correctivos con base en históricos de fallas y necesidades detectadas.
• Contratos con proveedores: Negociar acuerdos de suministro para reducir tiempos de espera y costos inesperados.

Hoy en dia hay elementos de la industria 4.0 que se puede integrar en el sistema para realizar monitoreo del proceso, adquisición de datos y análisis de falla, algunos ejemplos son:

• Temperatura y Presión: Colocar sensores IoT en puntos clave del sistema para monitorear continuamente la temperatura, la presión del refrigerante y las diferencias entre ambos.
• Plataformas de Supervisión: Utilizar sistemas IoT conectados a plataformas que analicen en tiempo real los datos recopilados por los sensores. Si los valores se desvían de los rangos normales, se pueden generar alertas tempranas.
• Tendencias y Anomalías: Analizar tendencias históricas para identificar patrones anómalos, como fluctuaciones de presión o temperatura que sugieran fallas inminentes en componentes como válvulas de expansión o electroválvulas.

• Algoritmos de Predicción: Implementar modelos de machine learning que comparen el rendimiento actual con un rendimiento óptimo predefinido. Esto ayuda a predecir fallas antes de que ocurran.
• Análisis de Vibraciones: Sensores de vibración pueden ayudar a detectar desgaste en electroválvulas o componentes mecánicos relacionados.

• Cámaras Térmicas IoT: Usar cámaras térmicas conectadas para identificar zonas con diferencias anómalas de temperatura, indicando fallas en la refrigeración.
• Actuadores Automáticos: Integrar sistemas que puedan realizar ajustes en válvulas o cerrar componentes automáticamente al detectar anomalías.

• Alertas Automatizadas: Configurar alertas que notifiquen al personal de mantenimiento sobre posibles fallas detectadas, reduciendo el tiempo de respuesta.
• Registro Digital de Operaciones: Utilizar plataformas digitales para registrar inspecciones, ajustes y cambios en tiempo real, asegurando trazabilidad y optimización de procesos.

El mantenimiento y limpieza programada de los difusores es crucial para asegurar su correcto funcionamiento y optimizar su rendimiento a largo plazo. Los difusores, al ser componentes esenciales en sistemas de refrigeración, ventilación o climatización, deben mantenerse en condiciones óptimas para evitar la acumulación de suciedad, polvo o residuos que puedan obstruir el flujo de aire o gas.

El mantenimiento preventivo de los difusores debe incluir una inspección regular para detectar cualquier tipo de acumulación o daño. Este proceso puede incluir:

1. Apagar el sistema: Siempre se debe apagar el sistema antes de realizar cualquier tipo de mantenimiento.
2. Desmontaje: Retirar cuidadosamente los difusores para limpiar su interior y exterior, asegurándose de no dañar las piezas.
3. Limpieza de las piezas: Utilizar aire comprimido, aspiradoras o productos de limpieza recomendados para eliminar suciedad, polvo o residuos. Si es necesario, se pueden usar soluciones específicas para eliminar grasa o acumulaciones difíciles.
4. Inspección de componentes: Verificar que no haya daños o desgastes en las partes del difusor, como las boquillas o la carcasa. Si se detecta algún problema, se deben realizar las reparaciones o reemplazos correspondientes.
5. Reensamblaje y prueba: Después de la limpieza y revisión, se deben volver a montar los difusores y realizar pruebas de funcionamiento para asegurarse de que todo esté operando correctamente.

Estos puntos nos ayuda a prevenir fallos inesperados, mejora la eficiencia del sistema y extiende la vida útil de los equipos. Un difusor limpio y bien mantenido garantiza un flujo de aire o refrigerante eficiente, contribuyendo a un entorno más seguro y funcional.

Prevención, control y mejora continua

Este caso evidenció que los análisis de fallas no solo resuelven problemas inmediatos, sino que también abren oportunidades para mejorar los procesos. Las inspecciones periódicas y un enfoque preventivo son esenciales para garantizar la continuidad operativa. Por otro lado, el control del presupuesto no debe ser un obstáculo, sino una herramienta estratégica para maximizar los recursos y garantizar la confiabilidad de los sistemas.

El amoniaco es un elemento que requiere un manejo cuidadoso debido a los riesgos asociados a su uso. Es fundamental seguir procesos estrictos y garantizar el correcto manejo de todos los componentes vinculados con este, priorizando siempre la seguridad y la mitigación de riesgos.

¿Te ha tocado vivir una situación similar en tus equipos? ¡Comparte tu experiencia, podemos aprender mucho entre todos! 🚀