por: Mario Franceschini-Salom, C.E.M. & Jaime Suarez, MSME
Las trampas de vapor se inspeccionan para determinar si funcionan correctamente y si no están obstruidas o fallando en una posición abierta que permita que el vapor vivo escape al sistema de retorno de condensado, incrementando el consumo de vapor y los costos de operación. Hay cuatro formas básicas de inspeccionar las trampas de vapor: temperatura, sonido, visual y electrónica.
Con una inspección de las trampas de vapor se puede estimar en cuánto se puede aumentar el porcentaje de retorno de condensado, identificar causas potenciales de problemas de proceso por ineficiencia de calentamiento, así como causas potenciales de vibraciones y golpe de ariete (water hammer) en tuberías. Otros beneficios incluyen encontrar oportunidades de ahorro de energía que impactan los costos operativos y mejorar la calidad del vapor. Es importante para toda persona responsable de planta conocer las oportunidades de mejora y los costos ocultos dentro de su facilidad. Una evaluación de las trampas del sistema de generación de vapor, incluyendo los sistemas de distribución, utilización y de retorno de condensado, realizada por un técnico especialista cualificado le permitirá identificar puntos de mejora, impactar su eficiencia energética y ahorros en los costos de operación. Una inspección de trampas de vapor le ayudará a descubrir las zonas en su sistema de vapor y condensado en donde se pueden hacer mejoras.
El procedimiento consiste de una primera inspección visual, en donde se recorrerán las principales líneas de vapor y condensado empezando desde el cuarto de calderas. El análisis visual es importante como primer paso para identificar si la tecnología de la trampa de vapor utilizada es la óptima para la aplicación, también se puede identificar deficiencias en la instalación, así como inspeccionar si los auxiliares necesarios para el buen desempeño están instalados. Estos auxiliares incluyen "strainer"(filtro) y "check-valve". En algunos casos se intenta detectar fugas por rotura del cuerpo, en las conexiones, juntas y empaques.
Inspeccionar las trampas usando la medición de temperatura puede ser útil cuando tratamos de determinar si:
Una trampa está bloqueada.
Su capacidad de descarga es insuficiente.
Esto se debe a que dichos problemas causan que el condensado se estanque y por ello disminuye la temperatura de la trampa. Si la temperatura es significativamente baja y la aplicación está "en servicio", la baja lectura indica una trampa sub-dimensionada, orificio incorrecto para la presión de operación, una trampa/filtro bloqueados que no descargan o posiblemente un caso de presión diferencial negativa ("Stall") en la condición de que el vapor está siendo suministrado por una válvula de control modulante.
Usar la medición de temperatura para determinar si una trampa tiene fuga o no, puede llevarnos a un análisis equivocado. Esto es porque el condensado de alta temperatura "flashea" cuando llega a un sistema de menor presión. Como la temperatura del vapor flash es la misma que la del vapor vivo que se fuga, no es posible diferenciar entre una fuga de vapor y una descarga normal de condensado sólo con medir la temperatura. Reportar erróneamente una condición de fuga basados en la temperatura puede llevar a que se realicen reemplazos innecesarios de trampas en buenas condiciones.
El condensado fluyendo a través de la trampa produce sonido y vibración, lo mismo hace la apertura y cierre de los mecanismos de la mayoría de las trampas. Cuando una trampa ya no funciona como debiera (por desgaste, ensuciamiento u otra razón) este sonido normalmente cambia. Reconocer esta diferencia puede ser un método de determinar las condiciones de una trampa usando inspección por ultrasonido.
Las trampas de vapor con fugas son responsables de un gran porcentaje de las pérdidas de vapor en aplicaciones de proceso y calefacción. Un programa rutinario de inspección de trampas de vapor es una inversión que le puede ayudar a identificar fallas tipo abierta, las cuales son responsables de pérdidas energéticas y combustible o cerradas, las cuales tienen implicaciones de seguridad.
Factores para realizar una inspección de trampas para vapor antes de la fecha programada:
Si la planta es sometida a constantes ampliaciones en sus redes de vapor.
Cuando se instalan nuevas líneas de manufactura y producción que consumen vapor.
Cuando exista evidencia de pérdida de vapor por el venteo del tanque de condensados y otros equipos de recuperación de vapor flash.
Cuando los arranques de planta son muy lentos por exceso de condensado en las líneas de servicio.
Cuando se requiere controlar el potencial energético de la planta y se quiere determinar las oportunidades de mejora y de ahorros en el sistema, alineados con los indicadores claves de desempeño (KPI) locales y corporativos.
Beneficios de una inspección de trampas de vapor:
Dispondrá de información real y útil acerca de su sistema de vapor y condensado (costo de vapor, porcentaje de retorno de condensado, etc.).
Conocerá las oportunidades de mejora y necesidades actuales y futura para desarrollar un plan estratégico para su planta.
Dispondrá de una estimación de inversión para alcanzar los objetivos de mejora deseados.
En una planta donde el valor del vapor es de $ 10.00 por cada mil libras ($ 10.00/1,000 lb), un programa de inspección indica que una trampa en una línea de vapor de 150 (psig) se encuentra en fallo abierta. El orificio de la trampa tiene 1/8 de pulgada de diámetro.
La tabla de abajo muestra la pérdida de vapor estimada como 75.8 libras por hora (lb/hr). Después de reparar la trampa fallida, los ahorros anuales son:
Ahorros anuales = 75.8 lb/hr x 8,760 hr/yr x $10.00/1,000 lb
= $6,640
Este ejemplo es sumamente conservador ya que en regiones del Caribe el costo de mil libras de vapor es mas del doble.
Acciones sugeridas:
Establecer un programa regular para inspección y reparación de las trampas de vapor.
Identificar todas las trampas de vapor en su facilidad con detalles de tipo (tecnología), localización, presión de operación, entre otros detalles. Esta información ayudará a organizar su programa de mantenimiento predictivo.
Incluir informes que detallen condición de la trampa, si hace falta aislamiento térmico y proporcione un medio de documentar ahorros de energía, agua, emisiones y dinero.
Intervalos recomendados de prueba de trampa de vapor:
Alta presión (150 psig y superior): semanal a mensual
Presión media (30 a 150 psig): mensual a trimestral
Baja presión (menos de 30 psig): anualmente
Considere el monitoreo en línea de las trampas de vapor más importantes o las asociadas con sus procesos más importantes, para rápidamente Identificar y corregir la pérdida de vapor.
M. R. Franceschini, Inc. ofrece inspecciones de trampas de vapor y auditorías de sistemas de vapor detalladas; en ellas se puede hacer un estudio en profundidad del circuito de vapor y condensado para que la planta pueda reducir sus gastos operacionales a través de la buena gestión del sistema de vapor.
Dependiendo del resultado del informe inicial de la inspección de trampas de vapor, se puede realizar una auditoría más completa del sistema de vapor o sólo de algunos aspectos del sistema. Normalmente la auditoría se puede dividir entre el cuarto de calderas, el sistema de distribución, los equipos que usan vapor y estaciones de retorno de condensado. Una vez que hayan sido identificadas las áreas de mejora, M. R. Franceschini, Inc. puede ofrecer asistencia y asesoramiento en la reemplazo e instalación de equipos en su sistema de vapor y condensado.
Además de la auditoría de trampas para vapor, M. R. Franceschini, Inc. proporciona cursos sobre sistemas de vapor para su personal sobre las buenas prácticas de ingeniería en sistemas de vapor.
