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¿Que
tan limpio es su Programa de limpieza de Motor?
La
nieve carbónica hace una buena limpieza
Por Jeffrey
LaPointe
Este artículo fue publicado en
Uptime
Magazine en su edición
de diciembre del 2005.
La
limpieza con nieve carbónica es un proceso limpio relativamente nuevo
que utiliza pastillas sólidas de
CO2
(conocido como nieve carbónica). Es utilizado principalmente para el uso
industrial en una variedad de aplicaciones. Las pastillas subliman
(convirtiéndose directamente de una pastilla sólida de explosión a un
vapor (CO2)
sin deja residuos. El proceso tiene ventajas sobre la limpieza con
chorro de arena; chorro de perlas de vidrio y otros tipos de métodos de
limpieza por numerosas razones (ver Tabla 1).
Actualmente, el método de limpieza con nieve carbónica rápidamente se
esta convirtiendo el favorito por razones ambientales así como de
producción. A causa de regulaciones ambientales tremendas, la industria
ha necesitado aminorar los desechos. También, hay una conciencia
creciente en el impacto ambiental global de sus prácticas de producción.
Desde que las compañías experimentan grandes ganancias por el uso de
éste método -- casi nada o ningún tiempo de inactividad de la
producción, la calidad de la limpieza y minimiza el daño al equipo –
los beneficios ambientales pueden ser vistos realmente como una prima
adicional bienvenida.
¿Porqué
nieve carbónica?
Las
pastillas de nieve carbónica son hechas tomando el bióxido de carbono
líquido (CO2) de un tanque de almacenaje presurizado y expandido a
presión ambiental para producir nieve. La nieve entonces se comprime por
un molde para hacer las pastillas duras.
Que es
la limpieza con nieve carbónica?
Es un
proceso en el que las partículas de nieve carbónica son propulsadas a
velocidad supersónica, para impactarse y limpiar una superficie. Las
partículas son aceleradas por aire comprimido, al igual que con otros
sistemas de chorro. El golpe micro-térmico (causado por la temperatura
del nieve carbónica o nieve carbónica de -79º C), la energía cinética de
las pastillas y la presión atmosférica rompe la adhesión entre la capa y
el sustrato. Retira la capa de dentro hacia afuera y la corriente de
aire lo quita de la superficie.
Las
industrias pueden utilizar el método de limpieza de nieve carbónica a
través del equipo que despide las pastillas por una pistola de presión.
Al impactarse el nieve carbónica se sublima (vaporiza).
Limpieza de nieve carbónica comparado con los métodos tradicionales
La
Tabla 1 compara los pros y los contras de los métodos más comunes de
limpieza en la industria. La Tabla 2 ilustra los asuntos encontrados con
ambos, tradicionales y nieve carbónica. Los dos gráficos dan una
perspectiva útil de cómo el nieve carbónica se compara con los métodos
tradicionales -- arena, chorro, solventes, y otros.
Nieve
carbónica limpiando un motor grande mientras se encuentra en su sitio.
El
Proceso
Con el
proceso de limpieza de nieve carbónica, las partículas de nieve
carbónica (CO2) son propulsadas a velocidad supersónica para impactarse
y limpiar una superficie. Las partículas son aceleradas por aire
comprimido, al igual que sucede con otros métodos. En términos
generales, hay tres pasos implicados en este método, que es resumido en
el Diagrama 1.
Tabla 1
Comparación de limpieza por chorro
|
Técnica de limpieza |
Eliminación de residuos |
Abrasiva |
Toxica |
Conductora de electricidad |
Comparación de desempeño |
|
Nieve Carbónica |
No |
No |
No |
No |
Excelente |
|
Arena |
Si |
Si |
No* |
No |
Buena |
|
Perlas de vidrio |
Si |
Si |
No* |
No |
Buena |
|
Cáscaras de nuez |
Si |
Si |
No* |
No |
Limitada |
|
Vapor |
No |
No |
No |
Si |
Pobre |
|
Solventes |
Si |
No |
Si |
Si |
Limitada |
* Cada uno
de estos materiales de limpieza se contaminan al contacto si se utilizan
para limpiar objetos peligrosos. Cuado esto sucede, estos materiales son
clasificados como desechos tóxicos que requieren eliminación segura.
Tabla
2
Comparación de los métodos de limpieza
|
Asunto |
Tradicional |
Chorro
de
Nieve Carbónica
|
|
Tiempo de inactividad del equipo |
Limpieza en un área especialmente asignada:
desensamble/reensamble: requiere de tiempo de secado |
El equipo se puede limpiar en su lugar; Proceso de secado –
el equipo puede trabaja nuevamente después de la limpieza |
|
Desechos peligrosos |
El agente limpiador se convierte y es tratado como un
contaminante secundario |
Sin contaminante adicional; la nieve carbónica se evapora al
contacto con la superficie del objetivo |
|
Horas de mano de obra |
Tallado intensivo a mano; limpieza profunda; la limpieza
posterior puede ser tardada |
Dramáticamente reducidas – a menudo se completa en la cuarta
parte de tiempo o menos tiempo. |
|
Calidad de la limpieza
|
Promedio |
Excelente |
|
Daño potencial al equipo |
Abrasiones de granos; contaminación de granos; el movimiento
del equipo al área de limpieza y de regreso a su lugar |
Sin daño al equipo; Mantenimiento Preventivo muy real ya que
las horas de mano de hora son considerablemente menores |
|
Seguridad |
Amenazas de salud por los solventes; limpiadores a base de
agua peligrosos alrededor del equipo eléctrico; amenazas al
medio ambiente |
Precauciones normales de seguridad; Proceso de secado –
seguro alrededor de equipo eléctrico |
|
Costo |
El agente limpiador se convierte en un desperdicio peligroso
adicional; solventes costosos; mano de obra adicional |
Renta o compra del equipo, costo de la nieve carbónica |
Paso 1
– Transferencia de Energía
Las
pastillas son propulsadas fuera de la pistola a velocidad supersónica y
se impactan en la superficie. La transferencia de la energía golpea el
contaminante sin abrasión. La fuerza de este impacto es el significado
principal de la limpieza.
Paso 2
– Golpe micro térmico
La
temperatura fría de las pastillas que golpean el contaminante crea un
golpe micro termal (causado por la temperatura de nieve carbónica de
-79º C) entre el contaminante de superficie y el sustrato. Cuando ocurre
el agrietando y delaminando en el contaminante se promueve el proceso de
la eliminación.
Paso 3 - Gas
Presurizado
La fase
final es cuando el nieve carbónica explota al impactarse, y cuando la
pastilla se entibia se convierte en un gas CO2 inocuo que se expande
rápidamente debajo de la superficie del contaminante. Esto desprende el
contaminante por detrás. El contaminante entonces se traslada, cayendo
típicamente al suelo. Ya que la nieve carbónica se evapora, sólo queda
el contaminante para su disposición. Los beneficios de la Tecnología de
chorro de nieve carbónica se dividen en seis áreas generales.
A
continuación
se
discute
cada beneficio:
Disminuye el Tiempo de inactividad por Limpiar en el lugar
Los
procedimientos de limpieza típicos requieren que el equipo sea
desmontado y trasladado a un área asignada para una limpieza apropiada.
Eso no es el caso con la limpieza de nieve carbónica. El equipo puede
ser limpiado en el lugar y puede estar caliente en la mayoría de los
casos. A causa de esto, muchos pasos consumidores de tiempo y de intensa
mano de obra que eran requeridos con otros métodos tales como limpieza
con arena pueden ser eliminados incluyendo:
•
Enfriamiento
•
Desensamble
•
Transporte del equipo ida y vuelta al área designada para la limpieza
•
Reensamble
•
Tiempo
para calentarse nuevamente
• La
limpieza por nieve carbónica puede reducir el tiempo de inactividad de
días a solo horas.
Limpieza más rápida y más profunda
Con la
limpieza de nieve carbónica, una limpieza superior puede ser lograda
además de reducir cuando se compara a restregar con cepillos abrasivos
de almohadillas o alambre. Un ahorro tremendo de trabajo es alcanzado.
Además, el método de la nieve carbónica limpia en las grietas que no
pueden ser alcanzadas a mano. Como resultado, el equipo trabaja más
eficientemente y fugas potenciales son reveladas previniendo
posiblemente fallas mayores del sistema.
La
eliminación de Daño del Equipo
Los
métodos de limpieza tales como pulido con chorro de arena dejan un
efecto agresivo y abrasivo en la superficie. Ellos pueden quitar
realmente la parte superficial, cambiando la estructura de la superficie
considerablemente. La nieve carbónica es no abrasiva a las superficies y
no cambia la estructura de la superficie. Levanta los contaminantes
lejos. En segundo lugar, porque el equipo ahora puede ser limpiado en el
lugar, el daño potencial del equipo por traslado a un área especial es
eliminado.
Reducción o eliminación de Solventes
Ningún
solvente es utilizado cuando se usan pastillas de CO2. Esto puede ser
una necesidad crítica para ciertas compañías de obedecer regulaciones
ambientales o para mejorar la seguridad del trabajador.
No hay
asuntos
relacionados
con
toxicidad.
Reducción en
la
eliminación
de
desechos
Con
otros métodos de limpieza, ya sea con solventes, chorro de arena o
algunos otros medios, el agente limpiador llega a ser un contaminante
secundario y se debe deshacer del desecho como tóxico junto con el
contaminante primario. Sin embargo, con la nieve carbónica porque la
pastilla se vaporiza sobre el contacto, el único desecho creado es el
contaminante en si mismo. Esto puede tener como resultado sólo la
reducción significativa de desecho.
Aumento en la
seguridad
Las
pastillas de CO2 no son tóxicas, ni peligrosas creando una ventaje para
el medio ambiente, sus empleados y la producción en sus instalaciones:
• Sin
desperdicio secundario
•
Seguro para el medio ambiente
•
Seguro para los empleados
•
Seguro para el producto terminado
•
Seguro
para el
equipo
Para
muchas compañías en muchas industrias, el método de nieve carbónica para
limpiar el equipo ofrece muchos beneficios -- ambos económico y
ambiental. Su compañía podría experimentar una caída en el costo general
de limpieza de equipos al cambiar los métodos. Es siempre agradable
cuando una solución económica a nuestros problemas es también la mejor
respuesta ambiental. Vea cómo y por qué una compañía hizo el cambio de
limpieza tradicional por el de nieve carbónica en el caso de estudio
descrito a continuación.
El
dilema
¿Qué
hace usted cuando usted es un taller motriz eléctrico en California y se
enfrenta con costos de eliminación de desechos de US $600 a la semana y
siente el apretón de las crecientes regulaciones ambientales?
Este
fue el dilema que Gene Quesnoy, presidente de Visalia Electric de
Visalia, CA, EEUU enfrentó en el 2002. Visalia Electric Motor Shop
repara motores y generadores eléctricos grandes y reconstruye y balancea
generadores de turbina. Ellos
ven
motores
sucios todos los días.
La
Solución
Gene
decidió alquilar una máquina de nieve carbónica y probarla limpiando
unos cuantos motores eléctricos. Encontró que el desempeño fue bastante
bueno. El uso de pastillas de nieve carbónica (CO2) disparadas a gran
velocidad quitó efectivamente los contaminantes de todas las partes del
motor – estator, rotor, extremos acampanados y otras partes. Limpió
rápido y completamente. Pero lo que fue muy atractivo fue que después de
que las pastillas entraran en contacto con la superficie del objetivo,
se evaporaron. No había nada por ser limpiado. Las materias sucias en el
motor habían caído al piso y tan solo necesitaban ser barridas. Eso era.
El Sr. Quesnoy investigó inicialmente esta tecnología para el uso en el
trabajo de campo de trabajo. Si este método de limpieza, limpió
efectivamente más rápido, completamente o más completamente que sus
métodos tradicionales y podría reducir sus costos de la eliminación de
desechos, él sentía que tendría un instrumento valioso. Sin embargo,
después, viendo la unidad limpiando, se dio cuenta de que podría ser
integrada también en la limpieza interna diaria de motores. Cuando Gene
empezó a investigar aún más sobre esta tecnología, encontró que había
una gran discrepancia entre fabricantes. Los precios oscilaban entre
menos de US $10.000 a más de US $24.000 para las unidades que parecieron
ofrecer los resultados semejantes. Después de varias conversaciones con
RSG Technologies, Inc., Gene decidió comprar una máquina modelo básico
ICEsonic. Sintió que estaba comprando un sistema de buen desempeño que
cubriría sus necesidades.
Cleaning motors
in place is a benefit of dry ice blasting. When cleaning is complete,
the motor can be reassembled immediately.
Métodos
tradicionales de limpieza
Sr.
Quesnoy quiso que la máquina de nieve carbónica reemplazara sus métodos
anteriores de limpieza – chorro con cáscaras de nogal, arena, y
solventes. Cada uno de estos métodos tuvo los inconvenientes graves,
especialmente en regulación de California- el clima feliz.
Visalia había utilizado típicamente las cáscaras
de nogal para limpiar. Eran baratos de adquirir y con un gran suministro
en California. Sin embargo, las cáscaras de nogal llegan a ser un
contaminante en el proceso de limpieza del motor. El costo de la
disposición promediaba US $600 a la semana o más de US $30.000 por año.
Otro inconveniente, encontraron granos de las cáscaras atrapados en el
rotor. Este problema podría ceder potencialmente el desempeño del motor.
Finalmente, las cáscaras de nogal requerían de una extensa labor para
ser barridas -- a menudo una hora adicional o dos de costo de mano de
obra.
Con
frecuencia, los motores necesitaban ser limpiados con vapor. Los
resultados fueron pobres. Proporcionaron un tiempo razonablemente rápido
de limpieza. El inconveniente principal, sin embargo, fue que este
método requirió un tiempo significativo de secado. A menudo, un día de
espera fue necesario, antes del reensamble.
Otro
método de limpieza utilizado por Visalia fue el chorro de arena. Este
agrego preocupaciones adicionales. Además de la incitación potencial de
granos de arena, la posibilidad de desbasto fue legítima. El Sr. Quesnoy
se preocupó también por asuntos ambientales. La nube del polvo creada
por la arena le cuestionó sobre la posibilidad deque algún negocio
vecino presentara una queja al EPA.
Los
asuntos de la seguridad fueron una amenaza mayor por algunos de los
métodos de limpieza tradicionales utilizados en Visalia Electric. Tanto
las sustancias químicas muy fuertes utilizadas en los solventes que
ellos emplearon más el polvo generado al utilizar el método de chorro de
arena fueron los casos potenciales de compensaciones de trabajadores que
suelen suceder. La necesidad de llevar correctamente respiradores de
alta calidad fue un requisito absoluto.
Limpiando con chorro de nieve carbónica
Desde
que Visalia compró el ICEsonic ES-35 en mayo del 2003, ellos lo han
utilizado casi diario para limpiar todos sus motores después del
desmontaje. Limpian los estatores, rotores, y todas las otras partes
desmontadas sin importar el tamaño del motor. En el tiempo que este
documento fue escrito, Visalia tuvo un motor de 1100 HP y uno de 5500 HP
en el taller para su revisión. Se encontraban en el proceso de limpiar
completamente las unidades con el ES-35.
Visalia
encontró que el chorro de nieve carbónica era un proceso fácil. Para
limpiar un motor, un técnico llena simplemente el depósito de
alimentación del chorro con cerca de 40 libras de nieve carbónica.
Ajusta la presión donde sea entre 70 a 90 PSI, el técnico mueve la
pistola de lado a lado y permite que la nieve carbónica propulsada
limpie el área del objetivo. Los contaminantes de superficie impactados
por la nieve carbónica caen después al suelo. Los resultados incluyen
una limpieza completa de la bobina del motor y la eliminación de toda
pintura de las terminales acampanadas en las superficies de metal que no
están firmemente adheridas. Todas las superficies acaban por secar sin
ningún daño del componente.
Gene
Quesnoy ha estado sumamente complacido con el chorro de nieve carbónica.
Nuevos técnicos requieren de muy poca instrucción para aprender el
proceso, y no tiene preocupación de que puedan dañar las bobinas durante
el proceso. Lo que él ha observado es que los técnicos malgastarán
ocasionalmente nieve carbónica a causa de una "sobre-limpieza"
innecesaria. El ha tenido que enfatizar que una cantidad limitada de
nieve carbónica que cubre un área es suficiente.
El
retorno de la Inversión (ROI)
El
costo del ICEsonic ES-35 no fue un factor decisivo en la decisión de
compra para el Sr. Quesnoy. El estaba seguro que podría generar un ROI
muy rápido. Desde que gastaba aproximadamente US $600/semana en la
eliminación de desechos, estaba seguro que recuperaría su inversión
dentro de un año. Terminó recuperando su inversión en cerca de seis
meses. Además del ahorro de eliminación de desechos, el chorro de nieve
carbónica le ha dado la oportunidad de ir a realizar la limpieza de
motores durante los cierres de sus clientes. Los clientes de Visalia
Electric han estado complacidos con los resultados y el nuevo servicio,
y clientes felices son buenos para el negocio.
Jeffrey
Lapointe es Presidente y dueño de RSG-Technologies y de EMS Industrial
Servicenter. El tiene una experiencia substancial en el mantenimiento y
reparación de equipo eléctrico rotatorio, así como experiencia y la
certificación en Termografía Infrarroja, Alineación Láser del Eje y
Análisis de Vibración. El inicio con RSG-Tecnologies a proporcionar
soluciones ambientalmente amistosas y económicas para las necesidades de
limpieza industrial y comercial a través de la promoción y el uso del
chorro de nieve carbónica. El reside en Lee, NH, EEUU, con su esposa de
28 años, Sara. Tienen 7 hijos en edades de 26 a 13 años. El puede ser
localizado en JLapointe@RSG-Technologies.com. |
