En la industria es común observar que se invierte tiempo y dinero en los procesos donde un fallo en la operación resulta en un paro de la línea de producción.
Usualmente, los sistemas para evitar fallos cuentan con diversos equipos montados para prevenir un paro, estos están por duplicado o triplicado, asegurando así que el proceso no se detendrá y garantizando la continuidad en caso de una emergencia o, en su caso, realizar mantenimiento preventivo.
Estos sistemas consideran principalmente los equipos críticos en la elaboración de un producto y sus efectos en caso de falla, sin embargo, suelen dejar fuera a otros equipos donde su paro puede no ser fatal en el sistema, pero si no se atiende a tiempo provocará grandes pérdidas en el proceso.
Los intercambiadores de calor son sistemas que usualmente están fuera del PFMEA dado que su función está en los fluidos de servicio y rara vez en el proceso principal. Su función consiste en transportar la energía en forma de calor de un fluido a otro a través de una pared delgada, y evitando la mezcla de los fluidos con la ayuda de empaques.
Las fallas comunes que presenta un intercambiador de calor son:
Perdida de transferencia de calor.
Al ser un tema mas de limpieza el proceso puede continuar sin necesidad de parar, pero es importante mantener el intercambiador en un programa de mantenimiento para evitar que genere acumulación de suciedad y baja eficiencia del sistema.
Fugas.
Estas ocurren cuando ya hay un problema grave en el intercambiador y es la manera en que el sistema avisa que debe ser intervenido para un mantenimiento mayor, donde los empaques requieren ser sustituidos y las placas limpiadas de manera químico-mecánica para retirar suciedad incrustada en el sistema, también es momento de revisar las placas en busca de posibles desgastes, incrustaciones o indicio de picadura.
Mezcla de fluidos.
Esta ocurre en un fallo fatal del sistema, donde los fluidos que se requieren tener aislados en las distintas caras de las placas entran en contacto y se mezclan, ocasionando así contaminación cruzada entre el fluido de proceso y el fluido de servicio, una vez que aparece esta falla es necesario detener la operación y retirar las placas dañadas para reemplazarlas por unidades nuevas, sin embargo, el equipo puede trabajar aún con una eficiencia menor.
Marcos corroídos.
Esta falla es la menos común, sin embargo, no está exenta de aparecer, se debe a una mala selección de los materiales del intercambiador en cuanto a placas y sellos. Cuando esta falla ocurre es fatal para el intercambiador, ya que deberá cambiarse completamente el equipo, y volver a seleccionar tanto los materiales de construcción como sus afinidades para evitar nuevamente la falla corrosión del marco.
Ahora, porque se ha hablado de los tipos de fallas, hay que clasificar su importancia en el modo a prueba de fallos, es decir, que tanto afecta en la cadena de producción su paro de actividad.
Como se mencionó anteriormente, el intercambiador no siempre forma parte de la línea principal de producción, pero el hecho de que presente un fallo es significativo.
En nuestro análisis podemos clasificar las dos primeras fallas como riesgo bajo, ya que cuando aparecen el proceso no se ve afectado directamente, por lo que no hay necesidad de parar la línea de producción, además que su fallo puede ser evitado con un correcto plan de mantenimiento.
Las fugas pueden considerarse un riesgo moderado; cuando aparecen detienen la producción momentáneamente, pero con un pequeño ajuste pueden seguir operando.
Cuando encontramos un problema realmente grave es cuando aparece la corrosión, ya que al estar comprometido el marco y la estructura del intercambiador no solo se pone en riesgo la producción y la inocuidad del proceso, también comprometen la integridad del equipo y puede resultar en una perdida mucho mayor.
De esta manera, una vez acotadas nuestras posibles fallas, es momento de realizar el proceso de análisis de fallos.
Para esto debemos calificar el nivel de riesgo en el que se encuentra nuestro proceso:
Intercambiador de calor
Función: transferir energía de un fluido a otro.
Modo de fallo: picadura; falta de transferencia.
Modo de fallo: fouling Ensuciamiento
Efecto: intercambio de calor ineficiente
Severidad: Moderada
Probabilidad: Moderada
Detectabilidad: Moderada
RPN: Moderada
Modo de fallo: Picadura
Efecto: Mezcla de fluidos
Severidad: Alta
Probabilidad: Moderada
Detectabilidad: Alta
RPN: Moderada
Modo de fallo: Paro de proceso
Efecto: Fouling/riesgo picadura
Severidad: Media
Detectabilidad: Alta
RPN: Baja
Modo de fallo: contaminación, fuga
Efecto: Marco corroído
Severidad: Alto
Detectabilidad: Alto
RPN: Alta
RPN número de prioridad de riesgo.
Una vez detectado el nivel de prioridad de riesgo y su importancia en la cadena de producción, el intercambiador puede integrarse en los modos de fallo, donde es importante sumar la posibilidad de que en un fallo general el fluido de transferencia permanezca dentro del equipo y así generar un daño antes mencionado, por lo que implementar un sistema de purga en caso de paro también debe considerarse dentro de estos planes.