Detección de un mejor método
Conforme aumentan las exigencias para un rendimiento de calidad y eficiencia energética en la industria de HVAC, los fabricantes de equipos originales están empezando a actualizar sus métodos de pruebas para satisfacer las necesidades de la industria y del consumidor. Ese es el motivo por el cual Outokumpu Heatcraft, un fabricante de bobinas para evaporadores/intercambiadores de calor para equipo HVAC, decidió cambiar de pruebas de detección de fugas con aire por submersión en agua (el método de "baño de agua/burbuja de agua") a la detección de fugas con helio. "Nuestros clientes nos siguen pidiendo intercambiadores de calor con menos fugas", comenta Gerald Gant, ingeniero de proyectos de Outokumpu Heatcraft (Grenada, MS, EE.UU.) "Consideramos que las pruebas de detección de fugas con helio ofrecen una mayor sensibilidad para detectar fugas más pequeñas, lo cual permite a Outokumpu Heatcraft ofrecer bobinas de mejor calidad a nuestros clientes".
Una vez que nos decidimos por el método de prueba de detección de fugas bajo presurización con helio, Heatcraft consultó con varios proveedores y optó por trabajar con Serv-I-Quip, Inc., un proveedor norteamericano de equipo para pruebas ubicado en Downingtown, PA, y con Inficon, un proveedor de detectores de fugas norteamericano con base en Syracuse, NY. Trabajando en conjunto, estas empresas desarrollaron un sistema de pruebas integral que redujo los costos y mejoró la productividad.
La actualización
El Sr. Gant dice que hubo varias razones por las que Heatcraft decidió cambiar a la detección de fugas con helio. Nos explica que "Gracias a que los sistemas de prueba de detección de fugas con helio pueden encontrar fugas más pequeñas, nuestros clientes recibirán bobinas que pueden usar con confianza, lo cual aumenta la satisfacción de los clientes, reduce los costos de garantías y los problemas en campo relacionados con fugas".
Mike Ryan, gerente de ventas del área de Productos para la Detección de Fugas en Inficon, agrega que la detección de fugas con helio ofrece muchas ventajas en comparación con los métodos del sistema de burbujas en agua. "La detección de fugas con helio elimina el horneado para la eliminación de agua/humedad de las bobinas que se requiere después de la prueba de burbujas en agua. La eliminación de este proceso de horneado añadió otra reducción al tiempo del ciclo de producción y redujo el movimiento de materiales y el gasto correspondiente" explica el Sr. Ryan. "La humedad que permanece en las bobinas es perjudicial para la calidad del producto, ya que la humedad reacciona con el refrigerantes y se genera un subproducto acídico. Este subproducto reduce la vida del sistema ya que corroe la bobina, las válvulas, las juntas, etc. Eventualmente, este efecto corrosivo provoca fugas y fallas prematuras del sistema en el campo".
Y añade: "La eliminación de la prueba de baño de burbujas y de los hornos deshidratantes redujo el uso de espacio en el piso de la fábrica y ha permitido que Heatcraft aumente su capacidad de producción sin incurrir en grandes gastos de capital para la expansión de la planta".
Además, el método de prueba anterior era un proceso externo a la línea de producción que generaba un cuello de botella entre producción y embarques, agrega Mike Richey, presidente de Serv-I-Quip. "La prueba de detección de fugas ahora es parte integral del proceso de producción. El producto entra directamente a empaque y embarques después de producción", nos explica.
En particular, el proceso integrado eliminó el movimiento de materiales desde el entorno de producción hacia el área del baño de agua y después el proceso de evaporación en los hornos para secar el producto.
La solución
El sistema que se instaló está integrado por un Sistema de mezcla y recuperación de helio y aire y las Estaciones de prueba DataTest NH100 de Serv-I-Quip y las sondas sniffers de helio Protec de Inficon. El Sistema de mezcla y recuperación genera una mezcla predefinida de helio y aire a una presión y volumen que cumple con los requisitos de producción de Heatcraft. Después de que el gas se utiliza para detectar fugas en las unidades se desfoga hacia una línea de recuperación y se regresa al sistema para ser procesado y reutilizado.
La estación DataTest 100 utiliza un lector de código de barras para configurar automáticamente el ciclo de prueba correspondiente. Un ciclo de prueba normal incluye una prueba de presión UL, una prueba de caída de presión, la prueba de fugas con helio, ventilación del gas para pruebas hacia la recuperación y una evacuación bruta final. De acuerdo con el Sr. Richey, el tiempo típico del ciclo es de menos de 30 segundos. La PC en red de la estación de pruebas envía todos los datos de las pruebas y de producción a un servidor central, facilitando así el acceso a los datos.
Para la detección en sí, Heatcraft optó por el método de la sonda sniffer presurizando de adentro hacia afuera. La prueba de detección de fugas con helio la realiza un operador con un detector de fugas con helio Protec de Inficon, el cual se dice que proporciona una sensibilidad a la tasa de fuga de 10-6 cc/año y un tiempo de respuesta de <1 seg.
La selección del equipo se ponderó cuidadosamente, dice el Sr. Gant. "La realización de pruebas en los intercambiadores de calor no es un proceso sencillo y directo", nos explica. "Los intercambiadores de calor vienen en un amplio rango de tamaños, se tienen que probar con bastante rapidez y algunos tienen muchas conexiones de cobre soldadas. Cuando se está tratando de realizar pruebas de caída de presión o con helio en las bobinas deben considerarse todos estos elementos".
Durante el desarrollo del sistema integral, el Sr. Gant recuerda que Serv-I-Quip e Inficon trabajaron en conjunto con los ingenieros de Heatcraft para desarrollar un sistema óptimo para sus necesidades específicas. "Durante las primeras etapas de la puesta en marcha del equipo de Inficon nos dimos cuenta de que a nuestros operadores les confundía que se indicaran datos en el rango de 10-7 atm cc/seg. La gráfica subía y bajaba constantemente. Inficon modificó el sistema para que la gráfica empezará a "detectar" en el rango de 10-6 atm cc/seg. Como nuestro punto de rechazo estaba en 1.8 x 10-5 atm cc/seg, esto funciono bastante bien", nos explica.
La meta inicial de Heatcraft era encontrar un método de prueba de mejor calidad para la detección de fugas que pudiera incorporarse en la producción sin reducir la producción total. Las tres empresas consideran que esta meta se cumplió, y que también se obtuvieron algunos beneficios adicionales.
"La detección de fugas con helio mejoró su capacidad de detección de fugas por un factor de 1,000," declara el Sr. Ryan de Inficon. "(Esto) permite que Heatcraft encuentre fugas que tienen un gran impacto en la calidad y que no podían detectarse con el método de baño de agua/burbuja en agua".
Otro beneficio que ahora puede proporcionar Outokumpu Heatcraft a sus clientes es una mejor información del trabajo en curso, agrega el Sr. Richey de Serv-I-Quip. "Al llevar un seguimiento de los datos de producción en la estación de pruebas de detección de fugas, Heatcraft puede ofrecer a sus clientes información acerca del estado del pedido y un programa de entregas. Esta información es valiosa para un fabricante que está programando su producción y recibos de inventarios. Heatcraft ahora también puede proporcionar datos de las pruebas de las unidades para satisfacer los requisitos de calidad del cliente o procedimientos ISO" explica el Sr. Richey.
El Sr. Gant de Outokumpu Heatcraft dice que aunque hasta el momento los resultados son satisfactorios, la actualización del sistema está lejos de quedar terminada. Y declara que "La integración de pruebas con helio en nuestro proceso de producción continúa". "Las pruebas con helio representan una parte de un plan general para hacer que las bobinas fluyan a través de nuestra planta. Los beneficios de las pruebas con helio radican en el hecho de que se está utilizando un método de pruebas de alta calidad que no requiere que la bobina se coloque bajo agua o que se seque en un horno".