Detección de un método mejor

Publicado en: Estudio de casos

A medida que continúan aumentando las exigencias de rendimiento de calidad y consumo eficiente de energía en la industria de climatización o calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), los fabricantes de equipos originales (OEM) están comenzando a actualizar sus métodos de prueba a fin de satisfacer las necesidades de la industria y del cliente. Por este motivo, Outokumpu Heatcraft, fabricante de bobinas para evaporadores/intercambiadores de calor para equipos de HVAC, decidió migrar de las pruebas de detección de fugas por inmersión (el método de burbujas en el agua) a una detección de fugas con helio. “Seguimos observando que nuestros clientes exigen intercambiadores de calor con menores niveles de fugas”, comenta Gerald Gant, ingeniero de proyectos de Outokumpu Heatcraft (Grenada, Misisipi, EE. UU.). “Consideramos que las pruebas de detección de fugas con helio ofrecen un nivel más alto de sensibilidad para detectar fugas más pequeñas, lo que permite a Outokumpu Heatcraft brindar bobinas de mejor calidad a nuestros clientes”. Después de decidirse por un enfoque de prueba de detección de fugas y presurización de helio, Heatcraft consultó a varios proveedores y decidió trabajar con Serv-I-Quip, Inc., un proveedor de equipos de pruebas con sede en Downingtown, Pensilvania, EE. UU., e Inficon, un proveedor de detectores de fugas con sede en Syracuse, Nueva York, EE. UU. Juntas, las empresas desarrollaron un sistema de prueba completo que redujo los costos y mejoró la productividad.

La actualización

El Sr. Gant señala que hubo diversos motivos por los que Heatcraft decidió hacer la transición a la detección de fugas con helio. “Debido a que los equipos para pruebas de detección de fugas con helio pueden encontrar fugas más pequeñas, nuestros clientes recibirán bobinas que pueden usar con seguridad; así, será posible aumentar la satisfacción del cliente, reducir los costos de garantía y disminuir los problemas de fugas relacionados en el campo”, explica. Mike Ryan, gerente de ventas de productos detectores de fugas de Inficon, añade que la detección de fugas con helio presenta muchas ventajas en comparación con los métodos del sistema de detección de fugas por inmersión. “La detección de fugas con helio elimina el proceso de secado de humedad o agua requerido después de una prueba de inmersión. La eliminación de este proceso de secado agregó otra reducción al tiempo del ciclo de producción y redujo el movimiento y los gastos de los materiales asociados”, explica el Sr. Ryan. “La humedad que queda en las bobinas es perjudicial para la calidad del producto, ya que la humedad reacciona con el refrigerante para crear un producto derivado ácido. Este producto derivado reduce la vida útil del sistema, ya que corroe la bobina, las válvulas, los sellos y demás, y este efecto corrosivo conduce a una fuga o falla prematura del sistema en el campo”. Añade: “La eliminación de la prueba de detección de fugas por inmersión y los hornos de secado con evaporación redujo el uso de espacio de planta en la fábrica y ha permitido que Heatcraft aumente su capacidad de producción sin incurrir en gastos de capital importantes para expandir las instalaciones”. Asimismo, el método de prueba anterior era un proceso fuera de línea que creaba un cuello de botella entre la fabricación y el envío, según añade Mike Richey, presidente de Serv-I-Quip. “La prueba de detección de fugas ahora está integrada al proceso de fabricación. El producto va directamente al empaquetado y envío después de su fabricación”, explica. En especial, el proceso integrado eliminó el movimiento de materiales desde el entorno de producción hacia el área de inmersión y los posteriores hornos de secado con evaporación para secar el producto.

La solución

El sistema instalado consiste de un sistema de recuperación y mezcla de aire y helio y de estaciones de prueba DataTest NH100 de Serv-I-Quip y purgadores de helio Protec de Inficon. El sistema de mezcla y recuperación genera una mezcla predeterminada de helio y aire con una presión y un volumen que cumple con los requisitos de producción de Heatcraft. Después de usar el gas para detectar fugas en las unidades, se purga hacia una línea de recuperación y regresa al sistema para procesarlo y volver a utilizarlo. El DataTest 100 utiliza un lector de códigos de barras para configurar automáticamente el ciclo de prueba apropiado. Un ciclo de prueba normal incluye una prueba de presión según UL, una prueba de caída de presión, la prueba de detección de fugas con helio, la ventilación del gas de prueba para recuperación y una evacuación final aproximada. De acuerdo con el Sr. Richey, la duración típica del ciclo es menor de 30 segundos. La computadora conectada a la red de la estación de prueba envía todos los datos de prueba y producción a un servidor centralizado para ofrecer fácil acceso a los datos. Para la detección real, Heatcraft eligió usar el método de succionador de detección de fugas con presurización de adentro hacia afuera. “La prueba de detección de fugas con helio la lleva a cabo un operador que usa un detector de fugas con helio Protec de Inficon, que se estima que ofrece una sensibilidad de índice de fugas de 10 a 6 cc por año, y la elección del equipo llevó una consideración meticulosa”, comenta el Sr. Gant. “Probar los intercambiadores de calor no es un proceso sencillo y directo”, explica. “Los intercambiadores de calor vienen en una amplia variedad de tamaños, deben probarse con bastante rapidez y algunos de ellos tienen muchas conexiones de cobre soldadas. Todos estos elementos deben tenerse en cuenta cuando intenta realizar pruebas de caída de presión o con helio en bobinas”. Al momento de desarrollar el sistema completo, el Sr. Gant dice que tanto Serv-I-Quip como Inficon trabajaron muy de cerca con los ingenieros de Heatcraft para desarrollar un sistema optimizado para sus necesidades específicas. “Durante las etapas iniciales de la puesta en marcha de Inficon, nos dimos cuenta de que confundía a nuestros operadores mostrar fugas en el rango de 10 a 7 atm cc por segundo. El gráfico subía y bajaba constantemente. Inficon cambió el sistema para que el gráfico comenzara a succionar en el rango de 10 a 6 atm cc por segundo. Dado que nuestro punto de rechazo era 1.8 x 10 a 5 atm cc por segundo, funcionó bien”, explica. El objetivo inicial de Heatcraft era encontrar un método de prueba de detección de fugas de mejor calidad que pudiera incorporarse en la producción sin perjudicar el rendimiento. Las tres empresas creen que se ha alcanzado este objetivo, así como algunos beneficios adicionales. “La detección de fugas con helio mejoró su capacidad de detectar fugas con un factor de 1000”, comenta el Sr. Ryan de Inficon. “Esto permite que Heatcraft encuentre fugas críticas para la calidad, que eran imposibles de detectar con el método de inmersión”. Otra ventaja que Outokumpu Heatcraft puede ofrecer ahora a sus clientes es la información mejorada del trabajo en curso, según añade el Sr. Richey de Serv-I-Quip. “Al rastrear los datos de fabricación en la estación de prueba de detección de fugas, Heatcraft puede informar a sus clientes sobre el estado de su pedido y el cronograma de entrega. Esta información es valiosa para un fabricante que programa su producción y recepción de inventario. Asimismo, Heatcraft ahora puede ofrecer datos de prueba de unidades para satisfacer los requisitos de calidad o procedimientos ISO de sus clientes”, explica el Sr. Richey. El Sr. Gant de Outokumpu Heatcraft señala que, si bien los resultados han sido positivos hasta el momento, la actualización del sistema está lejos de estar completa. “La integración de las pruebas de detección con helio a nuestro proceso de producción continúa”, comenta. “Las pruebas con helio son parte de un plan general de hacer que las bobinas fluyan por nuestra planta. Las ventajas de las pruebas con helio radican en el hecho de usar un método de prueba de alta calidad que no requiere sumergir las bobinas en agua o secarlas en hornos”.

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