Reducción de Gastos Operativos a través de la Recuperación y Protección de Infraestructura en la Industria de Tratamiento de Aguas Residuales

Escrito por, Juan Carlos Chinchilla

Como operadores, mantenedores y personal de gestión de instalaciones industriales nos vemos enfrentados a situaciones de toma de decisión muy frecuentemente. Es un desafío profesional el lograr aplicar el mejor criterio que considere todos los aspectos técnicos, operativos y de gestión, integralmente.

En el campo del tratamiento de aguas residuales es un reto aún mayor debido a que por lo general nos enfrentamos a instalaciones industriales que han sido diseñadas y fabricadas bajo parámetros muy cambiantes y que por otras variables (tiempo de vida útil, tecnologías pasadas, capacidades excedidas, nuevas legislaciones y ciclos de manejo de recursos no renovables más exigentes, entre otros) hacen que este ejercicio sea de mayor consideración e impacto.

Este artículo no va a dar una solución definitiva a la situación, pero si permite un acercamiento y una perspectiva desde el manejo de la recuperación y restauración de equipos e instalaciones asociadas a la operación de tratamiento de aguas residuales.  A la vez abre una puerta al cambio desde el gasto operativo permanente hacia la inversión en la mejora de desempeño, el aumento de la confiabilidad y la mejora de eficiencia.

Este artículo se centra en tres pilares:

    1. La situación actual
    2. Ciclo de Revisión, Recuperación de Equipos e Infraestructuras
    3. ¿Hacia dónde direccionar el cambio del gasto operativo de una PTAR?

1. La situación actual

En los últimos años ha tomado una gran relevancia la eficacia de los esfuerzos de adaptación, mitigación y financiamiento de todas las plataformas de manejos de recursos no renovables de manera sostenible; todos estos, enmarcados en planes de atención a la mejora del medio ambiente y mejora del clima. Estos factores han provocado que las plantas de saneamiento ambiental y las facilidades industriales busquen mejorar los componentes de los mismos a través de la intervención en sus infraestructuras, incluida la eficiencia del agua y de la energía, áreas importantes que han permitido la implementación de actividades ambientalmente innovadoras.

Es por esto que se trabaja todo el tiempo en la implementación de planes de mejora y ciclos de recuperación de infraestructura, protección de activos y extensión de la vida útil de las plantas que hacen parte del tratamiento de los recursos hídricos, la prestación de servicios de agua y de saneamiento. Dentro de estos sistemas macro, los esquemas de saneamiento y tratamiento de las aguas residuales industriales, comerciales y domésticas tienen un significativo plan de reducción de costos orientado a la mejora en la gestión de equipos e instalaciones.

2. Ciclo de Revisión, Recuperación de Equipos e Infraestructuras

Un ciclo básico de revisión proviene de la “data base” de mantenimiento y cuenta con ciertas entradas de información de la planta y una serie de salidas con objetivos específicos. Estas son las características:

  • Entrada: Equipo o instalación a intervenir. Información de mantenimiento y proceso.
  • Salida: Definición de objetivo de disponibilidad y nivel de costo – beneficio.
  • Acciones: Programación y especificación de los trabajos.

Un ciclo de revisión, recuperación de equipos e infraestructuras, permite la mejora de inversiones y se traduce en la extensión de la vida útil de las facilidades industriales.

Para la elaboración de un ciclo de revisión y recuperación considere como pilares de este plan:

1. MATRIZ DE CRITICIDAD DE EQUIPOS

El esquema de tratamiento por etapas en las PTAR (Preliminar, primario, secundario, terciario y lodos) permite la organización y clasificación de sus equipos en una matriz de criticidad operativa.

Ejemplo de matriz de criticidad de equipos

La información que brinda el área de mantenimiento es el fundamento de mediciones que impulsan la resolución de problemas. Saber cómo ha funcionado y fallado un determinado activo es un buen punto de partida para una reparación. Por tal motivo, las matrices de criticidad son una herramienta útil a la hora de aplicar técnicas de mantenimiento para la resolución y prevención de problemas.

Sin embargo, cada activo, instalación y operación es diferente, lo que significa que las fallas en las máquinas y/o los activos no siempre siguen un patrón establecido, es importante tener presente que las condiciones propias de la facilidad marcarán una gran diferencia.

1. RECUPERACIÓN Y PROTECCIÓN DE ACTIVOS

Factores de evaluación de infraestructuras, instalaciones, capacidades y los mismos equipos atacados por las condiciones de manejo de los fluidos altamente cargados de partículas y residuos orgánicos e inorgánicos son determinantes para tener en cuenta en las PTAR.

En muchas ocasiones estas son instalaciones de más de 40 años en promedio de construcción; en la mayoría de los casos sus facilidades iniciales instaladas fueron diseñadas en capacidades de flujo que han sido sobrepasadas en más de un 80%.  Las características químicas de los corrientes efluentes de carga fueron establecidas con parámetros de hace más de 30 años. Los requerimientos de calidad de los vertimientos han cambiado hacia un mayor nivel de exigencia. Así mismo, los niveles de corrosión sobre las superficies de metal y concreto afectan directamente a la confiabilidad de estos sistemas y tiene un importante costo operacional debido a pérdidas de tolerancias y dimensiones que repercuten directamente en pérdidas de eficiencia.

Este tipo de ambiente combinado de soluciones y vapores contaminantes ataca las superficies de los metales y concretos de las facilidades. Por ejemplo, si consideramos los ciclos erosivos por desgaste de partículas suspendidas y las corrientes de las diversas operaciones que se suceden para lograr el proceso de descontaminación del agua vamos a tener fallas por adherencia/desgaste erosivo/ abrasivo y muchos más elementos que terminan por deteriorar y hacer fallar los equipos.

Un plan orientado a la recuperación de los equipos, las superficies de metal y concreto, así como las estructuras productivas permiten el uso de tecnologías de protección que resultan en el beneficio por intervención de manera adecuada.  Es decir, se deben identificar las caracterizaciones químicas que llevan a la selección de un recubrimiento que ofrezca valor agregado en el manejo del activo. Pasando a un ciclo de reparación operativa permanente a la gestión del activo a largo plazo.  Una adecuada selección de tecnología unida a la instalación y debida protección a largo plazo ofrece planes de extensión de vida útil incrementales en factores de 5X a 10X en tiempo de vida útil para instalaciones en una PTAR.

Los principales beneficios en la industria de tratamiento de agua residual al trabajar en recuperar y proteger equipos/estructuras de metal y concreto se pueden resumir en:

  • Menos fallas relacionadas con los efectos de la corrosión
  • Aumento en la eficiencia de producción
  • Aumento en la vida útil de equipos desgastados
  • Menos desperdicio y pérdida de producto
  • Evita condiciones inseguras y potencialmente peligrosas
  • Menores costos por desecho de equipos
  • Reducción en la necesidad de equipo redundante

Este tipo de estrategia aplica en las diferentes etapas del proceso y a muchos de los equipos industriales allí presentes.

1. PLAN DE MEJORA BASADO EN LA CONFIABILIDAD OPERATIVA

Luego de haber realizado la intervención en equipos e infraestructura crítica, se establece la gestión de infraestructuras, implementando mediciones de indicadores clave sobre las instalaciones como las que se mencionan a continuación:

Evaluación del estado – Indicadores de medida

¿Existe signos de fuga?

  • Líquido (tubería, válvula, accesorio, tanque)
  • Aireación (conducto/tubería, soplador)
  • Gas (ventilador de extracción, conducto/tubería)

¿Signos de mantenimiento excesivo?

  • Sustitución de rodamientos/cadenas
  • Compuertas y válvulas
  • Equipos rotativos/motores
  • Averías eléctricas

¿Daños no reparados?

  • Recubrimientos defectuosos
  • Daños por acción del agua o vapores
  • Reducción del rendimiento operacional
  • Rendimiento de las bombas y eficiencia de flujo
  • Aumento del consumo de energía

Las evaluaciones activas y la aplicación de estrategias de mantenimiento validadas deben ser la norma de mejora continua en el proceso de cambio de gastos operativos a sistemas de gestión integral.

Los revestimientos protectores son una herramienta importante para combatir la corrosión y la erosión en nuestras infraestructuras de aguas residuales.

¿Hacia dónde direccionar el cambio del gasto operativo de una PTAR?

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