South West Water: monitorización de condiciones a lo largo de todo el ciclo hidrológico
Cómo South West Water alcanza sus objetivos gracias a la supervisión de vibraciones
South West Water abastece con agua potable de alta calidad a unos 1,7 millones de habitantes de Cornualles, Devon, las islas Sorlingas y partes de Somerset y Dorset (Inglaterra) de manera eficiente y fiable y, además, es responsable del tratamiento de las aguas residuales. Para satisfacer la demanda de sus clientes, la empresa almacena agua en más de 20 embalses y la potabiliza en alrededor de 40 plantas.
South West Water opera otras 650 plantas dedicadas a la recuperación de agua ya utilizada. Entre ellas, se cuenta la planta de Marsh Mills, en las afueras de Plymouth. Aquí se trata alrededor de un tercio de las aguas residuales de la ciudad de 230.000 habitantes en diferentes fases con el fin de reintroducirla en el ciclo hidrológico. Tras una limpieza mecánica inicial, South West Water emplea en Marsh Mills la depuración biológica con el método de lodos activados. En este método, los microorganismos transforman el material orgánico disuelto en el agua. “Como estos microorganismos son aeróbicos, es muy importante la alimentación constante de oxígeno suficiente en el agua para que el proceso de descomposición se efectúe con la calidad deseada”, explica Brendon Teague, jefe de mantenimiento de South West Water. Para ello se emplean nueve ventiladores con una potencia total de 615 W, que bombean hasta 390 metros cúbicos de aire por minuto en los tanques de aireación.
Los ventiladores suelen pasar inadvertidos
“Hasta la fecha, estos motores de ventiladores se controlaban aproximadamente una vez al mes por si necesitaban mantenimiento. No obstante, entre estos intervalos de mantenimiento ocurría que algún equipo fallaba, porque los daños en los rodamientos pasaban inadvertidos o se producían durante este tiempo”.
Otro problema son los ruidos, pues aunque estos indican el empeoramiento del estado del motor, no es posible oírlos desde fuera. “Los motores se han modificado para silenciar el ruido, de modo que es posible pasar a su lado sin experimentar molestia alguna. Puede que esta sea una de las razones por las que los ventiladores suelen pasar inadvertidos en el ciclo de la preparación del agua y de las aguas residuales a pesar de que desempeñan una función tan importante como las bombas utilizadas en el abastecimiento de agua potable”.
Por ello no sorprende que Brendon Teague se haya decidido a incorporar el diagnóstico de vibraciones de ifm en las unidades de ventiladores de Marsh Mills.
En Marsh Mills, unos potentes ventiladores bombean hasta 390 metros cúbicos de aire por minuto en el tanque de aireación.
Monitorización de condiciones: el estado de salud de la planta de un vistazo
“Llevo trabajando durante mucho tiempo con ifm para blindar las plantas de South West Water contra paradas involuntarias con ayuda de la monitorización de condiciones”, explica Brendon Teague. Junto con su equipo, ha instalado más de 200 unidades de evaluación VSE100, además de los acelerómetros conectados, en las plantas de tratamiento del agua y de las aguas residuales de South West Water.
El sistema para el análisis de vibraciones se compone de acelerómetros y una unidad de evaluación. Los sensores (South West Water emplea sensores del tipo VSA001) se instalan en puntos relevantes de la planta y los datos se transmiten a la unidad de evaluación, en este caso, la VSE100. Esta evalúa constantemente información de hasta cuatro sensores y emite las señales de conmutación correspondientes al controlador en caso de excederse los valores límite. Los datos y alarmas también se pueden transmitir a una sala de control central mediante una interfaz Ethernet.
Localización sencilla de fallos y planificación de mantenimiento a distancia
El diagnóstico de vibraciones permite registrar continuamente el estado de salud de una máquina. Mediante la supervisión de las vibraciones producidas dentro de un rango de tiempo y frecuencia, los daños incipientes se registran de manera temprana y es posible efectuar un análisis profundo de FFT (transformada de Fourier, por sus siglas en inglés) en tiempo real con el software propio de ifm. Como es posible asignar una frecuencia exacta o patrones de daños a los componentes individuales de la planta, no es necesario perder el tiempo con la búsqueda de fallos en las instalaciones, sino que los trabajos de mantenimiento se pueden preparar eficazmente incluso a distancia. Ello permite reducir drásticamente el trabajo y los tiempos de parada.
Sensores para alcanzar los objetivos de la empresa
“Las ventajas de un software que permite visualizar de manera centralizada todas las máquinas relevantes y recibir información sobre ellas en cuanto un valor excede un límite crítico no son nada desdeñables”, sostiene Brendon Teague. Estos datos permiten hacerse rápidamente una idea de la situación al jefe de mantenimiento, evaluar la intervención requerida y, en caso de emergencia, informar al equipo de mantenimiento en las instalaciones.
“Con este formato, la monitorización de condiciones ya nos permite alcanzar los objetivos de la empresa relativos al uso responsable del agua y de las aguas residuales. La detección temprana de daños nos ha permitido reaccionar a tiempo muchas veces y evitar paradas y reparaciones costosas.Estimamos que, gracias a la introducción de la supervisión del estado, hemos podido reducir los costes por mantenimiento y el repuesto de equipos dañados en una media de 100.000-150.000 libras esterlinas al año”.
Monitorización de condiciones: de serie en las máquinas de nueva instalación
Para beneficiarse todavía más de las ventajas de la monitorización de condiciones en el futuro y ampliar su uso, South West Water ha definido la monitorización de condiciones como estándar técnico en bombas y ventiladores. “Todos los nuevos equipos deben estar dotados de sensores y sistemas de evaluación que se puedan integrar en la estructura ya existente. Esto no solo nos ofrece más seguridad en las plantas grandes, sino que nos ayuda a mantener la calidad y en perfecto estado las plantas de tratamiento más pequeñas en zonas rurales con eficiencia y eficacia”.
El futuro: colaboración a través de una plataforma de IoT
Como siguiente paso, Brendon Teague está considerando pasarse a moneo, la nueva plataforma de IoT de ifm. moneo permite controlar fácilmente infraestructuras de sensores muy complejas y, además, el módulo opcional moneo RTM ofrece un análisis de vibraciones todavía más amplio. “Junto con las nuevas edgeGateways de ifm y la posibilidad de disponer de los datos en un entorno de nube, podría compartir de manera más eficaz los datos relevantes con mis compañeros de mantenimiento en la zona de abastecimiento para incrementar todavía más la calidad del mantenimiento y la rapidez de reacción en caso de alarma.”
Los sensores de vibraciones instalados en los motores de los ventiladores detectan defectos de manera temprana antes de que se produzcan daños mayores.
South West Water emplea unas 200 unidades de evaluación del tipo VSE100 para la supervisión de sus plantas de tratamiento del agua y de las aguas residuales.
Conclusión
Con una monitorización de condiciones integral, South West Water ha podido impedir con eficacia las averías graves en equipos clave para el abastecimiento de agua y tratamiento de aguas residuales, como bombas, centrifugadoras y ventiladores. Ello le ahorra a la empresa costes considerables de reparación o la sustitución de equipos. Al mismo tiempo, la supervisión de equipos contribuye a alcanzar los objetivos de la empresa relativos al uso responsable del agua.