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Fabricante de semiconductores recorta las tareas de mantenimiento en más de un 95% y ahorra 85.700$ al año gracias al programa de tratamiento de Vaciado de procesos (PVAC)
Contexto
Un fabricante de semiconductores con sede en Estados Unidos se enfrentó a grandes retos en la operación y el mantenimiento de su sistema de vaciado de procesos (PVAC) con anillo líquido, principalmente en forma de ensuciamiento microbiano. Específicamente, la película biológica de la fábrica contenía altos niveles de hierro, un subproducto de la corrosión.
Este ensuciamiento afectaba a la eficiencia de la transmisión de calor y al rendimiento del sistema y requería de tareas de mantenimiento frecuentes y no planificadas para la limpieza de los intercambiadores de calor. La frecuencia del mantenimiento variaba de una vez cada medio año a una vez al trimestre o, en algunos casos, una vez al mes. El cliente informó de este problema al equipo de Nalco Water.
Análisis de la causa fundamental
Trabajando mano a mano con el cliente, el equipo de Nalco Water detectó niveles sustanciales de bacterias causantes de la formación de limo en los intercambiadores de calor, causados por el aceite mineral presente en las unidades, que se añadía en el punto de fabricación para la protección contra la corrosión en tránsito.
Debido a las demandas de producción de la fábrica, se pusieron en marcha rápidamente nuevas unidades de PVA, sin tiempo de retirar el aceite o limpiar las superficies internas. Cuando una unidad contaminada por aceite estaba en funcionamiento, el paso de la compresión de cada fase operativa hacía que el aceite se moviera por toda la unidad. Esto incrustaba el aceite en las superficies de la carcasa de hierro fundido. El aceite se asentaba en la unidad y causaba la proliferación de las bacterias, ya que la interferencia del agua y el aceite es un excelente punto de partida para el crecimiento bacteriano.
Otro factor contribuyente fue la falta de rotación entre las unidades de PVAC. Las instalaciones a menudo tienen más de una unidad de PVAC y puede que solo sea necesario que determinada unidad funcione durante un periodo concreto. Este periodo de inactividad puede acelerar la acumulación de bacterias en el intercambiador debido a la ausencia de flujo; el crecimiento microbiológico crece en los entornos con agua estancada.
Por último, el equipo confirmó una excelente comprensión de la metalurgia de los sistemas. Aunque la película biológica contenía grandes niveles de hierro, cualquier programa de protección a la corrosión química debía garantizar la protección de todos los metales humedecidos. Los niveles de hierro en los sistemas alcanzaban en ocasiones incluso las 30 ppm, lo que como resultado ocasionaba que el agua del sistema se volviera roja.
Solución
Nalco Water suele emplear un enfoque mecánico/operacional/químico integrado en su proceso de desarrollo de soluciones. Aquí tiene los pasos específicos que se pusieron en marcha para resolver estos problemas y evitar futuras incidencias.
Mecánico/operativo
- La limpieza de las nuevas unidades de PVAC antes de ser puestas en marcha para eliminar todos los trazos de aceites minerales
- El personal del cliente recibió una formación de cuatro horas sobre el mantenimiento adecuado de las unidades de PVAC
- El tiempo de funcionamiento máximo de la unidad de PVAC se fijó a una semana para garantizar una rotación adecuada del equipo
- El rendimiento operativo de todas las unidades de PVAC se monitorizó a través de Service Intelligence, de ECOLAB3D™. Los datos del sistema ayudaron al personal de la fábrica a identificar los momentos en los que las unidades funcionaban de forma inadecuada y requerían de acciones correctivas adicionales.
Químico: control microbiano
Resolver el ensuciamiento microbiano fue la prioridad del equipo. La prueba Selecticide™ de Nalco Water permitió al equipo escoger un biocida con la mayor efectividad potencial y el riesgo operativo mínimo. La prueba compara el rendimiento de diferentes biocidas en las muestras del agua del sistema recogidas en una aplicación concreta y evalúa la reducción del número de microorganismos en cada una de ellas. Como resultado, la prueba ayuda a eliminar la incertidumbre al indicar qué biocida es el más adecuado y qué dosis es la óptima para un sistema en particular.
Químico: control de la corrosión
Se añadieron productos químicos para controlar la corrosión al programa con el fin de minimizar la corrosión del hierro.
Resultados
Los intercambiadores se examinaron tras cada cambio del programa. Durante más de dos años, los intercambiadores de calor se extrajeron en ocho ocasiones, y cada una de ellas mostraba menos presencia de película biológica.
Antes de la solución de Nalco Water, la frecuencia de la limpieza variaba de una vez al mes a una vez cada seis meses. Actualmente, la fábrica ha mantenido un récord de 21 años, y sumando, sin tiempos de inactividad inesperados para limpiar los intercambiadores de calor. Esta reducción en la frecuencia de la limpieza les ha valido 42.850$ en ahorros de trabajos al año, además de 42.850$ de ahorros en productos químicos al año.
Además, los niveles de hierro en el agua del sistema se redujeron en un 97%, desde la cifra más alta que alcanzó las 30 ppm (indicativo de corrosión activa) a 0,02-0,8 ppm. La protección a la corrosión mejorada permite maximizar los tiempos de actividad del cliente y cumplir con la duración proyectada del fabricante de las unidades de PVAC.
Aunque en esta historia hablamos de los ahorros en costes anuales, es importante destacar el aumento del valor que se consiguió al mantener estas ganancias: gracias a la asistencia continuada y a la no necesidad de realizar limpiezas no planificadas en 21 años, los ahorros en costes del cliente se computan en un total de 1.8$ millones.
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Ahorro anual
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Rentabilidad
$42.850 al año*Reducción de trabajos de limpieza
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Costes
$42.850 al año*Reducción de los costes de limpieza química
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Activo
97%*Reducción de los niveles de hierro en el agua del sistema
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Valor total entregado:
$85.700 al año
*Datos proporcionados por el cliente