Comprender el impacto de los activos eléctricos en la seguridad industrial
Los activos eléctricos, como transformadores, disyuntores y motores, son vitales para las operaciones industriales, ya que garantizan que la maquinaria y los procesos funcionen de manera eficiente y sin problemas. Sin embargo, la condición y el rendimiento de estos activos también afectan directamente la seguridad en el lugar de trabajo. Una falla en el equipo eléctrico puede provocar situaciones peligrosas, incluidos incendios eléctricos, explosiones, daños en el equipo y otros riesgos para la vida humana. Este blog explora cómo los activos eléctricos influyen en la seguridad industrial, los peligros potenciales involucrados y las estrategias para mitigar estos riesgos a fin de crear un entorno más seguro para el personal y las plantas.
El papel de los activos eléctricos en la seguridad industrial
Los equipos eléctricos de las instalaciones industriales cumplen una función vital: la distribución de energía, ya que garantizan que los equipos reciban el voltaje y la corriente correctos para funcionar de manera eficiente. Estos equipos suelen funcionar en condiciones de alta carga y sus fallas pueden ser muy perjudiciales y provocar un aumento brusco de los riesgos de seguridad. Las causas típicas de las fallas incluyen el envejecimiento, el mantenimiento inadecuado, la sobrecarga y las condiciones ambientales.
Fallas clave de activos eléctricos y sus implicaciones para la seguridad
Las fallas de los activos eléctricos plantean riesgos significativos para las operaciones industriales, lo que puede provocar daños en los equipos, tiempos de inactividad en la producción y riesgos de seguridad. Los transformadores, disyuntores y motores son componentes críticos que deben funcionar de manera confiable para garantizar operaciones sin inconvenientes.
- Fallas del transformador: Un transformador que funciona mal puede provocar desequilibrios de voltaje, sobrecalentamiento y roturas (o, en ocasiones, explosiones) que, a su vez, ponen en peligro al personal y dañan la infraestructura circundante. El análisis de gases disueltos (DGA) es una herramienta preventiva que detecta señales tempranas de fallas en los transformadores y ayuda a los propietarios a abordar los problemas antes de que se produzcan fallas catastróficas.
- Mal funcionamiento del disyuntor: Los disyuntores son fundamentales para aislar circuitos defectuosos y evitar sobrecargas. Un disyuntor que funciona mal puede no dispararse, lo que permite que persistan condiciones eléctricas inseguras que provoquen incendios o daños en los equipos. Las pruebas y calibraciones periódicas garantizan que los disyuntores funcionen según lo previsto en caso de emergencia.
- Fallas del motor: Los motores que se utilizan en equipos industriales son propensos a sobrecalentarse, a sufrir fallas en los cojinetes y a sufrir daños en el aislamiento. Una falla en el motor puede detener la producción, pero lo que es más grave, puede generar riesgos de incendio o causar fallas mecánicas en la maquinaria conectada, lo que pone en riesgo la seguridad del personal cercano.
- Armónicos Los armónicos suelen generarse por dispositivos electrónicos de potencia en inversores de potencia, cargadores y variadores de frecuencia (VFD) para motores eléctricos. Los armónicos pueden estresar aún más el equipo eléctrico, incluido el calentamiento de los transformadores (una causa típica de falla prematura). Monitorear los armónicos para garantizar que permanezcan por debajo de los niveles descritos en IEEE.519-2014 ayudará a evitar fallas e interrupciones imprevistas.
Peligros eléctricos en entornos industriales
Existen varios peligros asociados a los activos eléctricos en entornos industriales:
- Arcos eléctricos: Los equipos de alto voltaje pueden generar arcos eléctricos cuando la corriente eléctrica atraviesa un espacio de aire entre conductores. Los arcos eléctricos liberan calor y energía intensos, lo que provoca quemaduras graves, incendios o incluso muertes. Un mantenimiento adecuado de los equipos, el equipo de protección personal (EPP) y las estrategias de mitigación de arcos eléctricos pueden reducir estos riesgos.
- Electrocución: La exposición a componentes eléctricos bajo tensión debido a fallas en el aislamiento, cableado defectuoso o mantenimiento inadecuado es un riesgo importante. Asegurarse de que los equipos eléctricos estén correctamente aislados y conectados a tierra es esencial para la seguridad de los trabajadores.
- Incendios y explosiones: Los circuitos sobrecargados, los cortocircuitos y las fallas eléctricas pueden provocar incendios o explosiones, principalmente cuando hay materiales inflamables. Las inspecciones periódicas de los equipos, la protección contra sobrecargas y los sistemas de extinción de incendios adecuados pueden evitar estos incidentes.
- Ruptura: Aunque no son tan graves como una explosión, los transformadores rotos dejan escapar cantidades importantes de líquidos aislantes (aceite), lo que genera un riesgo para el medio ambiente y la seguridad, que requiere limpieza y, por lo general, una interrupción del servicio no planificada. La rotura es una falla común que a menudo se puede evitar mediante el monitoreo de DGA en línea.
Estrategias para mejorar la seguridad mediante la gestión de activos
Los activos eléctricos deben supervisarse, mantenerse y gestionarse cuidadosamente para garantizar la seguridad industrial. Algunas estrategias clave incluyen:
- Tecnologías de monitoreo: Los sistemas de monitoreo en tiempo real, como el análisis de gases disueltos en línea (para transformadores), la termografía infrarroja y el análisis de vibraciones, pueden brindar información crítica sobre el estado del equipo. Estas tecnologías ayudan a los operadores a identificar problemas en los activos eléctricos de manera temprana, lo que reduce el riesgo de fallas y mejora la seguridad general.
- Inspecciones y pruebas periódicas: La comprobación periódica de equipos como disyuntores, transformadores y relés de protección es fundamental para garantizar su correcto funcionamiento en caso de emergencia. Las inspecciones visuales de rutina también pueden identificar posibles peligros de seguridad, como cables expuestos, corrosión y fugas.
- Capacitación en seguridad eléctrica: Es fundamental capacitar al personal en materia de seguridad eléctrica, manipular adecuadamente los equipos eléctricos y reconocer las señales de advertencia de fallas. Los equipos bien capacitados están mejor equipados para manejar emergencias y reducir la probabilidad de accidentes.
- Sistemas de mitigación de arco eléctrico: La instalación de sistemas de detección y supresión de arcos eléctricos en zonas de alto riesgo puede limitar la gravedad de los eventos de arcos eléctricos. Esto reduce tanto el riesgo de lesiones a los trabajadores como el de daños a los equipos.
- Mantenimiento basado en condiciones (CBM): Aunque no siempre es posible, realizar el mantenimiento en función del estado de la planta en lugar de hacerlo en función de un cronograma de mantenimiento basado en el tiempo puede resultar de ayuda. CBM utiliza datos en tiempo real de los sensores para monitorear el estado real de los activos eléctricos. Al detectar anomalías de manera temprana, como el aumento de gases disueltos, el sobrecalentamiento o la vibración, CBM puede prevenir fallas antes de que creen una condición insegura.
El rendimiento y la fiabilidad de los activos eléctricos están estrechamente vinculados a la seguridad industrial. La degradación de los equipos puede suponer importantes riesgos de seguridad para el personal y las instalaciones si no se corrige a tiempo. La monitorización en línea mediante sensores de hidrógeno proporciona información sobre cuándo realizar tareas de mantenimiento (o retirar un activo del servicio). Priorizar la seguridad de los activos eléctricos no solo garantiza la continuidad operativa, sino que también protege a los trabajadores de los peligros eléctricos, lo que crea un entorno industrial más seguro en general.
Este conocimiento subraya la importancia crucial de gestionar los activos eléctricos para lograr eficiencia operativa y seguridad en entornos industriales. ¿Desea hablar sobre la protección de sus transformadores industriales? Contáctenos para conversar con uno de nuestros ingenieros de aplicaciones.
Traci Hopkins es Gerente de Ventas para Latinoamérica en H2scan Corporation, proveedor líder mundial de soluciones de sensores de hidrógeno. Hopkins ha escrito numerosos artículos para diversas publicaciones del sector de servicios públicos y ha presentado sobre confiabilidad de transformadores en numerosas ocasiones en congresos nacionales de ingeniería. Hopkins ha trabajado con profesionales de mantenimiento y confiabilidad en seis continentes. Actualmente, se centra en brindar su experiencia especializada en monitoreo de hidrógeno a los mercados de servicios públicos de Latinoamérica.
Acerca del autor: Traci Hopkins
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