Solución de problemas y mantenimiento en ambientes extremadamente fríos

Cuando los calentadores de cartucho se estropean en circunstancias de -40 grados, los resultados pueden ser desde molestos hasta mortales. Saber descubrir qué está mal y realizar un mantenimiento preventivo puede significar la diferencia entre tener que reemplazar un calentador en cinco minutos y tener que detener la producción por completo.

La forma más común de que las cosas salgan mal es que la humedad entre en el aislamiento y lo rompa. El óxido de magnesio es higroscópico, lo que significa que absorbe la humedad del aire. Esto reduce la resistencia aislante y provoca fugas eléctricas. En lugares fríos, el ciclo térmico hace que se produzca condensación en el punto de salida del plomo, cuando el aire cálido y húmedo del calentador se encuentra con el aire frío del exterior. Lo primero que debe hacer para diagnosticar es una prueba de megaohmios. Para hacer esto, apague la energía, deje que el calentador se enfríe y luego use un megaóhmetro de 500 V para verificar la resistencia aislante. Si las lecturas son inferiores a 50 MΩ, significa que hay contaminación por humedad. Si son inferiores a 1 MΩ, significa que el dispositivo está a punto de fallar.


La siguiente pista de diagnóstico es la medición de la resistencia. Un buen calentador tiene una resistencia que está dentro del ±10 % del valor estimado (R=V²/W). Las lecturas del circuito abierto muestran que el cable de resistencia se ha quemado. Esto suele ocurrir cuando el cable se calienta demasiado porque no encaja bien, el voltaje es demasiado alto o el aislamiento se rompe. Una resistencia mucho menor significa que las vueltas del elemento calefactor están en cortocircuito debido a daños mecánicos o corrosión. Encontrar rápidamente calentadores que deban reemplazarse es fácil cuando se compara su resistencia en la misma aplicación.

Los problemas con la instalación suelen ser fáciles de ver. Si los cables están descoloridos o quemados, significa que el punto de conexión está demasiado caliente, lo que comúnmente se debe a que no hay suficiente longitud de zona fría o conexiones de engarzado defectuosas. Las vainas abultadas o fracturadas son signos de presión interna debido a que la humedad se convierte en vapor u óxido de magnesio que no se comprimió de manera efectiva durante la producción. Las picaduras de corrosión en la funda, especialmente alrededor del extremo del cable, podrían ser causadas por productos químicos o corrosión galvánica al tocar metales que no son iguales.

Medir el consumo de corriente mientras el dispositivo está funcionando confirma que está funcionando correctamente. Un calentador que usa 1000 vatios y 240 voltios debería usar aproximadamente 4,17 amperios. Si la corriente es mayor, significa que las espiras están en cortocircuito o hay humedad presente. Si la corriente es menor, significa que las conexiones son de alta-resistencia o que el elemento está parcialmente quemado. Las pinzas amperimétricas que miden la corriente sin romper las conexiones son muy útiles para vigilar los calentadores que aún están funcionando.2.jpg

Las pruebas trimestrales de megaohmios, la medición anual de resistencia y el examen visual deben ser parte de una rutina de mantenimiento preventivo para cualquier equipo al que se pueda acceder. Al observar cómo cambian estas medidas con el tiempo, es posible saber cuándo algo se va a romper antes de que lo haga. Por ejemplo, es probable que un calentador con una resistencia de aislamiento que va de 500 MΩ a 200 MΩ en seis meses se rompa en unas semanas. Si lo reemplaza durante el mantenimiento regular, no tendrá que apagarlo en caso de emergencia.

Cuando llega el momento de reemplazar algo, es importante que coincida con las especificaciones originales, pero eso no es suficiente. Descubra por qué el último calentador se rompió-mal ajuste, demasiada energía, entrada de agua o un ataque químico-y solucione la condición que causó que se rompiera. Cambiar el material de la funda a 316L en lugar de 304, alargar la zona fría o agregar protección contra plomo puede hacer que el reemplazo dure mucho más. Anotar estos ajustes aumenta el conocimiento de la institución para futuras especificaciones.

Al planificar piezas de repuesto para instalaciones remotas, es necesario sopesar los gastos de tener piezas adicionales a mano frente a los peligros del tiempo de inactividad. Las aplicaciones críticas deben tener todas las piezas que necesitan para reemplazar los calentadores, incluidas herramientas de instalación como sellador de roscas, compuesto antiagarrotamiento y juntas nuevas. Para lugares que tienen muchos calentadores del mismo tipo, tener a mano un pequeño stock de tamaños comunes (6 mm, 10 mm y 12 mm en longitudes estándar) puede cubrir la mayoría de las necesidades de emergencia. Si necesitas una talla específica, puedes adquirirla con envío rápido.

Es igualmente crucial mantener actualizado el sistema de control. Cada año, los controles de temperatura deben compararse con estándares conocidos. El punto de congelación (0 grados) y el punto de ebullición (100 grados al nivel del mar) son dos pautas fáciles-de-encontrar. Los relés-de estado sólido se estropean lentamente, con una mayor caída de voltaje y calentamiento antes de dejar de funcionar por completo. Verificar la temperatura de la carcasa del relé puede ayudarlo a encontrar unidades que están funcionando mal antes de que se abran o entren en cortocircuito. Los termopares se desvían con el tiempo, especialmente las unidades tipo K que están expuestas a cambios de temperatura. Reemplazarlos cada 2 o 3 años garantiza que el control sea preciso.