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Solución de problemas en sistemas de control de procesos de 4 a 20 mA sin interrumpir el bucle

2 Jun 2020 | Reglaje

El diseño de control se comprueba in situ

Cualquier persona que trabaje en cualquier tipo de fábrica sabe que no hay nada que arruine un día más rápido que un periodo de inactividad no programado. El tiempo de producción perdido implica una menor producción, la cual puede suponer altos costes. En una planta de procesos, esa productividad perdida puede magnificarse dado que un lote completo de cierto producto puede arruinarse si el corte ocurre en un punto crítico del proceso.

La sección de la pinza del Fluke 773 es desmontable y se conecta al cuerpo del instrumento de comprobación mediante un cable de extensión.

Conseguir que los procesos funcionen correctamente requiere instrumentos de solución de problemas precisos y eficientes. Esto es algo que nadie sabe mejor que un técnico de instrumentos que ha trabajado en la industria química, petrolera y del gas durante los últimos 15 años. En su día a día, se ocupa del mantenimiento y de la solución de problemas de transmisores de pH, temperatura, flujo y presión en una planta de procesamiento químico. Como es de esperar, la desconexión de los equipos es la última opción.

Desde que empezó en el sector, ha utilizado instrumentos de Fluke. “Cuando trabajas en el control de procesos, necesitas tener equipos en los que confíes; no conozco a ningún técnico de instrumentos que no utilice casi exclusivamente Fluke para todos sus equipos de comprobación”.

Cuando vio la pinza amperimétrica de mA para procesos Fluke 773 en una feria comercial a principios de 2011, encontró en ella un gran abanico de posibilidades de uso en la planta en la que trabaja. La pinza 773 mide señales en miliamperios (mA) sin interrumpir el bucle, algo que la hace perfecta para solucionar problemas en transmisores, válvulas y controladores lógicos programables (PLC) de las plantas de procesos. Además, genera y mide la tensión de corriente continua, de forma que se puede utilizar para solucionar problemas en dispositivos de entrada y salida de tensión. La sección del medidor donde se encuentra la pinza es desmontable y se puede utilizar como mordaza remota, conectada al cuerpo principal mediante un cable de extensión para facilitar la toma de medidas en espacios reducidos.

Cómo encontrar problemas intermitentes sin interrumpir el bucle

“Lo mejor de esta pinza es que puedo solucionar problemas en un dispositivo en funcionamiento sin tener que apagarlo ni perder parte de lo que ocurre en el proceso. Cuando uno trabaja con sustancias químicas, se puede encontrar con un problema continuo, intermitente y rápido que en ocasiones deriva en una avería grave. Puedo llevar la pinza 773 hasta el instrumento de procesos, conectarla, observar los resultados y compararlos con un indicador. Este elimina el transmisor como punto de error en el bucle con un simulador de mA, y la pinza amperimétrica proporciona su propia potencia de bucle de 24 voltios para realizar las comprobaciones de aislamiento y sustitución”.

Antes de comenzar a utilizar esta pinza, tenía que dirigirse a la fuente de alimentación, desconectar el circuito, volver al instrumento, conectar el medidor en serie para luego volver a conectar el circuito y hacer la comprobación de calibración. “Por cada vez que me ahorro tener que desconectar un instrumento, probablemente gane de tres a cuatro minutos por instrumento, y eso suma porque cada hora que uno de nuestros procesos no funciona representa varios miles de dólares”.

Más allá de las comprobaciones con papel tornasol

Este técnico suele utilizar la pinza 773 en transmisores de pH. “Nuestros procesos en los equipos de medida de pH son muy rigurosos, por lo que normalmente debo ir hasta los transmisores de pH para comprobar la calibración. Con la pinza 773 nunca tengo que desconectar el instrumento y puedo comprobar tanto las sondas de pH como el transmisor”.

Cuando un operario se pone en contacto con él por primera vez para informarle sobre un problema en las medidas de pH, le pide que tome una muestra del producto en proceso y que compruebe el pH con papel tornasol. “El papel tornasol no engaña, pero tampoco es lo suficientemente preciso. Entonces, si me dicen que la prueba de tornasol indica que el pH está mal, salgo y realizo algunas resoluciones de problemas en las sondas de pH y en los transmisores”.

El entorno de procesos es duro y puede afectar a los instrumentos. Él considera que solo en el 20 % de los casos el problema se debe a los procesos más que a los instrumentos. “Usar la pinza 773 me ayuda a eliminar rápidamente un problema del proceso sin tener que romper nada para luego comenzar a reemplazar las piezas cuando no es necesario”.

El técnico tiene un listado con las escalas de pH en el que se muestra la cantidad de miliamperios correcta para el producto en proceso. Conecta la pinza amperimétrica al transmisor y luego comprueba con la sonda de pH que el búfer estándar funciona correctamente. “Si no obtengo la lectura en miliamperios que espero, sé inmediatamente que la sonda no sirve”. Si la sonda no sirve, la reemplaza y realiza una calibración rápida con la pinza 773. “Puedo utilizar la pinza amperimétrica para realizar una calibración in situ porque estoy intentando solucionar un problema. Además de utilizar la lectura en miliamperios, a veces uso la función de fuente de miliamperios para enviar la señal nuevamente a mi sistema de control y asegurarme de que no haya ningún problema allí”.

Dos comprobaciones son mejor que una

Este técnico considera que la función de lectura de la tensión de esta pinza resulta especialmente útil. “Cuando te dedicas al tema de la instrumentación, todo tiene 24 voltios y necesitas asegurarte de que la tensión del bucle es correcta. Si puedes leer la tensión y la corriente con el mismo instrumento, puedes buscar una resolución bastante rápido para ver si el problema está asociado a la alimentación eléctrica del instrumento”.

Por ejemplo, si un cable se araña durante la instalación, puede causar un problema de intermitencia de electricidad. “Es justo entonces cuando resulta de gran ayuda poder leer la tensión con el mismo dispositivo con el que se lee la corriente. El primer paso es leer la tensión en el instrumento para averiguar si la electricidad que llega es buena o es inconsistente. Si se comprueba que la energía es la correcta, entonces sabes que el circuito debe estar intacto”.

La separación entre procesos e instrumentación

La pinza 773 también resulta útil para comprobar las reinstalaciones de la instrumentación tras realizar labores de mantenimiento. Hace un tiempo, su equipo llevó a cabo estas labores en una zona de procesos completa, donde toda la instrumentación se retiró y se llevó al taller para poder calibrarla con el calibrador de procesos de documentación Fluke 744. Durante la operación, se reconstruyeron algunas válvulas y se volvió a poner todo en funcionamiento. Sin embargo, el departamento de operaciones de la planta no tardó mucho en darse cuenta de que los caudales no eran los mismos, sino que eran algo más bajos. Además, las válvulas de control no se abrían como antes en un cierto punto de ajuste.

“Pudimos utilizar la pinza amperimétrica 773 para mostrar rápidamente al director de operaciones que nuestros instrumentos de procesos estaban funcionando exactamente como lo hacían antes de estas labores. Contábamos con las calibraciones del 744 para demostrar que los equipos estaban en buen estado cuando se encontraban en el taller, y tras la reinstalación pudimos mostrar que la salida en miliamperios coincidía con todo lo que la pantalla de su sistema de control les mostraba. Pudimos mostrarle seis o siete datos en el bucle rápidamente porque no tuvimos que desconectar nada”.

Resultó ser un problema del proceso, que ellos pudieron encontrar y reparar rápidamente.

Vea las tablas que especifican la recuperación de la inversión en una pinza amperimétrica (mA).