Los sistemas de suministro de alimentación ininterrumpida (SAI) proporcionan alimentación de respaldo para las cargas más importantes en las plantas de todas las industrias. Tales cargas incluyen, sistemas de emergencia de la planta y de cierre de seguridad, alarmas y controles de la planta, iluminación de emergencia, generadores, sistemas de vapor y de control de incendios, centros telefónicos e incluso sistemas de soporte vital de hospitales, entre otros. No es necesario decir que el sistema SAI sencillamente no puede fallar.
Jerry Rainwater, consultor energético de Industrial Power and Battery, Inc., se enfrenta a este desafío cada día. "La misión de nuestra empresa es garantizar la continuidad de la alimentación crítica para asegurarnos de que el negocio siga adelante", dice Rainwater. Rainwater inició su carrera en el programa submarino nuclear de la Marina de EE. UU. como experto en sistemas, trabajando en el sistema y los subsistemas de misiles Trident. "Supe que había encontrado mi vocación", recuerda. "Trabajar con la electricidad es un trabajo gratificante, siempre que no se te olvide nunca que la seguridad es lo primero".
Durante más de 30 años ha instalado, dado mantenimiento, y diagnosticado y solucionado los problemas de muchos tipos diferentes de SAI y de sistemas de baterías. Empezó en 1980, a bordo de su primer submarino, el USS Benjamin Franklin. Después de dejar la Marina, Rainwater trabajó para Westinghouse Engineering Services en Dallas, Texas. Más tarde, en 1989, fue contratado por Solidstate Controls, Inc. para empezar un Centro de Servicio de SAI en Houston, Texas.
Tras afrontar ese desafío, Jerry ha trabajado con Industrial Power and Battery, con sede en Wallisville, Texas, desde 2003. La empresa ofrece servicios de sistemas SAI a refinerías, plantas petroquímicas, centros telefónicos, plantas de alimentación y hospitales en todo Texas.
Mantener el SAI funcionando
Después de asegurarse de que su zona de trabajo es segura y de que lleva el equipo de protección personal adecuado, Jerry coloca una Pinza amperimétrica Fluke 381 para comprobar el rendimiento de un sistema SAI instalado recientemente. Después de extraer la pantalla remota del Fluke 381 y colocarla fuera de la carcasa, Jerry dispone de todas las medidas de seguridad para realizar sus pruebas, con el armario cerrado y el EPP puesto.
Los sistemas SAI incluyen una batería, un cargador de batería, un inversor, un conmutador estático y un conmutador manual de desvío. Este sistema convierte la energía almacenada de la batería en la alimentación de CA. "El inversor mantiene los sistemas de la planta funcionando de manera que si se produce una interrupción abrupta en la alimentación, el personal de la planta puede continuar monitoreando todo su equipo de seguridad y otros sistemas, además de controlar el proceso de desconectar los sistemas de una manera segura sin impactos para el medio ambiente y, si es posible, tampoco para el ser humano", dice Rainwater. Esto resulta especialmente crucial para las plantas petroquímicas, en donde interrumpir el proceso de refinado podría tener resultados explosivos.
Rainwater responde a una llamada de mantenimiento preventivo habitual primero comprobando todos los sistemas eléctricos en busca de puntos calientes o conexiones sueltas. Ha usado principalmente las herramientas de comprobación de Fluke desde sus tiempos en la Marina. "Fluke es el estándar, tanto si trabajas en un submarino nuclear como en una planta petroquímica", dice Rainwater.
Normalmente empieza estudiando los cables de la alimentación conectados al sistema SAI con su cámara termográfica Fluke Ti25 para asegurarse de que no haya ningún punto caliente y que ninguna de las lecturas presente tendencias más altas que las notificadas durante la última inspección de mantenimiento. A continuación, se desplaza hasta los paneles de distribución eléctrica para estudiar el estado del entorno eléctrico de la planta. Si detecta problemas, toma notas orales usando las funciones de registro de audio de la cámara para revisarlas más tarde con el cliente.
Una vez que ha examinado todo el entorno, Rainwater se concentra en el sistema SAI. "Empiezo tomando las lecturas "tal cual" del cargador de la batería con mi multímetro digital de verdadero valor eficaz Fluke 189", dice. "A continuación, tomo lecturas de la tensión de las celdas individuales, midiendo la caída de tensión en cada cable o conexión de barra de bus, y midiendo la tensión y la frecuencia de rizado de CA, la temperatura de las celdas y las lecturas del hidrómetro en cada batería", dice Rainwater. "Con estas mediciones, se puede determinar el estado general de la batería".
Selección de las herramientas de seguridad y de los equipos de pruebas de mayor clasificación
Con los tipos de entornos en los que trabaja, la seguridad es algo sumamente importante. "Cuando se está instalando un nuevo sistema de SAI o sustituyendo una batería, esta batería está siempre conectada a una fuente de alimentación, por lo que se deben usar las herramientas manuales eléctricas adecuadas y el equipo de protección personal en función de los peligros a los que se expone", dice Rainwater. La seguridad es incluso más importante para su equipo de pruebas. Es de utilidad que el Fluke 189 tenga una clasificación de seguridad de CAT III 1000 V/CAT IV 600 V. Y cuando es necesario entrar en un área que de exige el uso equipos inherentemente seguros, puede llevar consigo el multímetro para aplicaciones industriales Fluke 87V Ex.
Después de probar el cargador y las baterías, Rainwater usa el osciloscopio portátil ScopeMeter® 105B serie II de 100 MHz para comprobar las entradas y salidas, y los altos y bajos de las tarjetas de circuito impreso que controlan el cargador de la batería, el inversor y el conmutador estático. "Todos los componentes del SAI tienen sus propios controles, y todos tienen que comunicarse entre sí para estar seguros de que funcionan correctamente", dice Rainwater. También usa su herramienta de comprobación ScopeMeter para registrar la transferencia de conmutación estática de la fuente de alimentación normal del inversor a la fuente de alimentación del desviador. "Un conmutador mecánico es demasiado lento, por lo que usamos un conmutador estático, que consiste en un grupo de rectificadores controlado de silicona (SCR) de funcionamiento rápido para conmutar las cargas críticas", dice Rainwater. "Los SCR deben transferir la potencia de normal a la de desvío en menos de 4 milisegundos para que los ordenadores permanezcan conectados y las luces no parpadeen". Afortunadamente, mi ScopeMeter puede medir la conmutación estática a esa velocidad con bastante precisión".
Redimensionar los sistemas para realizar el trabajo
Industrial Power and Battery está ayudando a uno de sus clientes antiguos, Zeon Chemicals LP, a ampliar el sistema SAI en su planta de Bayport, Texas, a más del doble. Zeon Chemicals es el desarrollador y proveedor líder de polímeros innovadores, como los elastómeros sintéticos que se usan en la fabricación de mangueras, sellos, juntas, correas y otras piezas para los mercados automovilístico, industrial, petrolero y de la impresión. Además de su planta de Bayport, Zeon cuenta con plantas en Hattiesburg, Mississippi y Louisville en Kentucky, en donde tiene su sede.
Industrial Power and Battery va a sustituir el sistema SAI de 7.5 KVA de Zeon por uno nuevo de 20 KVA en 2012. El aumento del tamaño se basa en un análisis de la carga del uso de la corriente y las proyecciones de aumento de la demanda que serán el resultado de los planes de expansión de Zeon. Planean ampliar la producción, aumentando la capacidad en 25 % en 2012.
Las instalaciones de 22 años de Zeon en Bayport incluyen un taller de mantenimiento, un laboratorio y un edificio administrativo, además de la planta de 2000 metros cuadrados. Alrededor de 50 personas trabajan en la ubicación, entre ellos, Debbie Miller, técnica de instrumentos eléctricos responsable de las reparaciones y el mantenimiento de la instrumentación de la planta y el equipo de automatización. Ha trabajado en la ubicación de Bayport desde que abrió sus puertas y ha trabajado con a Jerry Rainwater durante los últimos 10 años.
Miller comparte la afinidad de Rainwater por las herramientas de Fluke y las usa casi exclusivamente para las tareas de mantenimiento predictivo y preventivo. Estudia todos los equipos eléctricos en su área con el Fluke Ti25 thermal imager; calibrates instruments with the Medidor ProcessMeter Fluke 789, y soluciona los problemas de bombas y motores con el Multímetro de aislamiento Fluke 1587. "Me parece que los medidores de Fluke son precisos y duraderos, y que están diseñados con funciones muy útiles para los técnicos", dice Miller.
Como Miller ya tiene suficiente trabajo con el mantenimiento y la solución de problemas, está más que contenta de disponer de los servicios de Industrial Power and Battery para que se ocupen de los cuidados del sistema SAI. "Dependemos del sistema SAI como respaldo para la iluminación de emergencia, el sistema de alarma contraincendios, los teléfonos, el equipo de seguridad de planta y, por supuesto, los controles DCS", dice Miller. "Puesto que somos una empresa pequeña y el sistema SAI es vital para nosotros, es bueno saber que trabajamos con una empresa que ofrece un servicio completo, como lo hace Industrial Power and Battery, que cuenta con el conocimiento y la experiencia para efectuar el mantenimiento y los servicios necesarios por nosotros".