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RECUPERADOR DE HELIO: CHECKLIST DE 12 PUNTOS PARA EVALUAR SU IMPLEMENTACIÓN

Comprar cualquier equipo que represente un desembolso importante de capital es una tarea que puede ser angustiante y con gran responsabilidad. Siempre existe la incertidumbre de si uno esta tomando una buena decisión y/o si el equipo es el adecuado.

Con la compra de un recuperador de helio se buscan obtener ahorros importantes sobre el consumo de helio. Pero lamentablemente 4 de cada 5 empresas que tienen un recuperador terminan no teniendo los ahorros esperados y esto no es por que el recuperador no funciona es por que no se consideraron todos los factores que pueden mermar los ahorros.

CONOCER LAS MÁQUINAS DE DETECCIÓN DE FUGAS

1. Presión de pre-evacuación: La presión de pre-evacuación es la presión a la cual se evacua el producto previo a la inyección del helio para la prueba de fugas. En sistemas de cámara de vacío, esta presión muchas veces se asume que es “0” por que eso se observa en el HMI. Sin embargo, es importante estar seguros de que el transductor de presión que mide la presión dentro de la pieza tenga una resolución hasta 1mbarA. Conocer esta presión es muy importante por que es la que determina la concentración de recuperación. Dependiendo de cuanta presión atmosférica se quede en el producto previo a la inyección de helio es lo que ocasionará una dilución. Si la presión de prueba es de 2000mbarA y la pre-evacuación es de 100mbarA entonces el producto solo se presuriza con 1900mbarA de helio y por lo tanto la concentración es del 95%. Esta concentración del 95% es la que llega al recuperador. En sistemas sniffer, la dilución es mayor por que no hay una bomba de vacío que haga la pre-evacuación.

2. Presión de prueba: La presión de prueba es la presión final a la que se presuriza el componente. Hay presiones absolutas y manométricas. La presión absoluta es la presión que considera la presión atmosférica y la manométrica es la que no la considera. Cuando hablamos de presión absoluta se agrega una “A” al final de la unidad, por ejemplo: 20mbarA. Cuando hablamos de presión manométrica se agrega la letra “G” al final de la unidad, por ejemplo 20mbarG. Siempre es bueno hablar en presiones absolutas.

3. Presión de recuperación: La presión de recuperación es la presión que llega al recuperador. Por lo general, no se recupera el 100% del gas. La mayoría de los recuperadores de helio recuperan a presión atmosférica. Por lo tanto, si tenemos una presión de prueba de 2000mbarA y la recuperación es a presión atmos (1013mbarA) entonces 987mbarA es lo que recuperamos, es decir el 49% del gas es recuperado.

4. % de Concentración de Helio: La concentración de helio es el % de helio por unidad de volumen. Es decir, la cantidad de helio dentro del producto durante la prueba. Aunque nosotros presuricemos el componente con 100% helio, existirá la dilución por la cantidad de presión atmosférica remanente en el producto. Es por eso que es muy difícil tener a la salida de un sistema 100%. La dilución es inminente salvo en aplicación con tiempos ciclo extendidos y sistemas de bombeo muy grandes. Debemos conocer la concentración de helio.

5. Válvula de recuperación: Debes de revisar que tu sistema cuente con una válvula dedicada para la recuperación. Si la válvula por la cual se libera la presión después de la prueba de fugas es utilizada para algo más, no puede ser usada para recuperación ya que se estaría enviando aire al recuperador creando una dilución mayor.

6. Bomba de recuperación: Hay aplicaciones donde se prueba por debajo de presión atmosférica y la recuperación se hace con una bomba de vacío. En este caso, también es importante que la bomba no se utilice durante el proceso de pre-evacuación ya que también estaríamos enviando aire al recuperador. En ocasiones, también se recupera en vacío buscando tener un % de recuperación mayor. Pero esto puede ocasionar otros problemas

CONOCER EL RECUPERADOR

7. Concentración ideal: ¿Por qué no podemos pedirle al recuperador que nos regrese una concentración del 100%? Porque la cantidad de gas necesaria para subir la concentración de por ejemplo 95% al 100% es inmensa. Imagina un vaso de agua al cual le agregas 1 gota de colorante. ¿sería necesaria 1 gota de agua para que el agua se vuelva transparente? ¡No! Se necesitaría agregar mucha agua natural para hacer que el agua sea complemente transparente. Lo mismo pasa con los recuperadores, a mayor pureza, más helio puro es el que tiene que agregar el sistema.

La concentración ideal que puede dar un recuperador de helio tradicional para maximizar el rendimiento, depende de 2 factores: % de concentración y % de recuperación. La concentración ideal es a la cual, después de varios ciclos de recuperación, se logre estabilizar en el recuperador agregando UNICAMENTE la cantidad de helio que se dejo en el producto.

El problema con esto es que, para lograr los ahorros deseados, la concentración se degrada demasiado. Supongamos un sistema que nos entregue 90% de concentración hacía el recuperador y que tengamos un % de recuperación del 90%. Para obtener ahorros del 90% la concentración se estabilizaría al 48%.

8. Capacidad: Esto se refiere a cuantos equipos pueden ser conectados a un solo recuperador. La capacidad generalmente se determina en m3/hr y se determina por la cantidad de gas que se recupera en un periodo de una hora.

9. Eficiencia: Se define como eficiencia a la capacidad que tiene recuperador de conservar la concentración de helio a la entrada con la de la salida. Un recuperador con una eficiencia del 98% significa que si a la entrada tiene 98% de concentración a la salida entregará 96%.

Es muy importante no confundir eficiencia con rendimiento y/o ahorro. El hecho que el sistema tenga una buena capacidad de entregar la misma concentración a la salida no quiere decir que los ahorros sean proporcionales, ya que, en el proceso, puede necesitar mucho helio y eso afecta lo que de verdad importa que son los rendimientos.

10. Rendimiento: Conocido también como ahorros. El rendimiento es finalmente cuanto helio voy a utilizar en mi proceso manteniendo la concentración que yo deseo y de acuerdo con como mis sistemas de prueba de fugas están configurados.

Rendimiento=Cantidad de helio a utilizar en mis procesos a la concentración deseada

El rendimiento, por lo tanto, depende de 3 factores: % de concentración a la entrada del recuperador, % de recuperación y, % de concentración deseado a la salida.

Para calcula el rendimiento del equipo, tu proveedor debe hacer levantamiento técnico de esta información y tener hojas de cálculo con las formulas adecuadas para su determinación.

la instalación del recuperador

11. Material de instalación: Los recuperador necesitan tubería de entrada y tubería de salida. Dependiendo del tipo de recuperador y las presiones de recuperación se determina el mejor material, lo más común es bronce y galvanizado. La instalación es muy parecida a la de tu red neumática de planta. Es importante considerar esto al momento de evaluar el monto de inversión.

12. Validación de hermeticidad: Es muy importante que la instalación de tubería sea validada contra fugas. Ya que una fuga en la entrada puede crear una dilución a la concentración y por lo tanto mermar tus ahorros y una fuga en la salida ocasionar un desbalanceo. En ambos caso, se generaría un consumo de helio puro más alto.

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