Servicio de ascensores hidráulicos después de una inundación

Las inundaciones de las salas de máquinas y los sistemas de ascensores como resultado de una catástrofe natural o problemas provocados por el hombre no son infrecuentes. Cada año, los patrones climáticos cambiantes y el clima errático causan miles de millones de dólares estadounidenses en daños, dejando fuera de servicio los sistemas de transporte vertical durante días o semanas. Dado que nos enfrentaremos a más cambios climáticos, las inundaciones y los patrones climáticos erráticos parecen ocurrir con más frecuencia en el futuro.

Poner en marcha el sistema de ascensores después de una inundación no es una tarea fácil. Los técnicos de resolución de problemas se enfrentan principalmente a problemas logísticos y técnicos. La combinación de aquellos con limitaciones de tiempo y / o falta de conocimientos técnicos a menudo da como resultado un sistema en funcionamiento que de alguna manera está hecho para arrancar pero falla una vez más, ya que los componentes críticos no fueron inspeccionados ni reparados adecuadamente antes de la reanudación de la operación.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Después de leer este artículo, debería haber aprendido:
♦ Comprender la gravedad de los problemas antes de volver a poner en funcionamiento un elevador hidráulico después de una inundación.
♦ Documentación de los procedimientos operativos estándar a seguir y la importancia de implementarlos en caso de problemas relacionados con las inundaciones.
♦ Lo que se debe y no se debe hacer al tratar con el servicio de ascensores hidráulicos cuando ocurre una inundación
♦ Priorizar el trabajo de servicio y mantenimiento centrándose en el trabajo esencial
Los efectos de las inundaciones en varios componentes de un elevador hidráulico.

Si bien una calamidad natural no se puede controlar ni influir, sus consecuencias y secuelas deben evitarse tanto como sea posible. Conocer y tener documentación de los procedimientos operativos estándar disponibles después del desastre ayudaría mucho a que el sistema de ascensores vuelva a funcionar de manera confiable lo antes posible. El enfoque en este artículo estaría en los elevadores hidráulicos y especialmente en las unidades de potencia hidráulica.

Assessment

Es importante evaluar la gravedad de la inundación y cuánto tiempo y cuántos de los componentes del ascensor han estado expuestos al agua. Prácticamente todos los componentes de la unidad de potencia hidráulica pueden verse afectados. Los elevadores hidráulicos son muy fáciles de mantener y reparar, ya que tienen menos componentes, son simples por diseño y tienen piezas de repuesto fácilmente disponibles. Por lo tanto, volver a ponerlos en funcionamiento sería relativamente fácil y rápido, siempre que la inspección y el servicio se realicen de manera profesional. En caso de que haya entrado agua en el tanque y se haya mezclado con aceite, la unidad de potencia y el elevador no deben ponerse en marcha para evitar que se contamine todo el circuito hidráulico.

Contaminación

El miedo a que el agua entre en contacto con la unidad de potencia hidráulica es principalmente unidireccional. El daño a los componentes debido a la oxidación y el cortocircuito del circuito eléctrico es el mayor temor. Lo que suele pasarse por alto es la contaminación del aceite hidráulico. ISO 4406: 1999 proporciona pautas para definir el nivel de contaminación presente en una muestra de fluido (en términos de una clasificación de la Organización Internacional de Normalización [ISO]) y es el estándar internacional más utilizado para representar la contaminación por aceite. En casos normales, el aceite se descontamina utilizando unidades portátiles de filtración de aceite en el sitio sin causar ningún tiempo de inactividad importante. Sin embargo, esto solo ayuda cuando el agua no se ha mezclado con el aceite y la composición del aceite no ha cambiado. El agua de la inundación trae gran cantidad de lodos, desechos y partículas finas, que se mezclan con el aceite hidráulico si el tanque está sumergido. Una vez contaminado, el aceite hidráulico es más o menos inutilizable, ya que el uso de un proceso especializado para separar el agua del aceite no sería comercialmente viable considerando la cantidad de aceite que contiene el tanque.

Si la unidad de potencia hidráulica se opera con dicho aceite contaminado, puede causar daños permanentes a los sellos de aceite sensibles y las superficies y componentes de sellado críticos, principalmente en la válvula de control, el cilindro y la bomba. Cabe señalar que las válvulas de control de flujo hidráulico (especialmente con ajustes de válvula piloto) tienen orificios muy finos fabricados con máquinas de alta precisión con tolerancias críticas. La contaminación fina hace que los componentes críticos fallen, luego el efecto de oxidación y oxidación ocurre gradualmente.

Las impurezas presentes en el aceite contaminado no siempre son visibles para el ojo humano. Un cabello humano visible a simple vista tiene un diámetro aproximado de 75 μm. La contaminación fina presente en el aceite hidráulico varía entre 5 y 15 μm, mientras que, en general, el ojo humano no puede ver partículas de menos de 50 μm.

Cuarto de máquinas

La sala de máquinas de un ascensor hidráulico suele estar ubicada en el sótano. En el caso de un sistema sin cuarto de máquinas (MRL), puede ser en el foso. Uno de los primeros componentes que entra en contacto con el agua es el tanque de la unidad de energía hidráulica. El agua acumulada puede permanecer en la sala de máquinas o en el pozo durante días. El tanque que contiene el fluido hidráulico suele estar hecho de chapa metálica, que es propensa a oxidarse una vez que se expone al agua o la humedad durante un largo período de tiempo.

Por lo general, un tanque se recubre con un recubrimiento antioxidante y se pinta o se recubre en polvo durante los procesos de fabricación. Sin embargo, dependiendo de la calidad de este proceso y la edad del tanque, la oxidación puede comenzar tarde o temprano. La superficie interior del tanque donde la pintura se ha desprendido durante un período de tiempo no se oxida rápidamente, ya que está cubierta de aceite. Sin embargo, una vez que entra en contacto con el agua, el proceso de oxidación se acelera. La oxidación libera partículas finas en el sistema hidráulico que tienden a permanecer en el circuito a menos que el sistema se lave completamente. Las áreas críticas son las uniones soldadas y los orificios roscados para los sujetadores.

Bomba

Aparte de la contaminación basada en partículas, los lodos transportados por el agua inundada pueden depositarse en el tanque y eventualmente ser succionados por la bomba. Este material pegajoso, junto con la contaminación, no solo puede bloquear el filtro de la bomba (que puede crear una presión negativa si no se limpia correctamente), sino que también puede dañar los tornillos finamente mecanizados de la bomba de tornillo. Con el tiempo, el filtro y el clip de fijación pueden incluso romperse o atascarse debido a la oxidación.

Como las bombas de tornillo sumergibles están diseñadas para funcionar en aceite, el material utilizado para los tornillos puede oxidarse rápidamente una vez que entra en contacto con el agua. Los tornillos (dos ruedas locas y un rotor) se muelen hasta obtener un acabado fino y se fabrican con tolerancias ajustadas. Cualquier desgaste debido a la contaminación da como resultado fugas y reduce la eficiencia volumétrica. Las bombas gastadas pueden hacer más ruido y provocar vibraciones, pulsaciones y aumento de la temperatura del aceite. No se debe olvidar la limpieza a fondo de las bombas. Si la oxidación es severa, cambiar la bomba es una buena opción. Los cojinetes de la bomba que han permanecido bajo el agua durante unos días deben reemplazarse, ya que limpiarlos es muy difícil.

Motor

Los motores sumergibles utilizados en unidades de energía hidráulica no están automáticamente protegidos contra el agua solo porque son sumergibles. Los motores sumergibles en aceite están diseñados para funcionar con aceite, no con agua. Los motores externos se acoplan a la bomba de tornillo sumergible con carcasa de campana y acoplamiento. La carcasa de la campana, que generalmente está hecha de hierro fundido o acero, alberga el acoplamiento, que conecta el eje del motor y la bomba de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Se aconseja comprobar que el acoplamiento y la campana estén libres de depósitos de suciedad. De lo contrario, el desgaste del acoplamiento puede acelerarse, haciendo que la unidad de potencia sea ruidosa, especialmente si los ejes de la bomba y el motor no giran libremente. En el caso de un motor IEC externo, se debe considerar la clase de protección de ingreso (IP) del motor y la exposición del motor al agua.

Los motores están clasificados por clase IP y tienen un número que indica las clasificaciones de protección contra objetos sólidos y líquidos. La clasificación IP normalmente tiene dos números, donde el primer número indica la protección contra objetos o materiales sólidos y el segundo número muestra la protección contra líquidos (agua). Un tercer número (comúnmente omitido) es la protección contra impactos mecánicos.

Válvula de control

El componente más crítico de la unidad de potencia completa es la válvula de control. Una válvula con un buen diseño siempre tiene filtros autolimpiantes para protegerse de cualquier contaminación en un grado razonable. Incluso si una válvula de control está compuesta principalmente de material no ferroso, es posible que no sea 100% inmune al agua o la oxidación.

Para garantizar una vida útil más prolongada, los ajustes del piloto que se utilizan con frecuencia suelen estar hechos de acero dulce, un metal ferroso. Un producto de calidad normalmente tendría tales componentes con un revestimiento galvanizado para asegurar una larga vida, lo que puede ofrecer cierto nivel de resistencia a la oxidación dentro de los límites permisibles. Se debe realizar una inspección de toda la válvula de control, especialmente para asegurarse de que los filtros no estén obstruidos y que los ajustes sensibles estén libres de óxido. Se debe consultar al fabricante de la válvula para saber más sobre los efectos en las juntas tóricas que se usan en la válvula con una mezcla de aceite / agua. Como las juntas tóricas son bastante fáciles de cambiar y muy económicas, se recomienda cambiarlas para evitar problemas imprevistos.

Cualquier válvula de control es operada eléctricamente y se debe tener el cuidado adecuado para asegurar que los cables de conexión de la bobina y la válvula solenoide estén en condiciones adecuadas. Dependiendo de la especificación del fabricante, la clase IP de las bobinas da una idea de la seguridad operativa de las mismas una vez que han entrado en contacto con el agua.

Los accesorios que se utilizan con la válvula de control, como las bombas manuales y las válvulas de bola, también necesitan limpieza e inspección, porque los subconjuntos de dichos accesorios suelen estar hechos de acero dulce. Un error común sería operar el elevador bombeándolo con una bomba manual con aceite contaminado. Hacer esto contaminaría todo el circuito. Usar un filtro apropiado en el puerto de succión de la bomba manual es muy importante y siempre recomendable.

Controlador de elevación

El controlador del ascensor se encuentra generalmente en la sala de máquinas cerca de la unidad de potencia, normalmente montado en la pared. Sin embargo, en caso de inundación total del sótano, las capacidades operativas del ascensor podrían verse en peligro. Los controladores que se han sumergido en agua rara vez se pueden reutilizar. Los que han permanecido por encima del agua deben ser inspeccionados por el fabricante del controlador del ascensor o un electricista de ascensores certificado antes de ponerlos en funcionamiento.

También es relevante la inspección visual de la caja de bornes eléctricos, normalmente situada en la unidad de potencia. La unidad no debe encenderse hasta que todo esté seco, lo que reduce el riesgo de cortocircuito.

Cilindro hidráulico

Un conjunto de cilindro y pistón está hecho principalmente de acero estructural St-52 y es propenso a oxidarse cuando se expone a la humedad durante períodos prolongados. Un pistón hidráulico es un componente finamente pulido fabricado con una alta tolerancia de mecanizado (hasta una centésima de milímetro). Igualmente intrincado es el diseño de la culata donde se encuentran los sellos de aceite. Los limpiaparabrisas se utilizan en la culata de cilindros para evitar que la suciedad y la contaminación ingresen al cilindro cuando el pistón se desliza hacia adentro y hacia afuera.

Un pistón de tipo ariete entra en contacto con el aceite hidráulico cuando entra y sale del cilindro. Por lo tanto, el pistón tiene una fina película de aceite en su superficie, que no solo proporciona lubricación, sino que también ayuda a proteger la superficie del pistón de la oxidación. Sin embargo, cuando la superficie del pistón está expuesta a la humedad durante períodos prolongados, especialmente cuando el elevador no está en funcionamiento y la superficie del pistón está fuera del tubo del cilindro, existe la posibilidad de que comience la oxidación. Esta es la razón por la que ciertas aplicaciones marinas tienen superficies de pistón cromadas para proporcionar una capa adicional de protección contra la oxidación. Un método práctico contra la oxidación es llamar al ascensor al piso más bajo después de un cierto tiempo de espera. De esta forma, el pistón permanece dentro del cilindro y en aceite la mayor parte del tiempo.

La inspección y el mantenimiento de cilindros con orificios (enterrados en el suelo) podrían ser más complicados que sus homólogos sin orificios. Esto se debe al hecho de que el estado del cilindro enterrado no se puede inspeccionar ópticamente fácilmente. Si pasa desapercibido, la oxidación puede eventualmente conducir a la rotura del tubo a largo plazo. Para evitar esto, el cilindro de tipo agujero generalmente se coloca en un tubo de PVC para que no entre en contacto con la humedad del suelo.

Como se puede ver en la Figura 5, un cilindro enterrado (tipo agujero) tiene una base de doble fondo. El cilindro está encerrado dentro de un tubo de PVC, que se distancia del revestimiento de PVC con espaciadores. La base de doble fondo (con una capa inferior de PVC) proporciona una capa de protección adicional contra la humedad del suelo y evita la oxidación.

Para que el agua ingrese al interior del cilindro sin orificio, el nivel del agua debe ser razonablemente alto en el hueco del ascensor para sumergir la culata por completo (un caso extremo). Se debe inspeccionar el estado de la culata, los sellos de aceite, la superficie del pistón y el tubo del cilindro para detectar cualquier daño debido a oxidación o contaminación antes de ponerlo en funcionamiento.

Carriles guía

La alineación de los rieles de guía y el guiado adecuado de las zapatas o rodillos guía es esencial para el desplazamiento suave de la cabina / bastidor del automóvil. En caso de inundación, el pozo del hueco del ascensor podría sumergirse en agua, afectando el marco de la cabina si la cabina estuviera en la planta baja. Por lo tanto, los frenos de seguridad en el bastidor de la cabina que se activan en caso de exceso de velocidad necesitan una inspección adecuada antes de permitir que el elevador entre en funcionamiento. Además, los rieles de guía deben engrasarse adecuadamente y el estado de las zapatas / rodillos debe revisarse para garantizar un funcionamiento sin problemas.

Válvula de rotura y tubería

Manguera o tubos metálicos conectan la unidad de potencia al cilindro hidráulico. Las tuberías pueden incluir curvas, conectores en T, otros accesorios y diferentes adaptadores, según la aplicación. Ninguno de los anteriores (especialmente los tubos y accesorios de metal) está hecho de acero inoxidable y, si se expone a la humedad, corre el riesgo de oxidarse. La válvula de ruptura (a menudo denominada "válvula de paracaídas") es un componente de seguridad y generalmente se monta directamente en el cilindro hidráulico. Se compone principalmente de metales ferrosos, no de aluminio. A veces, los fabricantes de cilindros integran la válvula de ruptura de tubería dentro del propio cilindro. La inspección de este componente de seguridad, junto con la tubería, es una necesidad absoluta para garantizar su funcionamiento (en caso de rotura de la tubería). La oxidación puede impedir que la válvula de seguridad funcione o influir parcialmente en su funcionamiento, lo que puede pasar desapercibido hasta que se realice una inspección in situ. La válvula de ruptura es un componente de seguridad económico; los costos de reemplazo son insignificantes con respecto a la seguridad de los ascensores.

Conclusión

No se puede influir en una calamidad natural, pero su daño se puede minimizar. Los elevadores hidráulicos son sencillos de reparar y mantener, ya que tienen muchas menos piezas que otros tipos. Estas piezas son económicas y están fácilmente disponibles en el mercado en caso de que sea necesario reemplazarlas. La tecnología no está patentada. Los técnicos de ascensores calificados pueden mantener y reparar los sistemas muy fácilmente siguiendo estos pasos:

1. Coloque la unidad de potencia en el primer piso en áreas más propensas a inundarse.
2. En el caso de una instalación MRL o unidad de potencia ubicada lejos del área de acceso, se debe utilizar una unidad de rescate MRL-H. Esta pequeña unidad actúa como un mando a distancia para realizar operaciones de rescate. Se puede colocar junto a la puerta del rellano para facilitar el acceso. Las operaciones de rescate de emergencia como bajar manualmente la cabina, bombear la cabina en caso de inundación, cerrar la línea hidráulica, etc. se pueden realizar fácilmente sin acceder a la sala de máquinas o la unidad de potencia donde se encuentra la válvula.
3. Se deben realizar inspecciones minuciosas del sitio y los componentes hidráulicos, incluida la válvula y la unidad de potencia, antes de volver a poner el sistema en funcionamiento.
4. Tenga en cuenta que la contaminación causa un daño más inmediato que el agua.
5. Es comprensible la urgencia de volver a poner en funcionamiento el sistema de ascensor hidráulico después de una inundación. A veces, es muy necesario. Sin embargo, hacer esto no debe comprometer la seguridad operativa del sistema, que puede fallar y causar más daño.

Preguntas de refuerzo del aprendizaje

Utilice las siguientes preguntas de refuerzo del aprendizaje para estudiar para el Examen de evaluación de educación continua disponible en línea en www.elevatorbooks.com o en la p. 115 de este número.
♦ ¿Qué es lo más importante que hay que determinar antes de decidir el curso de acción cuando se realiza el mantenimiento de un elevador hidráulico después de una inundación?
♦ ¿Qué causa más daño si el elevador hidráulico se pone en funcionamiento sin las comprobaciones adecuadas?
♦ ¿Cómo se realiza la evaluación de daños en la primera visita al sitio después de las inundaciones?
♦ ¿Qué opciones de rescate de emergencia se pueden proporcionar para las instalaciones de MRL, que probablemente se vean afectadas por las inundaciones?
♦ ¿En qué orden se deben inspeccionar los componentes de un elevador hidráulico después de una inundación?