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Purgadores de vapor. Parte 1

Tras el escaso éxito de “¿Por qué usamos vapor en la industria?” y ya que el blog es mío y hago lo que me da la gana, voy a comentar sobre unos componentes que solemos encontrarnos en las instalaciones de vapor, con una importante misión: separar dos mundos.

Esta misión, poética en mi descripción, indispensable en la realidad, no es otra que separar del vapor aquellos elementos que pueden aparecer en la instalación tanto en la puesta en marcha (momento crítico) como durante su funcionamiento habitual, ya se trate de condensado (nombre habitual que recibe el agua resultante de la condensación del vapor) o los llamados incondensables (aire).

Por no entrar muy en detalle, resumiremos que el vapor, una vez ha transportado y cedido su energía, condensa en agua (redundante, sí, pero aclara), que puede generar numerosos problemas en la instalación, que está diseñada para transportar vapor, no agua, y por eso debe ser purgada. Además, sobre todo durante las puestas en marcha, pueden crearse bolsas de aire (incondensables), que son empujadas hacia puntos de la instalación donde pueden crear problemas, así que deben ser eliminadas (venteadas).

No purgar el condensado de una instalación puede comportar numerosos problemas de proceso como pérdidas energéticas, anegamiento de equipos, bajadas de rendimiento, etc; pero también problemas graves de seguridad como golpes de ariete por arrastre, con una energía que puede llegar a reventar tuberías, y arrancar instalaciones.

Físicamente, tanto  se trata de válvulas automáticas que deben abrir ante la presencia de aire o condensado, y cerrarse ante la llegada de vapor. Existen diferentes tecnologías de purgadores, cada una de ellas con una serie de ventajas y/o inconvenientes, sobre todo asociadas a diferentes condiciones y requerimientos. Haremos un pequeño resumen, y trataré de poner una foto de cada fabricante que conozco, para que nadie se me enfade, y “en el futuro” os hablaré de cada uno de ellos.

bimetálicos

termostáticos

termodinámicos

cubeta invertida

boya

  • venturi, híbridas, etc…

Fuera de las instalaciones de vapor, nos podemos encontrar sistemas similares, con un funcionamiento muy parecido, pero que su función les hace denominarse de manera diferente:

– venteos. Válvulas automáticas que se abrirán ante la presencia de un gas en un circuito de líquidos. Mediante el conocimiento de los fluidos (gases y líquidos), y las condiciones de proceso e instalación, se diseñan dispositivos dimensionados específicamente para esta acción (p.e. en circuitos de aceite térmico, eliminar aire)

– drenadores. Exactamente igual que los elementos anteriores, pero para eliminar un líquido de un gas (p.e. en circuitos de aire comprimido, eliminar agua)

Introducción a los tratamientos superficiales

Cuando era estudiante, una de las asignaturas que más vivamente recuerdo, básicamente porque me costaba mucho dormirme gracias a un profe de aquellos “motivante”, trataba sobre tratamientos superficiales. A lo largo de mi carrera profesional me he ido encontrando con esta temática reiteradamente, lo que me dice varias cosas:

  • tenía que haber estado más atento (tomad nota niños)
  • parece ser que es un tema interesante
  • cada vez estoy más cerca de la jubilación 🙂

Nunca he encontrado una fuente que lo explique de esta manera, pero tal y como lo retengo en mi memoria, es que de algún sitio copio, pues soy incapaz de generar estructuras de más de dos conceptos con o sin comas ;). Vamos a establecer una clasificación rápida de los tratamientos:

  1. modifican las propiedades del sustrato. Pueden ser tratamientos y/o recubrimientos
  2. no modifican las propiedades del sustrato.  Recubrimientos (coatings para los modernos)

Como ejemplos del primer punto cabe citar:

  • materiales que en el medio natural son estables, pero que ante alguna alteración crean capas externas de óxido, como el acero, el acero inoxidable, el cobre, el aluminio, etc, a través de un mecanismo de autoprotección, el pasivado
  • materiales que mediante tratamientos térmicos, físicos o químicos pueden mejorar alguna propiedad del material
    • térmicos: temple, revenido, recocido…
    • térmicos/químicos: nitrurado, cianurado, difusión…
    • mecánicos: shot peening, electropulido…

Del punto 2 podemos encontrar de nuevo varios grupos, y seguramente me dejo alguno, pero podemos hablar de:

– aportaciones de metales como cobreados, niquelados, cromados, plasma, nitruro de titanio…

– aportaciones composites o resinas generalmente con una base plástica y todo tipo de refuerzos: poliuretanos, epoxis, vinilos…

En general, y así siempre lo he hecho saber en el bar, los tratamientos superficiales buscan dotar a la superficie de un material de unas propiedades que de por sí mismo no tiene, ya que bajo unas determinadas condiciones:

  • el acero al carbono se corroe
  • los metales se desgastan
  • el inoxidable es caro “se pica”
  • el aluminio “se mancha”
  • etc…

Y mediante tratamientos o revestimientos podemos separar los agresores más comunes: corrosión, desgaste, cavitación, ataque químico, abrasión,etc; de nuestros activos (sean equipos o instalaciones), y así obtener numerosas ventajas como:

  • mayor duración de componentes
  • mayor vida en servicio
  • menor coste de inversión (materiales exóticos vs acero al carbono recubierto, p.e.)
  • descuentos en supermercados… 😉

 

Impulsores de bomba recubiertos con poliuretano

Impulsores de bomba recubiertos con poliuretano

Gracias a Rubén por sus comentarios.

Gracias a Conrado, “el profe motivante”.

Sobre turbinas hidroeléctricas

En los últimos años he entrado en contacto con un sector energético totalmente desconocido para mí, el hidroeléctrico. Tras mucho tiempo dedicado a preguntar y leer, puedo decir que continuo sin saber nada del sector, pero como osado bloguero curtido en mil y una batallas técnico-lingüísticas, no puedo más que compartir cosas interesantes para mi corto intelecto.

Partiendo desde lo más básico (para lenguaje técnico-chachi ya está la Wikipedia), una turbina es un equipo mecánico, rotativo, que convierte la energía mecánica de rotación (de su masa) en energía eléctrica, justo al revés del trabajo de una bomba. Esta es la explicación a lo bestia, por si os cruzáis con un amigo que hace tiempo que no veis y os pregunta ¿qué es una turbina? Cosa que a mí me suele pasar mucho, y encima vuestro amig@ es el típico listillo que ya sabe la explicación pero está esperando que digáis algo mal para corregiros, probar esta descripción un pelín más refinada y me contáis: una turbina es un equipo rotativo, del grupo de las turbomáquinas, que recibe energía transmitida por diferentes fluidos como aire, agua, vapor de agua, etc, que convierte en energía mecánica de rotación, y esta a su vez, en un el alternador, en energía eléctrica que debemos tratar antes de suministrar a la red. También pueden ser usadas para mover otros equipos.

Hoy en concreto hablaremos de las turbinas hidroeléctricas, que aprovechan la energía potencial resultante del almacenamiento de agua en presas, que mediante una diferencia de altura entre el agua y la turbina (salto) hacen girar ésta. Existen diferentes tecnologías de  turbinas aplicadas en la hidroeléctrica, pero 3 de ellas se llevan la palma por su gran uso. El último dato que recuerdo, de hecho no sé muy bien porqué mi cerebro retiene este tipo de información, es que un 15% de la energía eléctrica generada en el mundo se hace a través de esta tecnología (las perlas son Brasil, Canadá, China y E.E.U.U.).

No entraré a describir los tipos de centrales, pero cabe mencionar como las más comunes:

– centrales run-of-river (lo siento, no me gusta ninguna traducción al castellano 😉 ). Normalmente en ríos o canales, donde existe un gran caudal, pero saltos pequeños.

– centrales de almacenamiento (presas, represas, etc). Donde tenemos elevada altura, pero caudales más pequeños

– centrales reversibles. Vendría a ser una variante de la anterior, pero estas centrales se construyen para retornar el agua turbinada a una cota más baja de nuevo a mayor altura para volver a aprovecharlo. Lógicamente esta operación se suele hacer por las noches donde demanda y precios son más bajos, aprovechando el excedentes de planta que no “pueden” parar como nucleares…

Ahora sí, los tipos de turbinas, que me enrollo…

Turbinas Kaplan

Deben su nombre a su inventor, Viktor Kaplan, también defensa central del Viena F.C., y suelen utilizarse en centrales de río, y en general, donde el salto es <65 metros. Normalmente verticales,  sus álabes son orientables para obtener un mayor aprovechamiento de los cambios de altura que puedan originarse, aunque existe una variante, horizontal y con álabes fijos, a la que se le suele llamar tipo bulbo. Se pueden obtener potencias de hasta 200MW. Geométricamente existen diámetros de turbina de 10 metros y pueden alcanzar hasta 400 rpm (imaginaros esas masas dando vueltas :))

 

 

 

Turbinas Francis

También deben su nombre al inventor, y no voy a hacer la broma para los más veteranos, James Francis, y con esta tecnología cubrimos a partir de los 65 metros de salto, hasta los 700 metros. Aquí la geometría del elemento rodante es fija, y puede regularse en la parte estática la orientación del flujo para adaptarse a diferentes situaciones. Es el tipo más común usado en todo el mundo, con potencias de hasta 700MW (Itaupú, Brasil), y en este caso la velocidad puede llegar hasta las 1000rpm. Es un tipo de turbina que se usa muy comúnmente para la denominada “mini-hidro” (pequeñas turbinas), y podemos encontrarlas tanto verticales como horizontales.

 

 

Turbinas Pelton

¡Qué decir sobre las turbinas Pelton! Su inventor no fue otro que el carpintero y buscador de oro Lester Allan Pelton, quién desarrollo una turbina para aprovechar la energía de grandes saltos, mayores a 700m, donde desde uno o más inyectores, se proyecta un chorro de agua a presión que obliga a girar a la turbina consistente en un serie de “cucharas” que forman el elemento rodante. Es uno de los diseños de mayor rendimiento

 

 

 

No existen unas turbinas mejores que otras, o más eficientes que otras por definición, en función de una serie de parámetros como altura, tipo de agua, caudal, operación, situación, y sobre todo, presupuesto :), tendremos una turbina (central) más eficiente o menos eficiente para esa situación. Existen centrales que combinan diferentes tipos de turbinas…

Como curiosidad, si queréis ver online la demanda energética, y cómo se estructura la generación en tiempo real según Red Eléctrica de España, podéis visitar el siguiente enlace donde no sólo encontraréis la aportación porcentual de la generación hidroeléctrica, sino también del resto de tecnologías. Aquí encontraréis su explicación.

¿Qué es el compression set? – Volumen 2

Y aquí va la fascinante segunda parte…

Vamos a ilustrar rápidamente porqué es necesario crear una fuerza de sellado en un sistema o sobre un material, si no queremos tener fugas. Y lo voy a mostrar como me lo explicaron a mí, pues creo que es el ejemplo más sencillo para entender estos conceptos, y es a través de un collarín hidráulico o neumático, en “U” (también llamado sello de labio, sello V, retén, etc…)

En primer lugar, existen unas medidas de ranura en el equipo (en adelante cajera), donde se introducirá el collarín que deberá generar estanqueidad en el sistema. Podemos ver en amarillo una sección representativa de un collarín en “U”, habitualmente fabricado en elastómero.Cajera + collarin

A continuación, y para poder observar de manera clara la interferencia con la que se ha fabricado el collarín, os muestro esta imagen, donde los labios que deben generar el sellado, se fabrican con unas dimensiones superiores a la cajera que los contendrá, para que, como veremos más adelante, generen una presión, que se conoce como fuerza de sellado (al ser aplicada sobre una superficie). En realidad podéis imaginar que esta es un imagen ilustrativa, ya que automáticamente cuando la goma quede aprisionada en la cajera, se adaptará a la forma de esta (if you put water into a cup…).Cajera + collarín sin comprimir

Y efectivamente, cuando el collarín quede aprisionado en su cajera, quedará de esta forma.Cajera + collarín comprimido

Lo que originará automáticamente una fuerza de sellado sobre la superficie en contacto de los labios con el metal, que generará un gradiente de fuerzas, calculado por el fabricante del sello para que este funcione.Cajera + collarin + fuerza sellado

 

 

En realidad, lo que sucederá cuando el fluido ejerza también presión sobre el collarín, que el gradiente de fuerzas aumentará, incrementando así la fuerza de sellado (aquí algunos deberían entender porqué con presión muchos sistemas no fugan, y cuando esta desaparece, fuga, aunque más adelante veréis donde está concretamente el truco, por culpa del compression set). Cajera + collarin + fuerza sellad + fuerza fluidoLlegados a este punto ¡ya tenemos el primer ingrediente para el compression set! ¡Presión!

El segundo ingrediente ¡la temperatura! En realidad es opcional, como los elevalunas eléctricos cuando yo era pequeño, y en realidad lo más interesante es que si no existe, igualmente se producirá la deformación, pero si existe, provocará una aceleración del proceso.

Y el tercer ingrediente… ¡el tiempo! Ese que todo lo arregla, o todo lo jode, según se mire

Y es que el compresión set no es más que una modificación de la geometría original que sufren los elastómeros y algunos plásticos sometidos a una carga de compresión, con o sin temperatura, que se alarga en el tiempo de manera continua o cíclica.

Como podéis ver en la siguiente imagen, en realidad lo que le pasa a un sello dentro de su cajera, es que “se olvida” de su forma original debido a los procesos de envejecimiento citados en el primer artículo, que sumados a la presión, temperatura y tiempo, conforman el material con cualquier forma que tenga la ranura. Por eso sucede que con el tiempo, cuando un equipo está en marcha, y existe presión, el collarín crea una fuerza de sellado que evita las fugas, pero cuando esta fuerza desaparece, y el compression set ya ha hecho estragos, el líquido es capaz de colarse entre el metal y el collarín de manera que el sistema “suda aceite o el líquido que estemos intentando contener”.

Cajera + collarin deformado

Y hasta aquí queridos niños la maravillosa y apasionante vida del compression set, o más largo para los que gusten de un mayor uso de saliva: deformación permanente por compresión

¿Qué es el compression set? – Volumen 1

En castellano la definición más correcta que he encontrado es “deformación permanente por compresión”, y se refiere al grado de deformación de un elastómero debido a una exposición prolongada a una carga de compresión.

Este asunto es de vital importancia en aplicaciones industriales de sellado de equipos, tanto estáticas como dinámicas, donde los materiales elastómeros son ampliamente utilizados.

Los materiales elastómeros

Debemos partir del conocimiento básico de los elastómeros, que pueden ser de origen natural o sintético, y cuyo proceso de fabricación puede concluir con la vulcanización, que realiza un cohesión de sus moléculas, dotándo al material de unas propiedades muy interesantes.

En general los elastómeros tienen un inconveniente, y es que conforme se fabrican, comienza un proceso de envejecimiento por oxidación que hace que pierda resistencia y elasticidad, este puede ser en días o en años hasta que pierda sus propiedades, pero existe, si no, me quedaría sin artículo ;). Incluso existiendo normas y técnicas sobre su fabricación (con aditivos específicos para retardar este efecto), conservación (almacenamiento controlado en temperatura, humedad, etc), y uso (condiciones ambientales de funcionamiento), es conocido que un elastómero envejece y pierde propiedades.

Todos hemos observado en nuestra propia casa con diferentes elementos como la suela de los zapatos que se endurece, las gomas de pollo que sujetan nuestros cables o cromos que se rompen, incluso los neumáticos de nuestros coches o motos que pierden adherencia, y es que, con el pasar de los años, lo que inicialmente tenía una elasticidad envidiable, y un aspecto “gomoso” muy apetecible :), se torna liso y brillante (por una capa externa endurecida), y con una elasticidad y otras propiedades desaparecidas, incluso llegando al agrietamiento o rotura del material ante una deformación mínima.

Ahora vamos a llevar todo esto al campo de la industria, y en concreto a las aplicaciones de estanqueidad o sellado, que es donde queremos llegar, ya que allí el compression set, o deformación permanente por compresión, cobra una importancia notable, produciendo numerosos problemas en la industria, aunque algunos no quieran reconocerlo 😉

Fuente:Wikipedia

No quiero hacer una lista de materiales elastoméricos, pues es vastamente conocido el uso de diferentes elastómeros para el sellado desde muchas décadas atrás hasta hoy; pero me estoy dando cuenta que la voy a tener que hacer para satisfacer vuestras ansias de conocimiento, pues ya oigo a la gente agolpándose bajo mi ventana para reivindicar un listado mínimo. En este hay una mezcla entre términos técnicos, marcas y “palabros de uso común”; vaya por delante que no está completa, pues sería tarea ardua y quizás mejor que consultéis la ISO 1689:

  • NBR. Nitrilo butadieno, BR, buna-N, Perbunan®, goma-lona (combinación NBR con textil)…
  • EP. Etileno propileno con variantes como EPDM, EP962…
  • FKM. Fluoroelastómeros, FPM, Vitón®…
  • VQM. Silicona, SI, comenzando con las famosas “goma-lona”, hasta llegar al más avanzado compuesto en materia química como son los perfluoroelastómeros, pasando por los nitrilos butadienos (NBR o buna), buna
  • PU. Poliuretanos, PUR, TPU, TPE, AU, EU…
  • FPKM. Perfluoroelastómeros, FFKM, Kalrez®…
  • CR. Chloroprene, Neopreno®…

Qué mejor ilustración para este artículo que la vista esquematizada de un elastómero en reposo (A), y el mismo sometido a tensión (B).

Vaya rollazo os he estado explicando hasta ahora, y aún no hemos empezado con el compression set. Pero no se vayan todavía ¡aun hay más!

La memoria y la estanqueidad

Por si alguien lo dudaba, existe una necesidad básica para conseguir estanqueidad en un sistema, y es la memoria.

Si tienes un poro en un globo que acabas de llenar de agua, instintivamente pones el dedo para que deje de salir, y juegas a mojar a los de al lado. Y así será hasta que olvides porqué tenías el dedo allí, y vuelva a salir agua. Memoria.

Si ponéis un parche en una cámara o neumático se quedará allí hasta que olvide cual era su función y vuelva a perder aire (aunque puedan pasar años). Memoria.

Si ponéis una junta planta en cualquier sitio, y apretáis los tornillos que la aprisionan, estáis dotando al sistema de una carga, que debería permanecer ahí “para siempre” y así tener estanqueidad. Memoria.

Os podría dar cientos de ejemplos más de como el hombre dota a los materiales o a un sistema de memoria para evitar fugas (esta frase con hombre y memoria, es caldo de cultivo para mujeres 🙂 )

¿Y qué pasa si el material o sistema pierde u olvida la memoria? ¡pues averías!

¿Por qué es importante este punto? Aunque breve (con mi mal llevaba brevedad), porque el compressión set, es un proceso por el cual un elastómero pierde la memoria, y deja de realizar su función de estanqueidad, y… ¡avería!

¿Nos vas a explicar de una p*** qué es el compression set? Si. En el próximo artículo

 

¿Qué es el termoconformado?

Pues no hay más que ser un pelín perspicaz para darse cuenta que el proceso de fabricación por conformado se compone de dos partes, “termo” y “conformado”, que aunque por separado tienen muchas acepciones, algunas más o menos graciosas ahora mismo, juntas son bastante concisas (que es justo lo que no estoy siendo yo ahora), y definen perfectamente el proceso.

El proceso de fabricación por termoconformado suele referirse a la producción de piezas plásticas, aunque existen procesos similares con otros materiales, como pueden ser los metales, que dejaremos para otro día.

Ya llevo dos frases y aún no he explicado nada, voy al grano.

Para citar rápidamente varios ejemplos antes de explicar el proceso en sí, quiero que penséis en los envases, llamados blister, habitualmente transparentes, en los que protegen elementos como bolígrafos, bombillas, pilas, encendedores, utensilios de cocina, y por supuesto mis amigas las pastillas (no penséis mal, las ilegales no se venden en blister, digo yo 😉 ). También es fácil comprar algún pequeño gadget o electrodoméstico que al abrir el envoltorio exterior, tiene una o varias piezas plásticas obtenidas por este proceso protegiendo la compra o robo realizado.

Todos estos elementos han sido obtenidos por el proceso de termoconformado, al igual que se obtienen por termoconformado las bañeras y platos de ducha acrílicos, aunque estos posteriormente son reforzados por la partes trasera mediante aportación de estructuras rígidas (normalmente tablas de madera), y posteriormente recubiertos con resinas mezcladas con trozos de fibra para dar resistencia a las cargas a soportar, que en algunos casos…

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Volviendo, más bien empezando:

– fase “termo”. Lo que tenemos es una lámina, de material plástico (habitualmente polietileno PE), que variará su grosor en función de la pieza y del nivel inviolabilidad a obtener del blister, y que por supuesto a veces define la calidad del objeto que protege, y que puede ir desde una décima de milímetro hasta varias de ellas. Tanto si el proceso es manual, como si es automatizado, se calienta esta lámina para que cuando sea calentada y enfriada rápidamente, haya facilitado que el material haya alcanzado su zona de deformación plástica, y pueda adquirir fácilmente la forma del molde, a través del cual se ha hecho vacío para atraer la lámina.

– fase “conformado”. Como he avanzado en el punto anterior, al haber calentado la lámina, se usa un molde, que normalmente es el negativo de la forma a obtener (sobre todo en procesos automatizados), aunque puede ser el positivo, y se sujeta perimetralmente la lámina, provocando el vacío entre el molde y la lámina a través de unos orificios habilitados a tal efecto, que generan una succión que produce la deformación plástica de la lámina precalentada sobre la forma a obtener.

En 100 años encontraría un vídeo más molón para mostrar un ejemplo de este proceso:

Si lo que queréis ver es como continua habitualmente el proceso de fabricación que se inicia con el termoconformado, que veréis en los 90 primeros segundos de este video, podéis verlo luego completamente.

¿Qué es un intercambiador de calor? Conceptos

Bueno, es fácil por la gramática averiguar cual es el objetivo de un intercambiador de calor, pero para que pueda hacer al menos un artículo interesante (o incluso dos), hablaremos de cómo hacen ese intercambio de calor, cómo son, y para qué se usan.

Un intercambiador de calor es un equipo que nos permite provocar y controlar un proceso de transferencia de temperatura entre 2 o más cuerpos.

La teoría de estos aparatos nos remite directamente a diferentes principios de la termodinámica, y de manera más práctica a conceptos de transferencia de calor, que juraría que fue la única clase en la que no me dormí en ingeniería térmica, y quizás por eso siempre vacilo con estos conocimientos (que es realidad son los únicos de esta materia que conozco, y aquello de “la energía no se creo ni se destruye, y bla bla bla).

La realidad es que dos cuerpos a diferente temperatura evolucionarán hacia el equilibrio entre estas, siempre de manera que hay una transferencia de energía térmica del cuerpo con mayor temperatura al de menor, y esto se consigue mediante:

– radiación. La que emite un cuerpo por su temperatura en forma de ondas. Por ejemplo una bombilla

– convección. Entre cuerpos separados por un fluido que transporta la energía entre ambos. Por ejemplo las corrientes de aire en la Tierra.

– conducción. Entre dos cuerpos en contacto directo. Por ejemplo una sarten sobre una resistencia eléctrica.

En general en la industria hay muchísimos equipos que actúan bajo estos principios (a veces combinados con otros), y muchas veces sus nombres atienden sólo hacía en qué sentido observamos la transferencia, pues como hemos dicho, el cuerpo caliente siempre cederá energía al frío: radiadores, calderas, condensadoras, intercambiadores, enfriadoras, refrigeradoras, calentadores, aireadores, calefactores, intercooler, etc.

Para acabar decir que tenemos dos intercambiadores de calor en nuestro día a día, que pasan desapercibidos, pero que a raíz de este maravilloso artículo, que cambiará vuestra percepción del entorno, pasarán a formar parte de una nueva dimensión donde explicaréis a vuestras allegados vuestros conocimientos en la materia mientras ellos se adentran en los dominos de Morfeo:

– radiador de vuestro coche o moto. Los que se hayan tenido algún accidente lo saben bien, pero delante del vehículo, tras la parrilla embellecedora de cualquier vehículo, se coloca un radiador por donde se hace circular el líquido refrigerante del motor, donde unos tubos aleateados realizan un intercambio de calor con el aire cuando se está en movimiento, o con el aire producido por el ventilador cuando se está parado.

– nuestra nariz. Para aquellos que aún opinen que estamos mal diseñados, saber que nuestra nariz cumple un objetivo doble. Al inhalar precalentamos el aire que tiene que llegar a nuestros pulmones, y cuando exhalamos lo refrigeramos. Sólo tenéis que colocar vuestra mano delante de la boca y nariz y exhalar aire para comprobar una buena diferencia de temperatura. Después de hacerlo 10 veces, parar, no os vayáis a marear. Y si tenéis alguien al lado mientras leéis esto, por favor tras hacerlo las primeras veces, mirar de reojo por su rostro gira hacía la preocupación o directamente dormita 😉

En mi caso, soy capaz de congelar alimentos con la nariz. Sí, estoy bien dotado. Y al finalizar, os hiero.

Las pistas nos conducen al fallo

Hace bastante tiempo escribí que en muchas situaciones de mi vida no me dedico a buscar culpables, sino que dedico mis esfuerzos a encontrar soluciones; para qué perder el tiempo, si la recompensa por encontrar al culpable es 0, y la solución vale 1 (estoy en modo binario). En realidad, todos necesitamos que una parte de nuestra vida se ejecute en modo diagnóstico (buscando culpable y solución), porque si no seríamos incapaces de relacionarnos con nuestro entorno y avanzar, pues cada día es un cúmulo de circunstancias, que nos permiten aprender mediante observación, y posteriormente, si queremos (actitudes), y/o podemos (aptitudes), buscaremos soluciones (toma filosofía barata).

Recuerdo que en ese mismo artículo aclaré que en la técnica, justamente aplico todo lo contrario, ya que en ese caso si que hay recompensa por encontrar al culpable, la de evitar un error o fallo.

Sobre todo en mecánica, no olvidemos que estoy venía siendo un blog de mecánica, las pistas que nos ofrecen los fallos son muy importantes, y sirven en muchísimos casos para determinar las causas, incluso su orden y su magnitud, y de esta manera, bien corregirlas, bien establecer herramientas de predicción que nos permitan acotarlos. En realidad, con este artículo no invento nada, y por ejemplo se habla de “eliminación del problema” (troubleshooting), o del “análisis de la causa raíz” (root cause analysis), como herramientas que nos permiten encontrar las causas del fallo y solucionar, pero como había empezado a escribir este artículo antes de hablar de estos sistemas, ahora ya lo acabo.

Ahora voy a hacer gala de mi palabra 301, y 302. Este texto, escrito como mecánico venido a más, aunque circunscrito a esta temática, permite extrapolar el sistema a otras muchas disciplinas que no quiero citar para que no me lluevan hostias, incluso a las personas, y me vino a la mente porque:

  1. Tengo espacio de sobra en esta inmensa esfera con pelo que tengo por cabeza
  2. En mi día a día vivo de analizar el fallo, lo que me permite ayudar a otras personas, animales o cosas

Aunque muchas veces, al menos en mi trabajo, no requiere más que unos sencillos pasos que os pasaré a describir:

  1. conocimiento del sistema. El primer punto es básico, por eso es el primero;) , pues lo requerimos para poder entender cómo debe funcionar el sistema. Y aunque la práctica muchas veces lo es todo, aquí la teoría es muy importante, pues nos permite visualizar los tipos de esfuerzo a los que están sometidos las piezas, a los desgastes relativos que pueden producirse, a los propios materiales de los componentes, etc.
  2. búsqueda de pistas mediante observación. Como siempre, sin tiempo no hacemos nada, y es que en función de la experiencia ante la situación, deberemos emplear más o menos tiempo buscando pistas, marcas, señales, cualquier información que nos acerque a la causa o causas del fallo.
  3. relación causa/efecto. Los dos puntos anteriores nos permiten encontrar los efectos, que debemos relacionar con sus causas, y como apuntaba antes, con su magnitud. Añado aquí el término “magnitud”, pues como suelo explicar, conviene relativizar las cosas, pues no es lo mismo un tornillo que se ha roto al segundo día de funcionamiento, que uno que lo hace tras 20 años de servicio. Aunque las causas y los efectos puedan ser las mismas.
  4. solución. Esta es la parte más importante del proceso, y aquí intervienen innumerables cualidades del observador, pero no podemos decir que cerramos el círculo si no somos capaces de corregir o minimizar los efectos de las causas (creo que empiezo a abusar de estas palabras…)

Seguro que muchos de vosotros, que en vuestro día a día tenéis, o necesitáis de este procedimiento para subsistir, tenéis muchas variantes de este sistema que me acabo de inventar mientras hago la digestión, pero para eso están los comentarios del blog ¡y gratis!

Rotura del pantano de Puentes (Lorca)

De cómo se impulsa el semen, a las bombas peristálticas

¡Sí, sí! Has leído bien, ese es el título. Nunca, nunca, nunca, responderé a preguntas sobre cómo se me ocurrió escribir este artículo. Eso sí, esto es una demostración que la ingeniería está en todos lados, o mejor dicho todavía, un ejemplo más de cómo la ingeniería se nutre de la naturaleza para crear.

Pues nada, aquí estamos con un apasionante tema, el cuerpo humano ¿pero si aquí nunca habíamos hablado del cuerpo humano? No es cierto del todo, mira estos ejemplos: sinestesia, prótesis, agua, etc. Y es que, como veremos a continuación, estamos hablando de una aplicación de ingeniería naturomecánicohidráulica (toma patada al diccionario).

Para empezar hay que poner una foto, aunque no parezca acorde a la línea gráfica del blog, si es que alguna vez la he tenido:

Male anatomy blank

No voy a entrar en el detalle del proceso de erección, ya que este artículo explica perfectamente como la parte bioquímica de nuestro organismo hace actuar a la biomecánica, que es donde entraremos nosotros. O sea, nos centraremos en el momento de la eyaculación, de ahí el título…

Esto es una información que extraigo de mi intuición como mecánico, así que espero no equivocarme, primero porque desmontaría este bonito artículo que estoy intentando acabar, y segundo porque perdería la credibilidad que tantos años me ha costado generar. El caso es que existe un tipo de movimiento llamado peristáltico (o peristalsis), que consiste básicamente en aplicar fuerza externas sobre un tubo, de manera que hagan avanzar el fluido o sólido que hay en el interior del tubo, así, por ejemplo, nuestro cuerpo hace avanzar el bolo alimenticio por los intestinos y hace la digestión, y de la misma manera se realiza la eyaculación mediante la contracción de algunos músculos y otras partes del aparato sexual. Observar que no es un proceso contínuo sino rítmico.

Todo esto para llegar a explicar que existe un tipo de bomba en el mercado, utilizada prioritariamente para mover fluidos o sólidos agresivos química o abrasivamente, o, por otro lado, para mover productos alimentarios, farmacéuticos o estériles, ya que el único contacta al ser bombeados, lo realizan con el interior del tubo.

Los tubos que realizar la función peristáltica, sufren continuamente deformaciones para impulsar el producto, así que en muchas ocasiones, están bañados con algún fluido lubricante, que en ningún caso (a menos que se trate de una avería), puede entrar en contacto con el producto.

Aquí adjunto una representación gráfica desde la Wikipedia, que muestra la relación con lo descrito anteriormente, donde la presión continuada en diferentes zonas de un tubo, impulsa en fluido hacia adelante.

Las aplicaciones más comunes en las que podemos encontrar este tipo de bomba son:

  • necesidad de dosificación de productos. Por ejemplo adhesivos para montaje aumático o manual, productos químicos para tratamientos de aguas…
  • bombeo de fluidos con altos contenidos de sólidos (por tanto con probabilidad de abrasión). Por ejemplo fangos en depuradoras, productos áridos como cales, cementos, argamasas…
  • bombeo de productos alimentarios. Por ejemplo zumos, batidos, leche…
  • bombeo de productos sensibles al corte o delicados (que es otro tipo de bombeo dañarían su textura o composición). Por ejemplo zumos, aceites, alimentos triturados…

La bomba más grande del mundo

Hace un tiempo hablamos de bombas, y de su uso más común. Pues bien, su uso no ha cambiado, lo que sí cambia continuamente son las aplicaciones, las tecnologías, y… ¡¡¡el tamaño!!!

Hace unos días cotilleaba por la web Pumps & Systems, un portal para usuarios de bombas, y me encontré con la noticia del diseño y construcción de la bomba de agua más grande del mundo (el bombeo está previsto ser acabado en junio del 2011). Es curioso como el ser humano reacciona con ingenio a los golpes pues, el motivo de que se hayan fabricado estas bombas, lo encontramos en el desastre del huracán Katrina del año 2005, donde perdieron la vida1.826 personas, y causó daños materiales por valor de 75.000 millones de dólares (aproximadamente el PIB de un país como Croacia).

Nueva Orleans es una ciudad por debajo del nivel del mar (-3 metros), de ahí que desde el desastre, se han ido diseñando y poniendo en marcha diferentes actuaciones para evitar que se repitan. Una de ellas es la reconstrucción de este “megabombeo”, compuesto por once bombas tan grandes que debieron ser montadas in situ, y que son capaces de extraer agua del interior de la ciudad, al golfo de México, a un ritmo de 541.000 metros cúbicos por segundo ¡¡¡podrían vaciar unas 215 piscinas olímpicas en 1 segundo!!!

Este bombeo fue diseñado, en colaboración con el US Army Corps of Engineers, por Fairbanks Morse, un fabricante norteamericano, aunque la gran dificultad en este tipo de construcciones, es la logística. Y es que estos equipos, una vez construidos, fueron desmontados, trasladándose poco a poco, y pieza por pieza a continuar el proceso de pintado, y ensamblaje hasta su destino final, en el interior del bombeo.

Se han perdido todos los enlaces a fotos que originalmente había incorporado, pero he recuperado este enlace con una presentación de fotos y un vídeo muy interesante.

Aquí podéis ver gráficamente cómo funcionan cada una de estas bombas en casa de ponerse en marcha, sacada de Popsci:

Lógicamente con los enlaces que os adjunto, encontraréis muchísima información para profundizar, pero os dejo aquí algunos datos llamativos sobre las bombas, y el bombeo:

  • son accionadas por motores diesel con una potencia de 5444CV
  • sólo el impulsor (piezas interna de rotación), pesa más de 38.000 kilogramos
  • cada bomba pesa aproximadamente 70.000 kilogramos
  • cada bomba puede evacuar 49.000 metros cúbicos por segundo
  • el diámetro de descarga es de 3,5 metros

Los enlaces para más información son este y este.

Y finalmente os dejo un vídeo del fabricante de las bombas: