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Fábrica de semiconductores reduce el mantenimiento no planificado en un 95%+ y ahorra $85,700 al año con el programa de tratamiento de vaciado de proceso (PVAC)
Antecedentes
Una fábrica de semiconductores con sede en EE. UU. enfrentó desafíos a largo plazo en la operación y mantenimiento de su sistema de vaciado de proceso de anillo líquido (PVAC), principalmente en forma de incrustaciones microbianas. Específicamente, el biofilm de la fábrica contenía altos niveles de hierro, un subproducto de la corrosión.
Esta contaminación afectó la eficiencia de la transferencia de calor y el rendimiento del sistema, y requirió un mantenimiento frecuente y no planificado de los intercambiadores de calor para su limpieza. La frecuencia del mantenimiento varió de semestral a trimestral o, en algunos casos, mensual. El cliente informó sobre el problema a su equipo de Nalco Water.
Análisis causa raíz
Trabajando en el sitio con el cliente, el equipo de Nalco Water encontró niveles sustanciales de bacterias formadoras de limo en los intercambiadores de calor, causadas por el aceite mineral dentro de las unidades, que se agregó en el punto de fabricación para protección contra la corrosión en tránsito.
Debido a las demandas de producción de la fábrica, las nuevas unidades de PVAC se pusieron en marcha rápidamente, sin tiempo para quitar el aceite o limpiar las superficies internas. Una vez que una unidad contaminada con aceite estaba en funcionamiento, el paso de compresión de cada etapa operativa movía el aceite por toda la unidad. Esto incrustó el aceite en las superficies de la carcasa de hierro fundido. El aceite se depositaba en toda la unidad y provocaba el crecimiento de bacterias, ya que una interfaz agua/aceite es un excelente punto de partida para el crecimiento bacteriano.
Otro factor que contribuyó fue la falta de rotación entre las unidades de PVAC. Las instalaciones suelen tener más de una unidad PVAC y es posible que solo requieran que una unidad funcione en un momento dado. Este período de inactividad puede acelerar la acumulación de bacterias en el intercambiador debido a la ausencia de flujo; el crecimiento de microbios favorece los ambientes de agua estancada.
Por último, el equipo confirmó un conocimiento exhaustivo de la metalurgia de los sistemas. Aunque el biofilm contenía altas cantidades de hierro, cualquier programa de protección química contra la corrosión debe garantizar que todos los metales mojados estén protegidos. Los niveles de hierro en el sistema a veces llegaban a 30 ppm y, como resultado, el agua del sistema se volvía roja periódicamente.
Solución
Nalco Water suele utilizar un enfoque mecánico/operacional/químico integrado en su proceso de desarrollo de soluciones. Estos son los pasos específicos implementados para resolver estos problemas y evitar que ocurran en el futuro.
Mecánica / Operacional
- Limpieza de nuevas unidades de PVAC antes de ponerlas en funcionamiento, para eliminar todos los restos de aceite mineral
- El personal del cliente recibió una capacitación de cuatro horas sobre el mantenimiento adecuado de las unidades PVAC
- El tiempo máximo de funcionamiento de la unidad PVAC se estableció en una semana para respaldar la rotación adecuada del equipo
- El rendimiento operativo de todas las unidades de PVAC se supervisó a través de Service Intelligence, impulsado por ECOLAB3D™. Los datos del sistema ayudaron al personal de la fábrica a identificar cuándo las unidades funcionaban fuera de las especificaciones, lo que requería acciones correctivas adicionales.
Producto químico: control microbiano
Resolver la contaminación microbiana fue la primera prioridad del equipo. La prueba Selecticide™ de Nalco Water permitió al equipo elegir un biocida con la mayor efectividad potencial y un riesgo operativo mínimo. La prueba compara el rendimiento de varios biocidas en muestras de agua del sistema en una aplicación particular y evalúa la reducción del recuento de microorganismos en cada muestra. Como resultado, la prueba ayuda a eliminar conjeturas al indicar el biocida apropiado y el rango de dosificación óptimo para un sistema en particular.
Producto químico: control de la corrosión
Se agregó al programa una química de control de la corrosión con el fin de minimizar la corrosión del hierro.
Resultados
Los intercambiadores fueron examinados después de cada cambio en el programa. Durante un período de dos años, los intercambiadores de calor fueron retirados ocho veces y cada vez mostraron progresivamente menos biofilm.
Antes de la solución de Nalco Water, la frecuencia de limpieza oscilaba entre mensual, trimestral y semestral. Hoy en día, la fábrica ha mantenido un récord de 21 años y no ha contado con cierres no planificados para limpiar los intercambiadores de calor. Esta reducción en la frecuencia de limpieza ha generado $42,850 en ahorros anuales en mano de obra más $42,850 adicionales en ahorros anuales en limpieza con producto químico.
Además, los niveles de hierro en el agua del sistema se redujeron en un 97%, desde el máximo anterior de hasta 30 ppm (lo que indica corrosión activa) a 0.02-0.8 ppm. La protección contra la corrosión mejorada respalda la capacidad del cliente para maximizar el tiempo de actividad y cumplir con la vida útil proyectada por el fabricante para cada unidad de PVAC.
Si bien esta historia detalla los ahorros de costos anuales, es importante señalar el valor mejorado que se logra al mantener estas ganancias: gracias a la ayuda continua y sin limpiezas no planificadas en 21 años, los ahorros de costos del cliente se han incrementado hasta alcanzar ${[ #1]}.8 millones en total.
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Ahorro anual
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Rentabilidad
$42,850 por año*Reducción de las tareas de limpieza
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Costo
$42,850 por año*Reducción de costos de limpieza con productos químicos
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Activo
97%*Reducción de los niveles de hierro en el agua del sistema
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Valor total ofrecido:
USD $85,700 al año
*Datos suministrados por el cliente