Identificación y propuestas de solución de eventos comunes y anómalos ocurridos durante las fases de puesta en marcha, operación normal y mantenimiento de una planta desaladora de agua de mar

Abstract

El presente trabajo reúne los eventos más relevantes ocurridos durante las fases de puesta en marcha y operación de una planta desalinizadora de agua de mar cuyo producto final es el agua potable. Asimismo, se describe el funcionamiento de este tipo de plantas identificando los procesos de tratamiento tales como: Flotación de por Aire Disuelto (DAF), Filtros Malla Autolimpiantes, Ultrafiltración, Filtros Cartucho, Ósmosis Inversa, Remineralización por Lechos de Calcita y Desinfección con Hipoclorito de Sodio. Además, poder entender el funcionamiento y llevar un control operativo en este tipo de plantas se definen también parámetros operativos propios de una planta desalinizadora destacando los parámetros de Conductividad Eléctrica, Presión Transmembránica, Permeabilidad a 20°C, Potencial Redox y Porcentajes de Recuperación, entre otros. En este trabajo, se han identificado problemas como caídas de presión ocasionadas por: fallas durante los ciclos de lavado de los bastidores de ultrafiltración, fallas en la apertura y cierre de válvulas automáticas, mala hermeticidad de válvulas y contaminación de líneas de aire seco para instrumentación. Por otro lado, debido a la programación del sistema SCADA respecto a la validación de funcionamiento de un proceso previo para la activación del siguiente proceso, se han identificado problemas en la operación detectados por el sistema SCADA originados por: falla en encendido de equipos, falla por mala configuración de parámetros eléctricos y parada de planta por elevación del potencial redox. Asimismo, también se identificaron problemas operativos como: disminución del permeado a 20°C, elevación del diferencial de presión, ensuciamiento de membranas por limpiezas de mantenimiento, saturación de membranas de ósmosis inversa y ensuciamiento por calcitas. Finalmente, en este trabajo se llega a la conclusión que es de suma importancia la ejecución de los mantenimientos preventivos y controles operativos de manera eficiente y en el tiempo adecuado, de tal forma que nos permita poder prever los problemas operativos e identificarlos a tiempo. Las soluciones y controles operativos propuestos se basan en la experiencia adquirida como responsable de la operación y mantenimiento de la planta desalinizadora de agua de mar ubicada al sur de la ciudad de Lima y de la información obtenida y recolectada durante los primeros 4 años de producción y abastecimiento continuo a la población. Asimismo, se busca colocar como línea de referencia para las futuras plantas de agua potable a base de la desalinización del agua de mar que se desarrollarán en el país.

This work brings together the most relevant events that occurred during the start-up and operation phases of a seawater desalination plant whose final product is drinking water. Likewise, the operation of this type of plants is described, identifying the treatment processes such as: Dissolved Air Flotation (DAF), Self-cleaning Mesh Filters, Ultrafiltration, Cartridge Filters, Reverse Osmosis, Remineralization and Disinfection with Hypochlorite Sodium.

In addition, to understand the operation and maintain operational control in this type of plants, operating parameters specific to a desalination plant are also defined, highlighting the parameters of Electrical Conductivity, Transmembrane Pressure, Permeability at 20°C, Redox Potential and Recovery Percentages, among others.

In this work, drop problems have been identified such as pressures caused by: failures during the washing cycles of the ultrafiltration racks, failures in the opening and closing of automatic valves, poor valve tightness and contamination of dry air lines for instrumentation. On the other hand, due to the programming of the SCADA system regarding the validation of the operation of a previous process for the activation of the next process, problems have been identified in the operation detected by the SCADA system caused by: failure to turn on equipment, failure due to poor configuration of electrical parameters and plant shutdown due to elevation of the redox potential.

Likewise, operational problems are also identified such as: decrease in permeate at 20°C, increase in pressure differential, fouling in membranes due to maintenance cleaning, saturation of reverse osmosis membranes and fouling by calcites.

Finally, in this work we reach the conclusion that it is of utmost importance to execute preventive maintenance and operational controls efficiently and in the appropriate time, in such a way that it allows us to foresee operational problems and identify them in time. The proposed solutions and operational controls are based on the experience acquired as responsible for the operation and maintenance of the seawater desalination plant located south of the city of Lima and on the information obtained and collected during the first 4 years of production and continuous supply to the population.

In addition, it seeks to place it as a reference line for future drinking water plants based on seawater desalination that will be developed in the country.