Cómo reducir el costo total de propiedad de equipos de vapor (TCO)

En el entorno industrial actual, la eficiencia energética, la confiabilidad operativa y la reducción de costos a largo plazo son pilares fundamentales para mantener la competitividad. Uno de los sistemas clave en muchas plantas de procesos —particularmente en las industrias de pulpa, papel y energía— es el sistema de vapor y condensado. La optimización de los sistemas de vapor no solo impacta directamente en el rendimiento operativo, sino que también representa una oportunidad clara para reducir el Costo Total de Propiedad (TCO).

¿Por qué es importante conocer el costo real del vapor?

Conocer con precisión el costo del vapor es esencial por múltiples razones, todas relacionadas con la mejora de la rentabilidad operativa de la empresa. Entre los principales motivos destacan:

• Evaluar adecuadamente la viabilidad económica de proyectos de eficiencia energética o mejora de capacidad. Si el costo del vapor se calcula de forma incorrecta, pueden desaprovecharse proyectos valiosos y viables, o bien aprobarse iniciativas ineficientes que aumentan los gastos sin aportar beneficios reales.

• Servir como base para la optimización del sistema de generación de vapor y salas de calderas, permitiendo minimizar los costos operativos.

• Fortalecer las negociaciones con proveedores de servicios públicos o productores independientes de energía, al contar con datos técnicos y económicos fundamentados.

• Evaluar de forma precisa propuestas de cogeneración o autoabastecimiento energético, donde la generación combinada de calor y electricidad depende de un entendimiento claro del costo del vapor.

En muchas instalaciones industriales, el vapor es indispensable y tiene aplicaciones como:

• Calentamiento de procesos.

• Jets de vacío.

• Trabajo mecánico mediante ejes o turbinas.

• Generación de energía eléctrica.

• Calefacción de espacios industriales o comerciales.

De hecho, en plantas de manufactura, el calentamiento de procesos representa en promedio más del 60% del consumo de energía térmica, mayormente en forma de vapor. Este proceso también constituye una de las principales fuentes de costos operativos controlables, por lo que representa una oportunidad estratégica para que la gerencia reduzca gastos y aumente la rentabilidad.

El costo total de propiedad en sistemas de vapor

El Costo Total de Propiedad (TCO, por sus siglas en inglés) representa la suma de todos los costos asociados con la adquisición, operación, mantenimiento y disposición de un sistema a lo largo de su ciclo de vida. En el caso de un sistema de vapor, esto incluye:

• Costos de adquisición e instalación de equipos.

• Consumo de energía (combustible, electricidad).

• Mantenimiento programado y correctivo.

• Pérdidas por fugas, purgadores defectuosos o condensación.

• Repuestos, modernizaciones y personal operativo.

• Riesgos de seguridad y cumplimiento normativo.

La reducción del TCO implica adoptar un enfoque estratégico, técnico y económico para maximizar el retorno de la inversión. Esto se logra mediante un diseño optimizado, tecnologías eficientes, automatización y buenas prácticas de mantenimiento.

El caso Valmet–Spirax Sarco: colaboración para la excelencia

Valmet, líder global en tecnologías, automatización y servicios para las industrias de pulpa, papel y energía, emprendió recientemente un ambicioso proyecto: la instalación de una nueva máquina de cartón con una velocidad de diseño de 2,000 m/min y un ancho de alambre de 11,700 mm. Este equipo, tras su puesta en marcha en 2021, se convirtió en una de las máquinas de cartón más rápidas y anchas del mundo.

Para este proyecto, Valmet colaboró con Spirax Sarco, empresa especialista en soluciones para sistemas de vapor y condensado. El objetivo era claro: diseñar un sistema de alto desempeño que garantizara eficiencia energética, operación confiable y costos controlados a largo plazo.

Solución técnica implementada

La estrategia técnica se basó en un enfoque de "ingeniería con valor añadido", colaborando desde la etapa de diseño para anticipar problemas y maximizar los beneficios. Uno de los elementos clave fue la integración de un sistema de calefacción de vapor ajustable, diseñado para evitar la condensación superficial en condiciones de alta humedad operativa. Esto permitió:

• Asegurar condiciones térmicas constantes.

• Proteger los equipos críticos del deterioro prematuro.

• Mejorar la seguridad en el entorno de trabajo.

• Evitar fallas relacionadas con la acumulación de condensado.

Además, se optimizó la selección de productos, válvulas y materiales desde el diseño. Esta estrategia permitió minimizar el uso de espacio, facilitar el mantenimiento, reducir la cantidad de repuestos requeridos y mejorar la eficiencia general del sistema.

Resultados obtenidos

Los beneficios obtenidos por Valmet y sus clientes fueron notables:

• Reducción significativa del Costo Total de Propiedad.

• Mayor eficiencia térmica y menor consumo energético.

• Disminución del tiempo de inactividad por mantenimiento o fallas.

• Ambiente operativo más seguro y ergonómico.

• Mejor retorno de inversión gracias a decisiones técnicas bien fundamentadas.

Según el Sr. Timo Saarinen, Chief Engineer de Valmet:
“Estamos muy impresionados con el conocimiento especializado en vapor de Spirax Sarco, que realmente aportó valor a este proyecto. Al colaborar con su equipo experto en la etapa de diseño, pudimos ofrecer a nuestro cliente una solución robusta y adecuada para su propósito, con un costo total de propiedad significativamente menor.”

Recomendaciones para otras industrias

Este caso es un referente para cualquier empresa que utilice vapor como recurso térmico. Las recomendaciones clave incluyen:

1. Calcular con precisión el costo del vapor para tomar decisiones técnicas y económicas bien informadas.

2. Involucrar a expertos en vapor desde las fases iniciales de diseño, lo que permite anticipar problemas y evitar costos ocultos.

3. Adoptar tecnologías ajustables y soluciones modulares que faciliten adaptaciones futuras sin rediseños costosos.

4. Optimizar la selección de componentes desde el principio para reducir mantenimiento, espacio y consumo energético.

5. Considerar el TCO como criterio de evaluación central, más allá del costo de adquisición.

La optimización de sistemas de vapor es mucho más que una mejora técnica: es una decisión estratégica que impacta directamente en la rentabilidad, eficiencia y sostenibilidad de las operaciones industriales. Entender el costo real del vapor, diseñar con visión de futuro y apoyarse en expertos son pasos fundamentales para reducir el TCO y mejorar la competitividad.

¿Quieres saber cómo optimizar tu sistema de vapor y reducir tu Costo Total de Propiedad? Contacta con un asesor técnico de Spirax Sarco