Puente grúa para desalinización

Características del sector y requisitos de izado en la fabricación de equipos de desalinización

La fabricación de equipos de desalinización constituye un pilar estratégico de la industria emergente en China y resulta clave para resolver la escasez de recursos hídricos en ciudades costeras e islas. Se estima que el mercado mundial de desalinización alcanzará los 28.000 millones USD en 2026, y China, como una de las mayores bases de fabricación de estos equipos, representa aproximadamente el 25 % de la capacidad global. Los equipos de desalinización abarcan cuatro categorías principales: elementos de membrana de ósmosis inversa, evaporadores de destilación multiefecto, bobinado de elementos de membrana, y bombas y válvulas de alta presión. La estructura del producto abarca desde elementos de membrana de precisión (de solo 5 a 50 kg por unidad) hasta grandes evaporadores tipo recipiente a presión (de 20 a 50 t por unidad), lo que exige una configuración de grúas de taller extremadamente versátil.

Kelude Industrias Pesadas cuenta con una amplia experiencia en el sector de fabricación de equipos de desalinización, habiendo suministrado soluciones de gama completa —desde sistemas KBK ligeros hasta puentes grúa biviga de 50 t— a múltiples parques industriales de desalinización y bases de fabricación de membranas en China. La singularidad de este sector radica en el uso extensivo de materiales resistentes a la corrosión como titanio y acero inoxidable dúplex, el gran peso de los equipos, los elevados requisitos de precisión de mecanizado y, en ciertos procesos como el bobinado de membranas, la exigencia de estrictos controles de limpieza en el taller. A continuación se analizan las soluciones de configuración de grúas para cada una de las cuatro categorías de equipos, partiendo de sus respectivos procesos de fabricación.

Selección de la grúa para las cuatro categorías principales de equipos

Zona de ensamblaje de elementos de membrana de ósmosis inversa — solución de izado de precisión media

El elemento de membrana de ósmosis inversa es el componente principal del equipo de desalinización. Cada conjunto pesa entre 0,5 y 3 t y está compuesto por el elemento de membrana (que incluye la lámina de membrana, la malla de flujo y el tubo central), la carcasa a presión (de PRFV o acero inoxidable) y los casquillos extremos. El proceso de ensamblaje comprende: bobinado del elemento de membrana (realizado con bobinadora automática de precisión), carga del elemento en la carcasa, instalación de los casquillos con sellado y prueba de presión. Las necesidades de izado en el taller de montaje se concentran en tres operaciones: manipulación de elementos de membrana (0,1–0,5 t), montaje de la carcasa a presión (0,3–2 t) y descarga del conjunto terminado (0,5–3 t). Se recomienda instalar en la zona de ensamblaje un puente grúa eléctrico de viga única tipo LD de 5 t o 10 t como equipo principal, con luz de 12 a 24 m, clase de funcionamiento A4 y altura de elevación de 8 a 12 m. Si el taller requiere una limpieza de clase ISO 8 o superior, se recomienda optar por un mecanismo de elevación de acero inoxidable con polipasto eléctrico antipolvo, para minimizar el riesgo de contaminación de los elementos de membrana por virutas metálicas y polvo. Kelude Industrias Pesadas puede suministrar soluciones de grúa con cubierta protectora específicas para talleres de ensamblaje de membranas.

Para elementos RO de gran tamaño (membranas de 8 pulgadas × 7–8 unidades por conjunto, con un peso de 2 a 3 t por conjunto), se recomienda añadir en la zona principal de ensamblaje una grúa suspendida KBK flexible o una grúa de brazo mural como equipo auxiliar de puesto de trabajo, que cubra la carga individual de los elementos de membrana y la instalación de los anillos de sellado. El sistema KBK, con capacidad de 0,5 t, se desplaza con facilidad a lo largo del carril situado sobre el puesto de trabajo, sin ocupar espacio en el suelo del taller. En la zona de pruebas de estanqueidad y presión hidrostática de los conjuntos de membrana se necesita un polipasto eléctrico suspendido de 2 t o un bastidor de pórtico de pequeñas dimensiones para la rotación y el desplazamiento de los conjuntos durante las pruebas. La inversión en equipos para esta zona asciende aproximadamente a 120.000–250.000 EUR.

Zona de ensamblaje de evaporadores — solución de izado para recipientes a presión de gran peso

Los evaporadores de destilación multiefecto (MED) y de compresión mecánica de vapor (MVC) son los equipos de mayor peso en las instalaciones de desalinización. Cada evaporador pesa entre 10 y 50 t, con diámetros de 2 a 5 m y longitudes de 6 a 20 m. El proceso de fabricación del evaporador comprende: rolado del cuerpo, soldadura de las juntas circunferenciales, montaje de los tubos, inserción de los tubos de intercambio, ensamblaje de la carcasa y prueba de presión. Esta es la fase con mayores exigencias de izado en toda la fabricación de equipos de desalinización, y requiere un sistema de puente grúa de gran tonelaje, gran luz y elevada altura de elevación. Se recomienda instalar en el taller de fabricación de evaporadores un puente grúa de doble viga de 50/10 t o 32/5 t, con luz de 24 a 36 m, clase de funcionamiento A6 (servicio pesado con uso frecuente) y altura de elevación de 14 a 20 m. El gancho principal de 50 t se destina al izado y volteo del cuerpo del evaporador, mientras que el gancho auxiliar de 10 t se utiliza para la carga y descarga de componentes como placas tubulares y casquetes. La traslación del puente incorpora control de velocidad por frecuencia (5–40 m/min), el carro dispone de regulación de velocidad por frecuencia (3–20 m/min) y la elevación ofrece dos velocidades (3 m/min a plena carga y 8 m/min en vacío).

Dado que la fabricación de evaporadores implica soldadura de bisel profundo y operaciones de volteo del cuerpo, la grúa debe estar equipada con una viga de elevación giratoria o una eslinga tipo C. Kelude Industrias Pesadas puede diseñar y fabricar eslingas especiales que, junto con el gancho principal de la grúa, permiten realizar el volteo seguro del cuerpo del evaporador. En la zona de la cilindradora de chapas se necesita una grúa puente auxiliar o semipórtico de 10 a 20 t para la alimentación de chapa de acero gruesa y las operaciones auxiliares de curvado. Las necesidades de izado en la zona del posicionador de soldadura pueden ser cubiertas por la grúa principal, sin necesidad de equipamiento adicional. La inversión total en equipos de elevación para el taller de fabricación de evaporadores oscila entre 650.000 y 1.200.000 EUR, siendo la partida de mayor inversión en la fabricación de equipos de desalinización. Kelude Industrias Pesadas recomienda prestar especial atención a la capacidad de carga del terreno en talleres de evaporadores pesados: la cimentación de riel debe diseñarse para soportar más de 20 t/m, y la cota de las ménsulas de las columnas de acero no debe ser inferior a 16 m.

Zona de bobinado de elementos de membrana — solución de izado ligero de precisión

El elemento de membrana (también denominado rollo de membrana) es el componente central del conjunto de RO. Su proceso de fabricación incluye: corte de la lámina de membrana, apilado de la malla de flujo, bobinado de las hojas de membrana, bobinado con fibra de vidrio, curado, corte de los extremos y ensayo de rendimiento. Cada elemento pesa únicamente entre 5 y 50 kg, pero los requisitos de precisión del bobinado son extremadamente elevados (control de la separación entre hojas de membrana a nivel de 0,1 mm), y la temperatura y humedad del taller deben mantenerse constantes (23 ± 2 °C, HR 50 ± 5 %). Dado el peso reducido y el gran volumen de los elementos de membrana, las grúas en esta zona se destinan principalmente a tres operaciones: alimentación de materia prima, transferencia de productos semielaborados y embalaje del producto terminado. La solución recomendada es un sistema de grúa suspendida KBK flexible, con capacidad de 125 a 250 kg, dispuesto en configuración de carril simple o doble a lo largo de la línea de producción, que cubra todo el recorrido desde el almacén de rollos de membrana, el puesto de bobinado, la zona de curado, la zona de detección y el área de embalaje del producto terminado. El sistema KBK se acciona manualmente, ofrece un desplazamiento suave y regulación de velocidad continua, y no genera contaminación por polvo en el taller limpio.

Para la alimentación de los rollos de lámina de membrana (cada rollo pesa entre 50 y 150 kg), se puede utilizar un pequeño puente grúa eléctrico de viga única con polipasto eléctrico o un equilibrador neumático, con capacidad de 250 a 500 kg y altura del carril de 3 a 4 m. En la zona de embalaje de los elementos de membrana terminados, se recomienda un sistema KBK con polipasto eléctrico o un elevador de vacío para las operaciones de paletizado, mejorando así la eficiencia del trabajo. Kelude Industrias Pesadas recomienda mantener la inversión en equipos de elevación para el taller de bobinado de elementos de membrana entre 50.000 y 120.000 EUR, priorizando el sistema KBK y prestando especial atención al diseño sin polvo: todas las piezas móviles deben contar con estructura cerrada o cubierta antipolvo, y las superficies de los carriles deben ser galvanizadas o de acero inoxidable para evitar que el óxido y la grasa contaminen el material de membrana. El sistema de izado de todo el taller de elementos de membrana debe integrarse en el sistema de control ambiental del taller.

Zona de Montaje Final de Válvulas y Bombas de Alta Presión — Solución de Ensamblaje de Precisión para Cargas Medianas y Pesadas

Las bombas de alta presión y las válvulas constituyen el núcleo de potencia y los elementos de control de fluido en los sistemas de desalinización de agua de mar. Incluyen bombas centrífugas multietapa de alta presión (peso 2~12 t), dispositivos de recuperación de energía (peso 1~5 t), válvulas de alta y baja presión (peso 0,1~2 t) y componentes de tubería. El proceso de fabricación de bombas y válvulas de alta presión es el siguiente: fundición de la carcasa → mecanizado → montaje del impulsor/eje → instalación de sellos → prueba integral de la máquina → pintura → despacho. Durante el ensamblaje se requiere el izaje frecuente de carcasas de bombas, motores y utillajes de prueba. Además, la alineación de ejes del rotor de la bomba de alta presión exige una precisión extrema (excentricidad frontal ≤0,05 mm), por lo que los impactos y las vibraciones durante el izaje deben controlarse estrictamente. Para esta zona de ensamblaje se recomienda un puente grúa de doble viga de 16/3,2 t o 20/5 t, con una luz de 18~30 m, Clase de Funcionamiento A5, equipado con elevación principal con variador de frecuencia (velocidad lenta de 0,6 m/min) y operación por control remoto inalámbrico (joystick multivelocidad). El gancho principal de 16 t se utiliza para el izaje de carcasas de bombas de alta presión y motores, mientras que el gancho auxiliar de 3,2 t se destina al izaje de válvulas, tuberías y utillajes de prueba.

En el área de banco de pruebas de bombas de alta presión (donde se realizan pruebas hidrostáticas y ensayos de rendimiento), se recomienda configurar un puente grúa eléctrico de una viga de 5~10 t o una grúa de brazo mural, para la manipulación de cuerpos de bomba y utillajes de prueba. Para empresas que fabrican simultáneamente bombas de alta presión y válvulas de gran tamaño, se sugiere instalar en el centro de la zona de montaje final un puente grúa de doble viga de 20/5 t que cubra los puestos principales, complementado con varias grúas KBK o de brazo de 2~5 t para cubrir los puestos de ensamblaje de válvulas individuales. En la solución integral que Kelude Industrias Pesadas ofrece a los fabricantes de bombas y válvulas de alta presión, la configuración de la grúa principal más las grúas KBK auxiliares supone una inversión en equipos de aproximadamente 38.000~76.000 EUR, capaz de satisfacer los requisitos de ensamblaje de una producción anual de 500~1000 bombas de alta presión. En la zona del carril de la grúa se recomienda instalar rieles de alta Resistencia al Desgaste (QU70), con una capacidad de carga de la base diseñada a 12 t/m, reservando espacio para futuras ampliaciones de Capacidad de Producción.

Comparativa de Soluciones de Configuración para Cuatro Categorías Principales de Grúas

Datos clave de grúas para la fabricación de equipos de desalinización

Cinco claves para la selección de grúas en plantas desalinizadoras

Primero, el diseño anticorrosión debe ser una prioridad. El entorno de los talleres de fabricación de equipos de desalinización es especialmente exigente: alta humedad en la sala de membranas de ósmosis inversa (por la limpieza y las pruebas de los elementos de membrana), vapor en el taller de evaporadores y vapores de aceite hidráulico y grasas en el taller de bombas y válvulas. Estas condiciones exigen que la estructura de acero de la grúa reciba un tratamiento anticorrosivo mediante galvanizado en caliente o un sistema de imprimación epoxi rica en zinc con acabado de poliuretano, y que el armario eléctrico tenga un grado de protección (IP) de al menos IP54. La solución anticorrosión estándar de Kelude garantiza que la grúa permanezca sin corrosión visible durante 8 a 10 años en estos talleres.

Segundo, las grúas de gran tonelaje en el taller de evaporadores requieren eslingas especializadas. El izaje y la rotación de los cuerpos de evaporadores de 50 t deben realizarse con una eslinga tipo C o una viga de elevación basculante, nunca con un gancho estándar. Kelude puede fabricar eslingas basculantes a medida según el diámetro y la longitud del evaporador, equipadas con función de volteo hidráulico automático para lograr un izaje seguro con gancho simple y doble punto de suspensión. El factor de seguridad de la eslinga se diseña a 4 múltiplos de la carga nominal y se valida mediante prueba de carga con certificación.

Tercero, el taller de elementos de membrana debe contar con una configuración de grúa libre de partículas. Los elementos de membrana requieren un nivel de limpieza muy alto (Clase ISO 8 o superior); las piezas móviles de una grúa estándar pueden generar virutas metálicas y polvo que contaminan el entorno. La solución libre de partículas de Kelude incluye: carriles de acero inoxidable o galvanizados en lugar de carril de acero al carbono, caja de engranajes y carcasa de polipasto eléctrico sellados, ruedas de rodadura de poliuretano silenciosas en lugar de ruedas de hierro fundido, y lubricación de grado alimentario con sellado hermético. El sistema KBK del taller de membranas se fabrica íntegramente en acero inoxidable para garantizar cero contaminación.

Cuarto, el ensamblaje de bombas y válvulas de alta presión debe incorporar microvelocidad de frecuencia variable. Las operaciones de alineación de ejes del rotor, montaje del impulsor y ensamblaje del sello mecánico en bombas de alta presión exigen una estabilidad y una precisión de micromovimiento extremas en la grúa. La solución de microvelocidad de frecuencia variable recomendada por Kelude permite ajustar la velocidad de elevación hasta 0,6 m/min, combinada con el control remoto de regulación analógica tipo gatillo, logrando operaciones de izaje con arranque y parada suaves y precisos, evitando impactos rígidos que puedan dañar las superficies de acoplamiento de la bomba.

Quinto, planificar la inversión por fases. Las líneas de producción de los fabricantes de equipos de desalinización suelen construirse por etapas y ampliarse progresivamente. En cuanto a la inversión en grúas, se recomienda priorizar los equipos pesados del taller de evaporadores y del montaje final de bombas y válvulas de alta presión. Para las zonas de ensamblaje de módulos de membrana y bobinado de elementos, se puede optar inicialmente por un sistema KBK flexible y actualizarlo más adelante a medida que aumente la capacidad de producción. Kelude ofrece planes de implementación por fases que permiten añadir una segunda o tercera grúa en el mismo vano sin interrumpir la producción, con la cimentación de riel y el sistema de suministro eléctrico dimensionados desde el inicio para la configuración final.

Kelude, especialista en soluciones de elevación para la industria desalinizadora

Kelude lleva años especializándose en soluciones de elevación para la fabricación de equipos de desalinización, con una gama completa que cubre el ensamblaje de módulos de ósmosis inversa, la fabricación de evaporadores, el bobinado de elementos de membrana y el montaje final de bombas y válvulas de alta presión. Desde el diseño de la solución hasta la entrega del equipo y el mantenimiento de por vida, Kelude ofrece a los fabricantes de equipos de desalinización soluciones de elevación integrales para todo el ciclo de vida, con presencia en mercados clave como Oriente Medio, Sudeste Asiático y Norte de África.