Author: Elikarla Cones

Ingeniero electricista, consultora y asesora internacional en instalaciones eléctricas hospitalarias. Experta en la coordinación técnica de soluciones de ingeniería eléctrica para procesos asistenciales. En la actualidad es Director Regional LATAM de EnergyMed.

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¿Es necesario el mantenimiento preventivo?

Hoy en día son  muchas las personas que piensan que una vez construidas una instalación eléctrica, ésta por sus características estáticas, nada puede salir mal y que las probabilidades de falla son prácticamente inexistentes.

Esta percepción es errada, ya que se están dejando de lado factores físicos que afectan las instalaciones y que a menos que se realice un programa periódico de revisión, sólo serán percibidos cuando ocurra una falla que traiga consigo un alto costo monetario y operativo.

Según cifras oficial del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) la tasa de fallas de los componentes eléctricos se triplica en los sistemas eléctricos de distribución que no disponen de programas de mantenimiento preventivo.

Las dos causas principales de fallas eléctricas en sistemas eléctricos de distribución son:

  • Conexiones o partes sueltas.
  • Exposición al polvo y la humedad.

Estos dos factores, representan casi el 50% de las razones de las fallas eléctricas. Y ambos factores pueden corregirse con un programa integral de mantenimiento preventivo.

En EnergyMed, como parte de nuestro servicio de Prescripción, el diseño de planes de mantenimiento se fundamenta en estos pilares:

Uso de personal calificado

Los profesionales que diseñan y ejecutan su programa de mantenimiento deben estar debidamente capacitados, contando con el conocimiento, la experiencia y el equipamiento correcto. Es indispensable que dispongan del conocimiento profundo de las prácticas y procedimientos de seguridad eléctrica, sobretodo en el sector salud, donde las razones para evitar fallas se fundamentan en la vida de personas y en el buen funcionamiento de equipos muy costosos.

Mantenimiento agendado

La planificación es el 60% del éxito de un plan de mantenimiento. Por ello, la inspección, prueba y mantenimiento de los equipos debe hacerse sobre una base documental, con una frecuencia mínima de tres años para todo el sistema y anual para los componentes críticos.

Información oportuna para toma de decisiones

¿Quieres tomar decisiones responsables sobre la información obtenida durante la inspección? Tomar la mejor decisión de correcciones oportunas solo se puede lograr si el personal de revisión de informes de las pruebas tienen un conocimiento profundo de la materia específica y los riesgos en cuestión.

Ejecución de la obra

No tiene mucho sentido realizar todo un procedimiento de pruebas e inspecciones si usted no va a solucionar el problema. En última instancia, es necesario programar los cortes necesarios para realizar el trabajo, hacerlo en plena conciencia de los riesgos y bajo la luz de un paso a paso que tome en cuenta la participación y colaboración del personal del Centro de Salud.

Mantenimiento de registros

Un sistema de registro claro, conciso y completo ayudará a asegurarse de que todo el trabajo se hace cuando debería ser. El seguimiento de los resultados de las pruebas ejecutadas, puede ayudar en la identificación de una falla potencial que puede ser corregida antes de que suceda.

El mantenimiento preventivo eléctrico es rentable en muchos sentidos, mejora la eficiencia de los equipos y reduce las facturas de servicios públicos. No descuide su sistema de distribución eléctrica. Considere la posibilidad de realizar un programa de mantenimiento eléctrico preventivo antes de que ocurra una falla costosa, no sólo monetariamente si no de vidas humanas.

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¿Por qué son especiales las instalaciones de áreas críticas?

Durante los años 1920 y 1930 el número de incendios y explosiones en quirófanos creció a una tasa alarmante. Las autoridades determinaron que las causas principales de estos accidentes se clasificaban en dos categorías:

  • Instalaciones eléctricas ejecutadas por personal no capacitado.
  • Electricidad Estática (75% de los casos registrados)

En 1939, los expertos empezaron a estudiar estas condiciones con la intención de producir un normativa que garantizará la seguridad de las personas. La Segunda Guerra Mundial retraso la obtención de resultados hasta 1944, cuando la Agencia Nacional de Protección Contra Incendios de Estados Unidos (National Fire Protection Agency NFPA) publicó las “Prácticas Seguras en Quirófanos”.

Esta normativa, que tras modificaciones producto de la investigación y la organización cada vez más rigurosa de las normativas en materia hospitalaria, básicamente tienen como objetivo disminuir los dos riesgos naturales principales asociados a las instalaciones eléctricas hospitalarias:

  • Incendios y explosiones: Los sistemas eléctricos pueden sufrir incendios eléctricos. Los sistemas de puesta a tierra, protecciones de sobrecorriente y otros elementos de protección descritos en la norma son los primeros que hacen que las instalaciones eléctricas hospitalarias tengas requisitos y necesidades especiales.

 

  • Choques eléctricos: esta es la razón principal por la que las áreas críticas hospitalarias tienen requisitos especiales. La mayor preocupación en estas áreas es evitar con el diseño y el uso de materiales y equipo especial la ocurrencia de choques eléctricos en los pacientes, los cuales ocurren como efecto del desgaste o algún tipo de falla en el sistema eléctrico de distribución. El defecto puede ser en el cableado, en algún componente o una falla como resultado del deterioro del aislamiento.

Los servicios que se presentan en un Centro de Salud generan un estrés inusual en los equipos, muy similares al que presentan los equipos de uso industrial. Las instalaciones son objeto frecuente de esfuerzo mecánico como consecuencia del tránsito de pacientes y equipos por toda la edificación.

Los pacientes y el personal, especialmente aquellos en estas áreas críticas, están frecuentemente rodeadas por superficies conductivas puestas a tierra, que incrementan dramáticamente el riesgo  de lesiones serias en caso de ocurrir cierto tipo de fallas eléctricas.

Como sabemos, el paso de la electricidad por el cuerpo pueden estimular el tejido, causando dolor, contracciones musculares involuntarias o fibrilación ventricular. Adicionalmente la electricidad puede causar necrosis de los tejidos debido al calor y desbalance químico.

Debido a estos riesgos y condiciones, el control de choques eléctricos requiere un diseño e instalación capaz de limitar la corriente eléctrica que puede fluir en un circuito eléctrico que incluye el cuerpo del paciente.

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5 primeras preguntas para administrar instalaciones eléctricas hospitalarias

El sistema eléctrico hospitalario funciona como un órgano vital de un hospital. Mantener saludable el sistema debe ser una de las preocupaciones fundamentales del administrador de las instalaciones.

El sistema eléctrico de un hospital debe proporcionar energía fiable y sin perturbaciones las 24 horas del día, los 365 días del año. Además, tiene que ser muy seguro debido a la vulnerabilidad de la salud de los pacientes que están siendo tratados.

Estas son las razones fundamentales por las que su diseño, instalación y mantenimiento deben realizarse con la superposición de regulaciones de las autoridades internacionales, nacionales y locales del área.

Como el sistema eléctrico de un centro de salud controla casi todos los aspectos de un hospital moderno a continuación EnergyMed presenta las 5 primeras preguntas que debe hacerse para administrar correctamente las instalaciones eléctricas de su centro de salud:

Pregunta nro. 1: ¿Cumple el sistema actual las exigencias de las normas y códigos que rigen las instalaciones eléctricas hospitalarias?

Los profesionales que nos dedicamos al tratamiento de los sistemas eléctricos hospitalarios debemos tener un conocimiento profundo de la gran cantidad de normas y códigos que afectan al campo. En el caso de Colombia es de obligatorio cumplimiento, como su nombre lo indica, el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricos RETIE, el cual cita en el caso de las instalaciones eléctricas hospitalarias de obligatorio cumplimiento la Norma Técnica Colombiana NTC 2050. Esta norma, a su vez cita el uso de códigos específicos como los códigos de instalaciones de uso cuidado de la salud establecidos por la NFPA, incluyendo NFPA 70: Código Eléctrico Nacional; NFPA 99: Salud Centros de atención Código; NFPA 110: Norma para Sistemas de Potencia de emergencia y standby; y NFPA 111: Estándar en Almacenado de Energía Eléctrica de emergencia y sistemas de energía de reserva.

Pregunta nro. 2: ¿Cómo están mis protecciones eléctricas?

El gerente de la instalación debe entender los conceptos básicos de protección contra los fallas del sistema eléctrico, tales como: apertura indeseada de circuitos, conexiones indeseadas a tierra y cortocircuitos. Entre los equipos capaces de proteger el sistema ante estas fallas se incluyen interruptores, fusibles y protectores de falla a tierra. Cada hospital debe someterse a una evaluación para asegurar que los dispositivos de protección de sobrecorriente pueden manejar las fallas de mayor probabilidad de ocurrencia.

Pregunta nro. 3: ¿El sistema es seguro en caso de falla en el suministro de energía eléctrica?

Naturalmente, el suministro de energía eléctrica en un hospital debe ser confiable, y los códigos de la NFPA especifican una serie de requisitos, incluyendo la instalación de interruptores de transferencia automática y la presencia de múltiples ramas para cargas separadas por tipo. Los administradores de instalaciones deben ser conscientes de los diferentes tipos de generadores, cómo es su suministro y consumo de combustible, y el procedimiento operativo básico.

Un tema importante y cada vez mayor es el funcionamiento en paralelo de los generadores, o el diseño de Sistemas de Energía de Emergencia con generadores redundantes. Este esquema que reproduce a pequeña escala el funcionamiento del sistema interconectado exige especial atención y conocimiento de parte de sus operarios, porque al incrementar su complejidad y costo de mantenimiento y operación es posible dejar espacios en los que algunas cargas críticas del centro de salud queden sin suministro energético.

Pregunta nro. 4: ¿Hay riesgos eléctricos a los que están expuestos los pacientes?

El mantener seguros a los pacientes del riesgo eléctrico se logra generalmente conectando a tierra las superficies metálicas propensos a energización. Los administradores de instalaciones deben ser conscientes de los requisitos de la NFPA, tales como el uso de sistemas de energía aislados como alternativas a los interruptores de falla a tierra en lugares húmedos, y los requisitos específicos para las salas de operaciones y otras áreas críticas.

Pregunta nro. 5: ¿Cómo se está manteniendo el sistema?

Los programas de mantenimiento y pruebas son fundamentales para los sistemas eléctricos del hospital, más es indispensable que estos programas estén adaptados a las condiciones particulares de cada instalación. Entre los conceptos básicos que se aplican a todos los centros de salud son las recomendaciones para crear un diagrama de una línea que muestra la conectividad del sistema eléctrico y un protocolo de equipos de etiquetado que indica el voltaje, la ubicación y otra información.

La respuesta a estas preguntas traza un camino claro de las acciones a tomar, con el objetivo de garantizar las condiciones de seguridad del paciente, del centro de salud y del personal médico y administrativo.

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Preoperatorio de instalación de equipos médicos

Dentro de todos los proyectos que realizamos en EnergyMed debemos reconocer que el que más nos apasiona es el diseño y ejecución de instalaciones eléctricas para equipos médicos.

La razón es muy simple: es lo que toca la fibra de nuestra misión de poner la ingeniería al servicio de garantizar y cuidar la vida humana. Simplemente fascinante.

Dentro de la ejecución de nuestros proyectos de equipos médicos, la experiencia nos ha enseñado que la fase más importante es la planificación, eso que nosotros llamamos Preoperatorio de Instalación de Equipos Médicos.

A continuación describiremos los exámenes preoperatorios que realizamos con el fin de garantizar el éxito técnico, financiero y médico del proyecto:

Evaluación física: revisión minuciosa del espacio en el cual se instalará el equipo médico.

Esta fase nos permite conocer y hacer las observaciones técnicas necesarias para adaptar el diseño, la infraestructura y el sistema eléctrico existente a las necesidades del equipo médico a instalar.

Evaluación tecnológica: revisión de la tecnología del equipo médico a instalar con el distribuidor de equipos médicos.

En esta etapa nos concentramos en definir con precisión cada detalle físico, electrónico y funcional del equipo médico y su instalación, para determinar con certeza los criterios eléctricos para el diseño de su instalación bajo todo el espectro de sus condiciones de operación tanto normal como de emergencia.

El objetivo del levantamiento es contemplar en el diseño y ejecución las medidas necesarias para garantizar las condiciones de seguridad del paciente previstas por el equipo, la seguridad del personal y la del equipo.

Evaluación financiera: Aclaramos junto con la dirección del Centro de Salud los planes financieros del nuevo equipo a instalar.

Es necesario alinearse con las expectativas financieras del nuevo equipo. Temas como el retorno de la inversión, fortalecimiento de la estrategia competitiva del centro de salud frente a sus pares del sector son las bases en las que se fundamentan las medidas de seguridad ante funcionamiento normal y de emergencia del equipo.

Evaluación médico funcional: Concretamos de la mano con el director médico o científico de la institución sus expectativas respecto a los diagnósticos o  procedimientos a realizar con el nuevo equipo médico.

El criterio médico es indispensable para diseñar un plan eléctrico que asegure la disponibilidad del equipo médico, y que a su vez garantice la seguridad del paciente, el médico y el equipo médico.

También es fundamental aclarar y discutir cuál es el procedimiento a seguir en caso de falla eléctrica, a fin de sentar las bases para el protocolo de emergencia a seguir.

El resultado de estos exámenes y su coordinación son la base para los criterios de diseño y ejecución de la obra eléctrica, que forman parte de nuestros servicios Prescripción e Intervención respectivamente.

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¿Qué significa que su Resonador Magnético hizo “Quench”? – Parte 2

En la primera parte de este artículo describimos en términos simples el principio de funcionamiento de un resonador magnético. Si deseas volver a ver el artículo puedes hacer click aquí.

Ahora, en la segunda parte expondremos las razones físicas por las cuales ocurre el famoso “quench”.

Como mencionamos en el primer artículo, un electroimán debe su magnetismo a la corriente eléctrica que se transporta en cables que se enrollan miles de veces en un bucle. Estos electroimanes son fabricados con una aleación de metal especial que tiene la propiedad de perder totalmente su resistencia eléctrica cuando se enfría a temperaturas extremadamente bajas.

Aunque esta tecnología es compleja y relativamente costosa, hace posible la construcción de imanes con una potencia sin precedentes, estabilidad y homogeneidad del campo magnético que generan, los cuales son atributos indispensables para la realización de una resonancia magnética.

Para lograr que la temperatura de las bobinas permita comportarse como un superconductor, los electroimanes se refrigeran mediante helio líquido, un producto costoso y cada vez más raro que fluye a temperaturas cercanas al cero absoluto: Las bobinas del imán están encerradas en una carcasa “tipo termo” para minimizar la fuga de calor.

Un quench es el fenómeno en el cual el electroimán se vuelve inutilizable, ya que los conductores que forman la bobina pierde su estado superconductivo por un incremento de su temperatura, debido a que el helio líquido que los refrigera pasa a estado gaseoso y es liberado al ambiente.

Un quench ocurre de la siguiente manera:

En condiciones normales de operación, los conductores están inmersos en un líquido que lo mantiene lo suficientemente frío como para que su resistencia eléctrica sea igual a cero.

Gracias a esto, imaginemos que los bucles de cable en la bobina del electroimán, quizás unos 15 kilómetros o más en algunos magnetos, están completamente sumergidos en helio líquido y que los electrones de la corriente eléctrica viajan a través de la “autopista” de la superconductividad.

Luego que el helio contenido en “el termo” baja por alguna razón. La parte superior de la bobina comienza a quedar fuera del helio líquido, y al principio, los conductores permanecen fríos.

Baja aún  más el helio líquido y se incrementa la cantidad de conductores fuera del refrigerante, y así empieza a calentarse la parte de la bobina expuesta, perdiendo su propiedad de superconductividad. Para este punto, la corriente de los conductores va a seguir circulando, pero ya no lo hará en un conductor sin resistencia, por lo que la temperatura se incrementará cada vez más.

Un electroimán típico conduce alrededor de los 500 Amperios, así que tan solo 1 Ohm de resistencia de los conductores puede liberar una energía de 250 kilowatios. En realidad, este pico tiene una duración de un instante y luego decae, dado que la energía total almacenada en la bobina es limitada y se descarga rápidamente, pero este calor tendrá el efecto de convertir mucho del helio líquido en gas.

Cuando el helio pasa de su estado líquido a gas, se expande en un factor de 800 veces su volumen, por lo que un resonador que contiene mil litros de helio líquido puede producir un volumen de 800 mil litros de helio en estado gaseoso durante un quench total, y todo el gas va a buscar escapar del equipo inmediatamente hacia la atmósfera.

Para evitar que el helio se caliente y cambie su estado físico se usa un sistema de refrigeración que incluye un compresor. Este sistema de refrigeración permite que el helio se conserve en estado líquido.

Así que el punto crítico principal para prevenir que su resonador magnético sufra un quench es garantizar el óptimo funcionamiento de su sistema de refrigeración: Cuando el sistema de refrigeración falla, el imán puede perder el helio líquido rápidamente.

Si el aire acondicionado en la sala de equipos falla y la habitación se calienta, el compresor del sistema de refrigeración se apagará y el hielo líquido comenzará a “hervir” rápidamente y el imán puede quedar quedar inutilizable con relativa rapidez.

El segundo punto crítico es que el imán también puede calentarse debido a la falta de energía eléctrica o un componente roto en el sistema de refrigeración del imán, por lo que hay que cuidar meticulosamente las condiciones eléctricas operativas de toda la instalación.

Los equipos de resonancia magnética son diseñados para recuperarse de un quench y ser nuevamente energizado. Pero es un procedimiento costoso y lento: los ingenieros de servicio tendrán que gastar un tiempo considerable y herramientas especiales y el suministro de helio líquido. En algunos casos, si la temperatura del magneto se ha igualado con la de la sala, hará falta el uso de bombas de vacío para el proceso de enfriamiento.

Debido a que las herramientas y el helio líquido no están siempre disponibles inmediatamente, si tu resonador sufre de un quench, usualmente pueden pasar muchos días antes de que pueda ser usado nuevamente.

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