Estudio de prefactibilidad técnico-económica para el mejoramiento del sistema de aire comprimido de AquaChile Planta Cardonal

Abstract

El sistema de aire comprimido de AquaChile Planta Cardonal constituye un componente crítico para la operación continua de los procesos de eviscerado, fileteado, envasado y transporte interno, abasteciendo a más de un centenar de actuadores neumáticos y equipos automatizados. El diagnóstico del sistema evidenció deficiencias estructurales y operativas relevantes, entre ellas la presencia de acumuladores sin certificación y con avanzado estado de corrosión, la ausencia de sistemas adecuados de secado y filtración en etapas, pérdidas de presión superiores a los valores recomendados, presencia de humedad en la red, fugas significativas y un trazado heterogéneo que no cumple con los requisitos sanitarios de la industria alimentaria. Estas condiciones generan fallas recurrentes en los actuadores neumáticos, variabilidad en las presiones de trabajo, aumento del consumo energético y costos crecientes de mantenimiento. En respuesta a esta problemática, se desarrolló una propuesta de rediseño integral del sistema, basada en la incorporación de acumuladores certificados bajo normativa ASME, la instalación de un secador FD260 VSD, sistemas de filtración coalescente, purgadores automáticos y una nueva red de distribución construida en acero inoxidable y aluminio anodizado. La red se configura en dos anillos cerrados, lo que permite mejorar la estabilidad de presión, reducir las pérdidas de carga y asegurar la calidad del aire comprimido conforme a los estándares ISO 8573-1 y NCh 2861. El diseño se sustenta en cálculos hidráulicos detallados, análisis de velocidades máximas admisibles, estimación de caídas de presión y una adecuada selección de materiales de acuerdo con la norma ASME B31.3. La inversión total requerida para la implementación del proyecto asciende a $61.451.620, mientras que los ahorros anuales proyectados alcanzan aproximadamente $15.300.000, derivados principalmente de la reducción de fugas, la disminución de la presión de operación, el menor consumo energético y la reducción de fallas en cilindros neumáticos. El análisis económico, considerando un horizonte de evaluación de diez años, arroja un valor actual neto (VAN) de $32.621.161, una tasa interna de retorno (TIR) del 21 % y un período de recuperación simple cercano a cuatro años. El análisis de sensibilidad confirma la viabilidad económica del proyecto incluso bajo escenarios conservadores. En términos técnicos y económicos, la propuesta resulta plenamente viable. El rediseño del sistema mejora significativamente la confiabilidad del suministro neumático, garantiza la calidad del aire requerida para procesos alimentarios, reduce los costos operativos y contribuye a la eficiencia energética de la planta, disminuyendo el costo total de propiedad en un 16,6 % respecto del sistema actual. En consecuencia, el proyecto constituye una solución sólida para asegurar la continuidad operativa y el desempeño sustentable de la instalación.