Por José Alberto Parra Sánchez
Los trenes (material rodante) son diseñados para su manufactura y rendimiento en servicio público conforme a las especificaciones que cada autoridad de transporte requiere. Estas especificaciones de trenes incluyen los requerimientos de desempeño según la demanda de transporte, misma que define la cantidad de pasajeros por hora por dirección (pphpd, análisis de demanda según la ruta, origen/destino), además de considerar la condiciones ambientales y climáticas de la ciudad o lugar(s) en donde van a prestar servicio, así como según sean los estudios de operación y de los análisis financieros del servicio al público, se establecen los requerimientos de la vida útil esperada del lote de trenes.
Normalmente, solicitan que el material rodante sea diseñado para mantenerse en operación con una vida útil en promedio de treinta años. La estructura de las cajas de los carros, los bastidores, las soportería y refuerzos en los acabados son diseñados para ser fabricados en acero al carbón, acero inoxidable o aluminio; los bogies como equipos o sistemas mayores en su bastidor también son diseñados y fabricados en acero al carbón donde los acabados de los trenes normalmente son en materiales de fibra de vidrio o plásticos que igualmente mantiene una vida útil igual o superior a los treinta años. Los equipos mayores (sistema de tracción, motores de tracción, convertidor de auxiliares y compresor entre otros) mantienen una vida útil muy cercana a los años mencionados, sin embargo, los componentes electrónicos, semiconductores, circuitos integrados, capacitores o condensadores, varistores, en general elementos de control de estado sólido, además de los sensores, mantienen una vida útil muy larga.
Asimismo, los materiales de estos elementos con el tiempo de servicio presentan un desempeño que puede llegar a degradarse, y por lo tanto, no mantener su curva de trabajo en iguales condiciones a cuando fueron nuevos, por ejemplo; los capacitores o condensadores de potencia que requieren de ser cambiados normalmente a los cinco años de servicio, la curva de desempeño de los semiconductores de potencia igualmente se ve alterada con el tiempo o ciclos de operación.
Las especificaciones técnicas de los trenes incluyen en sus requerimientos que el fabricante debe asegurar que en el mercado haya refacciones disponibles por un periodo de por lo menos de 10 años.
Por su parte, las condiciones mencionadas, el desarrollo tecnológico, la innovación tecnológica y la búsqueda de mejores prácticas de la ingeniería y del cumplimiento cada vez más exigentes con normas internacionales y de la aplicación de técnicas a fin de combatir el cambio climático con materiales amigables con el medio ambiente y más seguros en su aplicación, por ejemplo; el aislamiento con asbestos y pvc no está permitido en el diseño del material rodante. Obligan a buscar alternativas con mejores características, es entonces, cuando se aplican proyectos de modernización tecnológica.
Hace años, antes de que se desarrollara el diseño, los sistemas electrónicos no se aplicaban, ni componentes de estado sólido, y mucho menos, el alumbrado interior en el vagón de pasajeros como actualmente se alumbra con LEDs en lugar de tubos fluorescentes y/o lámparas incandescentes. También, los sistemas de anuncio a pasajeros que ahora incluyen indicadores de destinos y donde en el pasado eran sistemas de anuncio a partir de amplificadores de electrónica básica con micrófonos y bocinas de muy sencillo diseño.
Cuando el material rodante es atendido con las mejores prácticas del mantenimiento incluyendo las refacciones adecuadas se le llevará al límite de vida útil (de treinta años y más), es entonces cuando después de los hallazgos en las inspecciones de los trabajos de los mantenimientos cíclicos y de los eventos de falla y sus consecuencias, es cuando las autoridades de transporte deben hacer un análisis, tanto económico, financiero y de desempeño para tomar decisiones, que les permita comprar trenes nuevos que sustituyan a los que han llegado el límite de su vida útil, o bien, a un costo mucho menor con procesos de rehabilitación.
En algunos de los países desarrollados como Estados Unidos, Canadá, Alemania, Japón y algunos otros, acostumbran que cuando sus trenes llegan al límite de su vida útil, los venden a países en desarrollo, o bien, los desechan para comprar trenes nuevos.
En cuanto los fabricantes concluyen la manufactura y hacen las pruebas previas al embarque, y de obtener resultados satisfactorios durante las pruebas de asentamiento en las instalaciones de los operadores o autoridades de transporte, son entregados con la documentación técnica, manuales de operación y mantenimiento, para que una vez superados los procesos de capacitación, inicien la operación o servicio al público (explotación), de tal manera que las autoridades de transporte u operador apliquen los procedimientos de mantenimiento y supervisión diaria previa al inicio de la operación o servicio al público.
Normalmente los operadores o autoridades de transporte, aplican los trabajos de mantenimiento mensual; sistemático, preventivo y correctivo cuando sea necesario, utilizando en todos los casos las refacciones y materiales especificados e incluyendo los materiales consumibles y refacciones de uso diario.
Después de los periodos de mantenimiento mayor y del kilometraje o tiempo de operación, llega el momento en que tanto los operadores o autoridades de transporte, enfrentan algunas condiciones:
- Que en la industria del transporte ferroviario después de 10 años de haber iniciado el servicio al público, ya no obtienen las refacciones originales para los sistemas en sus dispositivos y equipos instalados, es decir, ya son materiales obsoletos.
- Que la evolución tecnológica, con respecto a los trenes que se vienen fabricando después de varios años los equipos y sistemas resultan de un diseño mucho más modernos y presentan funciones o prestaciones con alguna mejora tecnológica, por ejemplo; los nuevos sistemas de alumbrado, la aplicación de sistemas automatizados controlados por microprocesador en lugar de sistemas de control por relevadores o por sistemas electrónicos, componentes, sistemas modernos con curvas de desempeño que presentan más y mejores prestaciones como, semiconductores de potencia con mejores características en cuanto al desempeño, vida útil y requerimientos de enfriamiento (en el pasado fue a partir de radiadores con líquidos refrigerantes, actualmente con ventilación forzada, es decir sin uso de refrigerantes).
Una vez rebasado el tiempo de modernizaciones y actualizaciones tecnológicas, el material rodante está llegando al límite de su vida útil, y después del análisis de los resultados de las inspecciones y consumos por mantenimiento, la autoridad de transporte u operador tiene la opción de ejecutar un proyecto de rehabilitación o de comprar trenes nuevos.
Para decidirse a ejecutar un proyecto de rehabilitación del material rodante, se deben hacer análisis técnicos y económicos, principalmente hacer una inspección y evaluación de ingeniería del estado estructural de la caja (con enfoque en el chasis) y de los bogies (de manera detallada en el chasis). Si las condiciones indican que pueden seguir en servicio de manera segura, será necesario por lo tanto detallar el alcance de esa rehabilitación (reparaciones, sustituciones, aplicación de refacciones iguales o equivalentes a las originales, equipos o sistemas sujetos a modernizaciones, aplicación de refacciones de manera parcial o total para el lote), y una vez conocido el alcance se podrá evaluar económicamente para comparar el costo de la rehabilitación de manera segura contra el costo de material rodante nuevo, resultado que permitirá tomar decisiones.
Muchos de los fabricantes de material rodante tienen una división de negocios que se dedica de manera específica a atender esta área de negocios (servicios de rehabilitación), que funciona adecuadamente para ambas partes.
Las garantías, evaluaciones y el resto de los entregables son acordados de manera particular para este tipo de proyectos de rehabilitación, con cambio o sustitución de los componentes electrónicos de los equipos principales que después de más de 10 años ya no se fabrican, y por lo tanto quedan en obsolescencia, el mantenimiento queda fuera de aplicación y en muchos casos la falta de refacciones provoca que los trenes quedan fuera de uso, así que la oportunidad de ponerlos en servicio se debe aprovechar. Claro está después de revisar principalmente el alcance general del proyecto de rehabilitación, incluyendo los trabajos de reparación de acabados y laminación con posible corrosión.
Por lo descrito, el desarrollar proyectos de modernización, actualización tecnológica y rehabilitación, depende mucho de las circunstancias del estado del material rodante, de la evaluación técnica y de negocios (inversión) a corto plazo para asegurar un periodo adicional de servicio al público, por periodo adicional de vida útil del lote de trenes de manera segura, eficaz y rentable para la autoridad de transporte.
Ing. José Alberto Parra S.
Ingeniero especialista con más de 30 años de experiencia en material rodante, con participación en reuniones a nivel global sobre el sector del transporte ferroviario. Asimismo, con participación en cursos, conferencias y un diplomado en sistemas ferroviarios en la Universidad Autónoma del Estado de México en coordinación con el Centro de Formación Ferroviaria Adofer SA de CV.