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Mantenimiento
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Análisis de gases dentro del mantenimiento
industrial
IVÁN ALMEIDA, PRISCILA ERAZO, DAVID TORO
El gas de escape de una combustión es el gas que sale a la atmósfera a través de un conducto, que es un tubo o canal para el transporte de gases de escape de un generador de chimenea, horno, caldera de vapor.
Analizador de gases de escape
Composición de gases en calderas y motores térmicos de combustión
Mide concentración de gases en el escape
Introducción
Se deben tomar mediciones de presión y temperatura que estén fluyendo dentro de la maquinaria
Parámetros
Medir la concentración de gasesCH4, O2, N2, CO, NO, NO2, NO3, CO2, SO2, SO3, H2O
Asegurar el cumplimiento de los condicionantes
ambientales del motor, en base a normativas legales
que deba cumplir la planta industrial
Asegurar el buen funcionamiento de la
caldera, del motor o de la turbina.
Determinar calidad del combustible, el estado de
funcionamiento del motor térmico o de la caldera y el correcto
ajuste de determinados
Aplicación
Fallos en maquinas o motores térmicos
de combustión interna
Fallos en maquinas o motores
alternativos
Fallos en cámaras de combustión
Fallos en mezclas de combustible y
comburente
Aplicación
Gases en motores de combustion interna
Un correcto análisis de las proporciones de los gases puede dar lugar a diagnósticos muy importantes del funcionamiento del motor. El analizador de gases de escape analiza la química de estos gases y nos dice en que proporciones se encuentran los mismos.
Una combustión completa, donde el combustible y el oxígeno se queman por completo solo produce CO2 y H2O.
Este proceso de una combustión completa muy pocas veces se lleva a cabo y surge el CO y consiguientemente aparece O2 y HC, la aparición de los mismos es por no completarse la combustión.
CO:
Valores altos del CO, indican una combustión incompleta. Normalmente el valor correcto está comprendido entre 0,5 y 2 %, siendo la unidad de medida el porcentaje en volumen.
CO2:
El dióxido de Carbono es resultado del proceso de combustión, no es toxico a bajos niveles. El motor funciona correctamente cuando el CO2 está a un valor porcentual entre el 12 al 15 %, lecturas bajas son indicativas de un proceso de combustión malo que representa una mala mezcla
HC:
Este compuesto representa los hidrocarburos que salen del motor sin quemar. Se utiliza el ppm, porque la concentración de HC en el gas de escape es muy pequeña. Una indicación alta de HC indica:
◦ Mala combustión.◦ Escape o aceite contaminado.◦ El valor normal está comprendido entre 100 y 400 ppm.
O2:
Este compuesto es el oxígeno del aire que sobro del proceso de combustión. Un valor alto de Oxigeno puede deberse a mezcla pobre, combustiones que no se producen o un escape roto.
Análisis de gases en transformadores
Hidrógeno (H2). Este gas se genera en cualquier inicio de falla, tanto con descargas de baja o alta energía con electrólisis de agua. Normalmente se genera a partir de los 100ºC.
Metano (CH4). Este gas se produce debido a descargas parciales o descomposición térmica del aceite
Etano (C2H6). Este gas normalmente se genera por descomposición térmica del aceite.
Etileno (C2H4). Este gas normalmente se genera por descomposición térmica del aceite o el aislamiento.
Acetileno (C2H2). Es causado por descargas eléctricas.
CO. Este gas puede indicar envejecimiento térmico o descargas en partículas de la aislación de celulosa.
CO2: El dióxido de carbono se genera por envejecimiento térmico o descargas en partículas del material aislante. Si la relación de CO2/CO es mayor a 7, entonces existe algún sobrecalentamiento que está afectando el papel aislante (celulosa).
Métodos de análisisCromatografía gaseosa.
La cromatografía gaseosa es una herramienta muy valiosa en el mantenimiento predictivo, puesto que con una correcta evaluación de los gases presentes puede diagnosticarse con cierta precisión lo que puede estar pasando dentro de un equipo.
Analizadores de gases con sensores.
Consisten en una unidad en forma de caja y una sonda que se inserta en el horno, caldera u otra cámara de combustión que incluyen sensores que pueden rastrear múltiples tipos de gases, como el oxígeno y el dióxido de carbono.
Analizadores de gases de combustión infrarrojos
Los analizadores de gases de combustión infrarrojos utilizan tecnología infrarroja para rastrear las cantidades de ciertos tipos de gases en los gases de combustión de un sistema de combustión. Trabajan en la idea de que diferentes tipos de gases absorben diferentes longitudes de onda de la radiación infrarroja.
GARCIA-GARRIDO, S. (2010). Analisis de gases de escape en La contratación del mantenimiento Industrial. Ediciones Díaz de Santos: Madrid. Pg 97 – 98
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Bibliografía