SESION N 13

DETECCION DE FALLAS POR TERMOGRAFIA

Principio de la Termografa

Todo cuerpo o material, cuya temperatura excede del cero absoluto

(0 K o 273 C) emiten una radiacin trmica, que la visin del ojo

humano no alcanza a percibir.

La magnitud de dicha radiacin est relacionada directamente con la

temperatura del objeto y se puede calcular por medio de la ecuacin:

LA EMISIVIDAD

Es la relacin de radiacin infrarroja emitida por un objeto.

Su capacidad para emitir dicha energa puede ser medida y de esta

manera ajustar el valor en los termmetros infrarrojos.

La comprensin de la emisividad de un objeto, o su caracterstico

resplandor o brillo es un componente crtico en el manejo apropiado

de medicin infrarroja.

Hay muchas variables que afectan la emisividad de un objeto

especfico, tal como la longitud de onda, el campo de visin, la forma

geomtrica y la temperatura.

Las superficies donde tenemos que hacer ajuste de emisividad para

medir correctamente la temperatura son las que tengan mucha

reflexin, acabado espejo o brillen considerablemente.

Por medio de la energa emitida por este cuerpo o material, se puede

conocer la temperatura que posee.

Mientras ms caliente se encuentre un cuerpo, ms energa infrarroja

emitir.

La energa infrarroja no puede ser vista simplemente por el ojo

humano; sin embargo, con el desarrollo de la tecnologa, existen

equipos especializados en captar esta y transformarla en imgenes

visibles que permiten determinar la temperatura de los objetos.

TECNICA DE DETECCION DE FALLAS POR TERMOGRAFA

La termografa por infrarrojos se ha ido extendiendo durante ms de

20 aos desde el campo de aplicacin mdico y militar a otras

aplicaciones de mantenimiento industrial, especialmente en equipo

elctrico en alta y baja tensin (lneas, subestaciones, centros de

control, etc.).

Mayormente, la termografa se aplica a la inspeccin de tableros

elctricos, a pesar de que existen otras muchas aplicaciones tiles

para las funciones del manteniendo predictivo tales como:

Inspeccin de motores elctricos para buscar calentamientos

localizados por fallos en el estator.

Calentamiento de cojinetes y rodamientos por mala lubricacin.

Inspeccin de aislamientos en hornos, calderas, circuitos de

vapor, etc.

Comprobacin de purgadores de vapor.

Inspeccin de conductos con fluidos calientes o fros para

localizar obstrucciones.

Localizacin de tuberas de agua incrustadas en paredes.

Inspeccin de cierres mecnicos.

Verificacin de acoplamientos de ejes para identificar

desalineaciones o daos en los acoplamientos.

Inspeccin de poleas para identificar tensiones mayores que las

adecuadas y desalineaciones de las poleas.

Comprobacin del sistema de refrigeracin en motores

elctricos.

Inspecciones de centros de transformacin de alta tensin.

Inspeccin de lneas de corriente para comprobar el equilibrio

entre fases.

La termografa es una herramienta basada en el estudio de la

temperatura de los equipos e instalaciones de una empresa sin

interrumpir su ciclo de produccin.

Los problemas en los equipos, generalmente se evidencian por una

alteracin de su temperatura, por tal razn, en los manuales, sus

fabricantes especifican el rango normal de temperatura de operacin y

esta informacin es empleada por el personal de mantenimiento como

referencia para detectar cuando se est presentando algo anormal.

Para realizar un anlisis de temperatura, es necesario establecer una

rutina programada de medicin y recoleccin de informacin que

permita detectar cuando dicha magnitud ha variado.

Debido a que la termografa requiere que las empresas dispongan de

personal competente y equipos de alta tecnologa, muchas de ellas

optan por contratar este servicio con otras compaas especializadas

en este campo.

Para motores elctricos, dependiendo de la clase de aislamiento,

segn norma IEEE 117-2000, la clasificacin por temperatura para

varios tipos de aislamiento es:

LAS CAMARAS TERMOGRAFICAS:

Las cmaras termogrficas por infrarrojos son la primera lnea de

defensa en un programa de mantenimiento predictivo.

Los cambios de temperatura son un parmetro clave en el control de

equipos y, dado que la termografa no necesita contacto, los tcnicos

pueden medir rpidamente la temperatura de los equipos sin

interrumpir su funcionamiento.

La termografa destaca en la medida de unidades frente a la medida

de puntos.

A diferencia de un termmetro por infrarrojos, que solamente captura

la temperatura en un solo punto, una cmara termogrfica, captura el

perfil de temperatura de un objeto completo como una imagen

bidimensional.

Los especialistas pueden revisar la temperatura tanto de los

componentes fundamentales como de toda la superficie de la unidad,

o bien comparar una unidad en buen estado con un problemtica, y

determinar as rpidamente en qu lugar se debe investigar.

Las cmaras termogrficas tambin pueden almacenar imgenes

anteriores y actuales para compararlas, as como cargar imgenes en

una base de datos centralizada.

FOTOS DE APLICACIONES:

NORMA

ISO 18434-1: 2008

Proporciona una introduccin al uso del termografa infrarroja a nivel

gerencial para la supervisin y diagnstico de las condiciones de la

maquinaria y de sus componentes auxiliares de la mquina tales como

vlvulas, lquido y las mquinas elctricamente accionadas, y equipo

relacionado con el intercambio de calor.

Adems, se tratan los usos de termografa infrarroja referente a la

evaluacin del funcionamiento de la maquinaria.

Incluye recomendaciones de seguridad; proporciona la informacin en

la interpretacin de los datos, criterios de la evaluacin y requisitos de

divulgacin; adems de procedimientos para determinar y compensar

la temperatura aparente reflejada, emisividad, y atenuacin de medios

cuando se mide la temperatura de la superficie de un objetivo

cuantitativo con una cmara de termografa infrarroja.

NORMA

ISO 18436-7: 2008

Define los requisitos para la calificacin y la evaluacin del personal

que realiza la supervisin y el diagnstico de condicin de la

maquinaria usando la tcnica de termografa infrarroja.

Un certificado o un declaracin de la conformidad de la ISO 18436-7:

2008 otorgan el reconocimiento de las calificaciones y de la capacidad

de los individuos para realizar medidas y anlisis trmicos para la

supervisin de condicin de la maquinaria usando el cmaras trmicas

porttiles de la proyeccin de imagen.

NORMA

ISO 18436-1: 2004

Define los requisitos para los organismos que ofrecen los sistemas de

certificacin para el personal que realiza la supervisin de condicin

de la maquinaria, identifica averas de la mquina, y recomienda la

accin correctiva.

Se especifican los procedimientos para la certificacin de la

supervisin de condicin y del personal de diagnstico.

NORMA

ISO 18436-8

Recomienda que los candidatos hayan probado la percepcin de los

colores con los criterios del test de Ishihara, donde se exigir a los

empleadores determinar si el incumplimiento de los requisitos de esta

prueba afectar a la capacidad del candidato para llevar a cabo el

anlisis de los datos de la termografa infrarroja mediante paletas de

colores.

Ejemplo:

Efectuar anlisis por termografa de las condiciones de operacin del

motor elctrico Titn #1

Concluyendo:

El anlisis de fallas o inspeccin de temperatura con una cmara

termogrfica, permite el control de la tendencia, con una

determinada frecuencia en tiempo, que permite dar un

diagnstico acertado del equipo en estudio.

Permite llevar un control histrico de los estados respecto a su

temperatura en los equipos, con el cual se compare los datos, y

permita observar el comportamiento de esta, comparando

grficamente sus tendencias.

El mantenimiento predictivo a travs de la tcnica del infrarrojo,

nos ayuda a contar con informacin confiable para tomar

acciones oportunas, evitando la presencia de fallas en

componentes crticos, que pudieran poner en riesgo o en falla

potencial de operacin algn proceso importante en la empresa.

Tcnica que da la pauta para implantar acciones dentro de los

programas de mantenimiento predictivo, con el fin de planificar el

reemplazo de los componentes detectados en mal estado de

manera oportuna.

Es importante indicar que una falla electromecnica en un

equipo, antes de producirse, se manifiesta generando e

intercambiando calor.

El calor generado, se traduce habitualmente en una elevacin de

temperatura que puede ser sbita, pero por lo general y

dependiendo del objeto, la temperatura comienza a manifestar

pequeas variaciones.

La tcnica de inspeccin termogrfica es confiable, ya sea esta

para equipos elctricos como mecnicos, siempre y cuando se

tenga un patrn, una muestra y el resultado a evaluar.

La medida de temperatura sin contacto es una tcnica

fundamental en mantenimiento elctrico que ha experimentado

grandes cambios en los equipos e instrumentacin disponibles, y

que est an en continua evolucin.

Se caracteriza por su espectacularidad, facilidad de manejo y

capacidad de deteccin de puntos calientes.