Sesion 14-Analisis Termografico, ingeniería de mantenimiento

Ingeniería de mantenimiento

1. Programa de …… Ingeniería de Mantenimiento Sesión 14: Detección de fallas por Análisis Termográficos en Equipos y Máquinas Industriales: Definición de la técnica termográfica. Detección de falla por termografía. Fundamentación del análisis de fallas por termografía. Análisis e interpretación de resultados termográficos Semana: 4

2. Resultado de aprendizaje Aplica técnicas para garantizar la conservación de la funcionalidad de los activos físicos de una planta industrial Evidencia de aprendizaje Tarea Académica; (TA) Detección de Falla por análisis Vibracional y termográfica.

3. Detección de fallas por Análisis Termográficos en Equipos y Máquinas Industriales: Definición de la técnica termográfica. Detección de falla por termografía. Fundamentación del análisis de fallas por termografía. Análisis e interpretación de resultados termográficos

4. Detección de fallas por Análisis Termograficos en Equipos y Máquinas Industriales.

5. Revisa el siguiente video:

6. Después de haber visualizado el video en la slide anterior, reflexionamos y respondemos las siguientes interrogantes: 01 ¿ Como se define el análisis termograficos ? 02 ¿Qué pasa con las maquina en operación y a que de debe ? 03 ¿Cómo se obtiene el análisis termograficos ?

7. ¿Qué es MANTENIMIENTO PREDICTIVO? Es una técnica para PRONOSTICAR LA POSIBILIDAD de una falla A FUTURO de un componente de una máquina. De tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.

8. ¿Qué es MANTENIMIENTO PREDICTIVO? Esta técnica supone la medición de diversos parámetros que muestren una TENDENCIA en el ciclo de vida de los componentes de un sistema/equipos. Algunos ejemplos de dichos parámetros son los siguientes: Vibraciones de cojinetes Resistencia del aislamiento de motores Análisis de la calidad eléctrico Temperatura de las conexiones eléctricas

9. INTRODUCCIÓN : La termografía es una técnica de mantenimiento predictivo que se utiliza para monitorear el estado técnico de las maquinas en la industria, estructuras y sistemas. está diseñada para monitorear la emisión de energía infrarroja, es decir la detección de anomalías térmicas.

10. Introducción al análisis termográfico El análisis termográfico es una técnica no destructiva que utiliza cámaras infrarrojas para detectar y medir la radiación térmica emitida por los objetos.

11. Principios básicos de la termografía La termografía se basa en el principio de que todos los objetos emiten radiación infrarroja en función de su temperatura. La cámara infrarroja detecta esta radiación y la convierte en una imagen visual. Emisión de calor Todos los objetos emiten radiación infrarroja en función de su temperatura. Detección infrarroja Las cámaras infrarrojas detectan y miden la radiación infrarroja emitida por los objetos. Conversión a imagen La radiación infrarroja se convierte en una imagen visual que muestra la distribución de temperatura.

12. Ventajas y limitaciones de la termografía La termografía ofrece ventajas significativas, pero también tiene algunas limitaciones que deben considerarse. Ventajas No destructiva Rápida y eficiente Detección temprana de problemas Versatilidad en aplicaciones Limitaciones Costosa Requiere entrenamiento especializado Influenciada por factores ambientales No proporciona detalles específicos

13. TERMOGRAFÍA : La termografía infrarroja es la ciencia de adquisición y análisis de la información térmica obtenida por dispositivos de imágenes térmicas a distancia.

14. ¿Qué es la TERMOGRAFIÁ? Es la tecnología que permite VISUALIZAR patrones de temperaturas superficiales a distancias y sin contacto usando cámaras electrónicas especiales

15. TERMOGRAFÍA : Mide temperaturas a la distancia, con exactitud y con el objeto a estudiar. Capta la radiación termográfica infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión.

16. HISTORIA : El astrónomo y músico alemán Frederick William Herschel descubrió la existencia de la radiación infrarroja en el año 1 800. Experimento de las bandas de la luz solar con la ayuda de un termómetro de mercurio.

17. HISTORIA : Descompuso la luz solar a través de un prisma de cristal y logro crear un espectro y, a continuación, midió la temperatura de cada color. Descubrió que dichas temperaturas crecían en progresión desde la parte del violeta hacia la del rojo

18. HISTORIA : Después de revelar este patrón, Herschel midió la temperatura del punto inmediatamente mas allá de la porción roja del espectro, en una región sin luz solar visible. Y, para sorpresa. Hallo de que esa región era la que mostraba la temperatura mas alta.

19. ¿QUÉ ES LA RADIACIÓN INFRARROJA? La radiación infrarroja, radiación térmica o radiación IR es una forma de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible , pero menor que las microondas.

20. ¿QUÉ ES LA RADIACIÓN INFRARROJA? Cualquier objeto con una temperatura superior al cero absoluto (-273,15°C) emite radiación en la región infrarroja. Hasta los objetos mas fríos que podemos imaginar, emiten rayos infrarrojos.

21. Equipos y tecnología utilizados Los equipos de termografía incluyen cámaras infrarrojas, software de análisis y accesorios. Cámaras infrarrojas Capturan imágenes térmicas. Software de análisis Procesan las imágenes y generan informes. Accesorios Lentes, emisividad, dispositivos de medición.

22. ¿Cómo funcionan las cámaras infrarrojas? Las cámaras termográficas crean imágenes de temperatura. Miden la energía infrarroja (IR) radiada por un cuerpo y convierten dicha información en una imagen electrónica cuyos puntos representan temperaturas aparentes superficiales del objeto medido Cada píxel del conjunto del sensor reacciona a la energía infrarroja concentrada en él y produce una señal electrónica. El procesador de la cámara toma la señal de cada píxel y utiliza un cálculo matemático para crear un mapa de calor de la temperatura aparente del objeto. A cada valor de temperatura se le asigna un color diferente. La matríz de colores resultante se envía a la memoria y a la pantalla de la cámara como una imagen de la temperatura (imagen térmica) de ese objeto.

23. ¿Todos los cuerpos emiten radiación infrarroja?

24. Termómetros infrarrojos D:S

25. ¿En qué consiste la Termografía? Una matriz conformada por miles de pequeños sensores o pixeles que forman el sensor termográfico propiamente. Cada cámara termográfica puede disponer de un sensor con más o menos pixeles Cuando una imagen es capturada usando cualquier tipo de cámara térmica, todos los datos de fondo son guardados con la imagen, lo cual permite un posterior análisis profundo. Es como tener 19200 termómetros en uno …

26. ¿Por qué es tan útil la Termografía? Debido a que las instalaciones electromecánicas suelen calentarse antes de fallar , las cámaras termográficas son una herramienta única que sirve para determinar cuándo y dónde se necesita mantenimiento. Medidas Rápidas, Seguras, Precisas y a Distancia Una vez que se descubren puntos calientes “fuera de lo normal” gracias al uso de la cámara termográfica se pueden llevar a cabo medidas de mantenimiento preventivo, evitando posibles averias o incluso incendios

27. Cámara Termográfica

28. APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA INSTALACIONES ELÉCTRICAS EDIFICIOS

29. APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA HORNOS ROTATIVOS MOTORES ELECTRICOS

30. APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA MILITAR SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ALTA POTENCIA

31. APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA METALURGIA SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ALTA POTENCIA

32. Termografía Infrarroja – Teoría La Termografía infrarroja permite “ver” el espectro infrarrojo de las ondas electromagnéticas. Los equipos miden la energía radiada por un cuerpo y ésta es, normalmente, invisible para el ojo humano y la representa en una imagen. En el espectro electromagnético, la radiación infrarroja está en el rango de 0.7 a 100 µm, fuera del campo visible para el ojo humano (0.4 a 0.7 µm) La técnica de inspección termográfica permite “ver puntos calientes” generados por condiciones anormales de funcionamiento que de otra forma se transformarían en fallas con consecuencias no deseadas y costosas.

33. Campo Eléctrico Las fallas se detectan en el mismo momento de inspección. Suciedad o falta de torque entre contactos, circuitos sobrecargados o abiertos, pérdidas por inducción, etc. En todos los casos se visualiza la falla antes que salga de servicio el equipo o sistema y ocurran daños costosos.

34. Inspecciones Eléctricas En el termograma se observa donde esta la falla y la causa de la misma. La temperatura en cada componente puede compararse facilmente e identificar el problema.

35. Campo Mecánico Los problemas en equipos rotantes puede visualizarse en pleno proceso. Problemas de lubricación, desgaste y desalineación pueden detectarse, sin ser la técnica por excelencia en este campo.

36. Inspecciones Mecánicas Anormalidades mecánicas producen disipación de calor por encima de valores de operación, la inspección los encuentra rápidamente. Rodamientos, motores, trampas de vapor, válvulas, chimeneas, calderas, etc.

37. Inspección de Refractario y Aislaciones Revestimientos refractario de chimeneas y calderas se inspeccionan en operación. Fallas en el refractario se ven como zonas más calientes sobre la superficie y con una distribución característica.

38. Válvulas y Cañerías Pérdidas en válvulas, con flujos a temperaturas diferentes a la ambiente, se detectan fácilmente. También es fácil detectar incrustaciones en tuberías.

39. Rodamientos Inspecciones en equipos rotantes son de gran utilidad en casos de muy bajas vueltas. Desalineación, lubricación and problemas de desgaste se detectan antes que causen salida de servicio.

40. Incremente la eficiencia de su Programa de Mantenimiento Ajuste el desempeño de su programa de mantenimiento. Identifique las futuras fallas que sacan de servicio a su planta hoy! Asistencia profesional y experimentada.

41. Inspecciones en techos En los techos de losa es común encontrar fisuras. La inspección termográfica permite “ver debajo” la superficie e identificar donde se filtra el agua, por lo tanto donde esta la fisura problemática.

42. Inspecciones en techos Con la contribución de la energía radiada por el sol durante el día, la zonas donde está la humedad se ven más calientes que las partes secas durante una inspección nocturna.

43. Pérdidas de Energía en ambientes controlados Deficiencia en aislación térmica en aberturas y juntas pueden detectarse fácilmente con inspecciones en momento oportuno.

44. Otras Aplicaciones También aplicaciones en veterinaria y medicina. Diagnóstico en maquinaria, automóviles, nivel de tanques, estado de cañerías, ETC.

45. Termometría Radiométrica

46. Tabla de emisividad La emisividad es la medición de la capacidad de un objeto de emitir energía infrarroja. El valor de la emisividad se calcula por la proporción de radiación térmica emitida por una superficie u objeto debido a una diferencia de temperatura con su entorno.

47. Panorama general La inspección termográfica provee incontables beneficios en los programas de mantenimiento. Salidas de servicio inesperadas, grandes costos de no producción y daños de equipos se reducen por la detección de fallas incipientes, mucho antes que se transformen en fallas que causan interrupciones en la producción. Con mayor producción y el mejoramiento en seguridad, la eficiencia de Planta se eleva.

48. Beneficios y características Las inspecciones termográficas se realizan durante la normal operación de equipos e instalaciones. Inspección sin contacto, no invasiva e instantáneas. Durante la inspección se toman Imágenes digitales de las anormalidades detectadas para generar el reporte final. Aporte de la experiencia, en todos los procesos industriales, de analistas especializados.

49. OBJETIVOS : Conocer el principio básico de la termografía. Proporcionar al estudiante una idea como se aplica la termografía en el mantenimiento industrial. Saber las ventajas y desventajas de esta técnica en el mantenimiento predictivo.

50. Termografía Infrarroja – Teoría

51. LEY DE STEFAN BOLTZMANN Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva hemisférica total (W/m 2 ) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura

52. LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN La ley de Wien describe como cambia el color de la radiación cuando varía la temperatura de la fuente emisora, y ayuda a entender como varían los colores aparentes de los cuerpos negros.

53. Breve explicación de la imagen Las áreas mas oscuras son aquellas tienen menos radicación térmica y ello normalmente significa que son las zonas del cuerpo mas frías. Las mas brillantes significa lo contrario, mas radiación y áreas más calientes.

54. Otras Aplicaciones más... En cualquier lugar donde exista un gradiente de temperatura la técnica en termografía infrarroja tiene aplicación.

55. Autoevaluación Sesión 13

56. Pregunta 1 Enunciado Explique la metodología RAMS aplicada en el análisis termográfico del documento y cómo contribuye a la mejora de los indicadores de mantenimiento en una subestación eléctrica. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/8229741.pdf Descargar Lectura para responder la Autoevaluación

57. Pregunta 2 Enunciado Analice las ventajas y limitaciones del uso de la termografía como herramienta predictiva en el mantenimiento de equipos eléctricos. ¿Cómo complementa a otras técnicas de mantenimiento predictivo? ?

58. Pregunta 3 Enunciado Describa el procedimiento para realizar un análisis termográfico en una subestación eléctrica y cómo se interpreta la información obtenida para planificar las actividades de mantenimiento.

59. Pregunta 4 Enunciado En base a los resultados presentados en el documento, critique la efectividad del enfoque PHVA (Planear, Hacer, Verificar, Actuar) en la gestión del mantenimiento de la subestación Portoviejo #1.

60. 1.- El análisis del aceite proporciona una visión general de la salud de las máquinas, evitando los cambios innecesarios de aceite y previniendo fallos en los equipos antes de que ocurran. La mayoría de las empresas extraen muestras de análisis de lubricación y subcontratan el análisis en laboratorios externos. 2..-Es importante la lubricación para  mantener la integridad, reducir las fricciones entre piezas móviles y aumentar la vida útil de los activos. Cuando es aplicada correctamente, minimiza los daños ocasionados por las altas temperaturas, corrosión y fricción que se pueden presentar en una Maquina o equipo que funciona con lubricantes.

61. Aplicando lo aprendido: Busca información sobre un caso real de una empresa que haya implementado un programa de detección de fallas mediante análisis termográfico y preséntala a tu docente en la siguiente sesión. Investigación y presentación sobre un caso real, incluyendo cómo se realizó el análisis termográfico, qué fallas se detectaron, qué acciones correctivas se implementaron y los resultados obtenidos.

62. García Garrido, S. Organización y gestión integral de mantenimiento. Madrid, España. Ediciones Díaz de Santos, 2003.ISBN: 9788479785482 e ISBN Pdf : 9788479785772. Disponible en: https://www.digitaliapublishing.com/a/136491 Torbacke Marika, � sa Kassman Rudolphi y Elisabet Kassfeldt . “Lubricants: Introduction to Properties and Performance”. New Delhi, India. John Wiley & Sons, Incorporated. 2014-05-12. ISBN 9781118799703. Disponible en : https://ebookcentral.proquest.com/lib/biblioucv/detail.action?docID=1642417 Bloch, Heinz P. “Practical Lubrication for Industrial Facilities”. 2da Edition. USA. The Fairmont Press, Inc. 2009. ISBN 9788817358095. Disponible en: https://ebookcentral.proquest.com/lib/biblioucv/detail.action?docID=3239040