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LA TERMOGRAFIA
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¿QUE ES LA TERMOGRAFIA?
La termografía es un método de inspección y
análisis mediante la obtención de imágenes de
la distribución de la temperatura de los objetos.
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El análisis termográfico se basa en la obtención de la
distribución superficial de temperatura de una tubería,
pieza, maquinaria, envolventes, etc. por el queobtenemos un mapa de temperaturas por medio de
una termografía o termograma, donde se visualizan
puntos fríos o calientes debido a las anomalías que se
pudieran encontrar en el aislamiento.
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Con la realización del estudio termográfico completo se
puede realizar una comprobación tanto en envolventes,como en maquinarias y sistemas de distribución, con loque se puede conseguir:
Un mayor conocimiento de la instalación realizada encuanto a su estado térmico.
Conocimiento de las pérdidas existentes (fugas) y por lotanto de posibles puntos de actuación.
Ahorro debido a una mayor eficiencia energética de lossistemas evaluados.
El estudio de los sistemas de distribución puede alertarde las pérdidas energéticas que se producen por un malaislamiento, alguna rotura o mal engranaje.
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¿COMO SE DETECTA LA TEMPERATURA?
Las cámaras termográficas de poseen una matriz de
sensores, que captan las señales infrarrojas que emite el
objeto que se desea analizar, a cada una le asignan un color.
La composición de todos los colores da como resultado una
imagen, donde cada uno representa una zona con una
imagen determinada.
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¿POR QUE USAR LA TERMOGRAFIA?
La Termografía es la manera más segura, confiable y rápida de
detectar cualquier tipo de fallo a través la temperatura del
objeto o sistema. Todos los objetos eléctricos, electrónicos o
mecánicos sufren alteraciones en su temperatura debido
principalmente a malos funcionamientos, falsos contactos, altasfricciones, rozamientos etc.
Esta pérdida de calor no puede ser apreciada a simple vista por
el ojo humano.
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El análisis mediante Termografía infrarroja debe
complementarse con otras técnicas y sistemas
de ensayo conocidos, como pueden ser el
análisis de aceites lubricantes, el análisis de
vibraciones, los ultrasonidos pasivos y el análisispredictivo en motores eléctricos. Pueden
añadirse los ensayos no destructivos clásicos:
ensayos, radiográfico, el ultrasonido activo,partículas magnéticas, etc.
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¿QUE ES LA RADIACION INFRAROJA?
Todo en este planeta contiene energía térmica,
consecuentemente todo tiene una temperatura específica. Esta
energía térmica es emitida desde la superficie del material del
que esta compuesto el objeto. Esta energía es denominada
radiación infrarroja. La cantidad de radiación infrarroja emitidaen una cierta longitud de onda desde la superficie de un objeto,
es función de la temperatura del objeto.
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VENTAJAS DE LA TERMOGRAFIA
La termografía detecta la radiación que son capacesde emitir los objetos simplemente por estar porencima del cero absoluto, no siendo necesario elcontacto físico con el objeto a medir, ni laestabilización de temperaturas. De esta manera, lasmedidas son rápidas, precisas y fiables.
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Al ser una técnica de inspección proactiva, sin contacto y
no evasiva suele ser de las más adecuadas para los
programas de mantenimiento predictivo en una empresa.
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7 ventajas de la Termografía
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1. Evitan interrumpir los procesos
productivos
Disminuyen las
interrupciones en los
procesos productivos, se
controla la integridad del
sistema que los alimenta y
protege; Aumentando la
disponibilidad y fiabilidad
de la planta. El ahorro final
depende del intervalo de
tiempo en que se realice el
mantenimiento predictivo.
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2. Localizan con exactitud y antelación
los potenciales problemas
Localización exacta y consuficiente antelación delos potenciales problemas
mediante el incremento
de temperatura.Inmediatamente despuésde realizar elmantenimiento predictivo
ya se puede organizar lasolución a los problemasdetectados.
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3. Reducen las acciones de mantenimiento
y acortan tiempos de reparación
Las anomalías se predicencon suficiente antelaciónpara que sean reparadas yno se llegue a producir
una avería que supondríaun considerable tiempo dereparación además de labaja peligrosidad para el
operario por evitar lanecesidad de contacto conel equipo.
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4. Alargan la vida de los equipos
Mediante ensayos no
destructivos se realiza
un seguimiento del
funcionamiento de losequipos, corrigiendo las
anomalías detectadas en
el menor tiempo posible
para alargar su vida útil.
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5. Permiten un uso más eficiente
de la energía
Se consigue una disminución
del consumo de los equipos
de calefacción/refrigeración
actuando sobre las causas
que originan pérdidas de frío
o de calor. Se consigue, por
tanto, un ahorro económico
y un menor impacto sobre el
medio ambiente.
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6. Le proporcionan descuentos en la
póliza del seguro
Cada vez son más las
compañías aseguradoras o
consultorías de riesgos y
seguros que valoran el usode la termografía aplicada
al mantenimiento
predictivo y al diagnóstico
de instalaciones, medianteprimas a la póliza del
seguro.
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7. Facilita informes muy precisos al
personal de mantenimiento
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Sistemas mecánicos
• La temperatura de losdiferentes elementosmecánicos puedepermitirnos hacer un
diagnóstico y seguimientode su funcionamientopara evitar posiblesproblemas en el futuro.
• Sobrecalentamiento decojinetes
• Sobrecalentamiento demotores
• Defectos en losRodamientos
• Alineación de los ejes
• Estado de los Bobinados
• Calentamiento deescobillas
• Problemas de fricción
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Razones comunes de la existencia de puntos
críticos o desviaciones de temperatura
• Mala refrigeración,debida a la reducción delflujo de aire
• Los problemas de calidad
eléctrica, comodesequilibrio, sobrecargao quinto armónico(tensión) causarán la
disipación del calor
• Alineación incorrecta
• Problemas de aislamientocon los bobinados demotores
• Problemas derodamiento: lubricación,desgaste, etc.
• Fricción debida al
desgaste, a una alineaciónincorrecta o a unalubricación inadecuada
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• Termografía de los diferenteselementos eléctricos enaerogeneradores:
• Planta Baja
• Transformador
• Cuadro de fusibles• Planta altillo
• Cuadro Main cabinet
• Cuadro LVMD +S1 (Salidas deseguridad)
• Cuadro LVMD +S2 (Interruptorde protección)
• Cuadro filtro y contactor rotor
• Cuadro rectificador-inversor
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• Termografía delembarrado del trafo depotencia. Se observandiferencias detemperatura en lasconexiones del tramocentral de una de lasbarras, llegando atemperaturas críticas demás de 125ºC, quepodrían indicar maloscontactos y/o conexionesflojas.
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• Termografía de una de
las barras del trafo de
potencia, que muestra
elevadas diferencias detemperatura en las
conexiones del extremo
izquierdo, que podrían
indicar malos contactosy/o conexiones flojas.
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EJEMPLOS TERMOGRAFICOS ….
• Los dos primeros
termogramas, P) y Q),
que se presentan a
continuación muestranmotores eléctricos a 30
°C (54 °F) y 40 °C (72 °F)
respectivamente por
encima de latemperatura ambiente.
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• El termograma R)
muestra una bobina de
motor en
comprobación. Eloperario de la cámara
busca cortocircuitos,
que aparecerán como
anomalías detemperatura.
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• El termograma S)corresponde a unacoplamiento de un motorde alta potencia quepresenta una temperatura 6 °C (10 °F) por debajo de latemperatura del rodamientodel motor 12 °C (20 °F) pordebajo de la temperaturadel rodamiento de lamáquina. Estos valores sesitúan dentro de sutemperatura defuncionamiento normal.
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•
El termograma T) correspondea un compresor de gas naturalen un campo petrolífero en elque la culata del cilindro en laesquina inferior izquierda de la
imagen muestra indicios de unproblema de válvula. Si no setienen en cuenta las piezas deperno de las imágenes, estaculata de cilindro muestra un
gradiente de temperatura de 25 °C (45 °F). Este gradiente seconsidera excesivo y provoca eldesgaste y el mantenimientodel compresor.
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• El termograma U) es unaimagen de un engranajepiñón con un diámetro de30,5 cm (1 pie) y una
longitud de 91,4 cm (3 pies)que acciona un tambor de15,24 m (50 pies) en unamina de molibdeno. Alsupervisar el gradiente de
temperatura a lo largo, eltécnico podía controlar laalineación del engranaje ysu vida útil.
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• Los termogramas V) y
W) son imágenes de
tuberías con
calefactores. En V) semuestran los
calefactores conectados
y funcionando y en W)
se muestran sin estar enfuncionamiento.
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• Problema detectado
Se observa como algunasceldas del paneltermografiado presentan
una temperatura superior alresto, que indica un defectoen las mismas, afectando alrendimiento de la
instalación que, a largoplazo, puede hacer queotras celdas se deterioren.
• Solución propuesta
Se recomienda termografiarla instalación al poco deponerla en funcionamiento
para realizar así un controlde calidad. También esaconsejable sumantenimiento periódico
para verificar su correctofuncionamiento y observarposibles celdasdeterioradas.
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SISTEMAS ELECTRICOS
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Detección de malas conexiones
Problema detectado Se observa que los conductores de una
de las fases se encuentran a una
temperatura superior respecto las demás
fases. Claro desequilibrio entre fases.
Solución propuesta
Atornillar bien la conexión
correspondiente a los conductores
afectados y realizar termografía para
confirmar la desaparición de la anomalía.Si el punto crítico persiste determinar
mediante otros procedimientos si el
problema recae en el interruptor (en ese
caso sustituir el interruptor).
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Detección de malas conexiones Problema detectado
Se observa que el conductor de una delas fases se encuentran a una
temperatura superior a las demás. Claro
desequilibrio entre fases.
Solución propuesta
Comprobar bien la conexión de laterminación correspondiente al
conductor afectado y realizar
termografía para confirmar la
desaparición de la anomalía. Si el punto
crítico persiste determinar medianteotros procedimientos si el problema
recae en la terminación/conector (en
ese caso sustituirlo) o en el conductor
(sustituir o verificar conexiones
posteriores).
T d f i i
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Temperatura de funcionamiento
elevada
Problema detectado Se observa que los relés se encuentran a
una temperatura cercana a la
reglamentaria (90ºC) debido a la
masificación (o poca separación) y a la
mala ventilación del envolvente.
Solución propuesta
La temperatura de funcionamiento de
los relés es normalmente elevada, por
eso se recomienda la separación entre
ellos y tener una correcta ventilación del
envolvente para que no se produzcan
temperaturas tan elevadas. Verificar
posteriormente mediante una
termografía.
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Detección de malas conexiones y
descompensación de fases
Problema detectado
Se observa que el fusible de una de las
fases se encuentran a una temperatura
ligeramente superior a las demás. Posible
principio de fallo del fusible o dedesequilibrio de las fases.
Solución propuesta
Verificar bien la conexión correspondiente
al fusible/base afectados y realizar
termografía para confirmar la desaparición
de la anomalía. Si el punto crítico persiste
determinar mediante otros procedimientos
si el problema recae en el fusible/base (en
ese caso sustitución).
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Detección de malas conexiones
Problema detectado
Se observa que las cuchillas de Alta
Tensión de una de las fases se
encuentran a una temperatura
superior a las demás. Claro defecto delos contactos de las cuchillas.
Solución propuesta
Sustituir la cuchilla afectada o
repararla mediante resina adecuada.
Realizar termografía de confirmación
de resolución del problema detectado
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Detección de mal aislamiento
Problema detectado
Se observa que el conductor de una
de las fases se encuentran a una
temperatura superior a las demás y
tiene diferentes temperaturas. Claro
defecto del aislamiento.
Solución propuesta
Sustituir el conductor y verificar la
posible fuente del defecto deaislamiento para que ello no suceda
de nuevo
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Detección de malas conexiones
Problema detectado Se observa que el conductor de una de las
fases se encuentra a una temperatura
superior a los 80ºC y, por tanto, cercana a la
reglamentaria (90ºC). Claro desequilibrio
entre fases.Solución propuesta
Atornillar bien la conexión correspondiente
al conductor afectado y realizar termografía
para confirmar la desaparición de la
anomalía. Si el punto crítico persistedeterminar mediante otros procedimientos si
el problema recae en el interruptor (en ese
caso sustituir el interruptor) o en el
conductor (sustituir o verificar conexiones
anteriores).
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Detección de malas conexiones
Problema detectado
Se observa que el conductor de una de
las fases se encuentra a una
temperatura superior respecto las
demás fases. Claro desequilibrio entre
fases.
Solución propuesta
Atornillar bien la conexión
correspondiente al conductor afectado y
realizar termografía para confirmar la
desaparición de la anomalía. Si el punto
crítico persiste determinar mediante
otros procedimientos si el problema
recae en el interruptor (en ese caso
sustituir el interruptor).
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Detección de malas conexiones
Problema detectado Se observa que los conductores de una de
las fases se encuentran a una temperatura
superior a los 100ºC y, por tanto, superior a
la reglamentaria (90ºC). Claro desequilibrio
entre fases.Solución propuesta
Atornillar bien la conexión correspondiente
a los conductores afectados y realizar
termografía para confirmar la desaparición
de la anomalía. Si el punto crítico persistedeterminar mediante otros procedimientos
si el problema recae en el interruptor (en
ese caso sustituir el interruptor) o en el
conductor (sustituir o verificar conexiones
anteriores).
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Links de interes
• http://www.oilproduction.net/files/Termograf
ia.pdf
• http://rsweb.cl/ucsc/docs/mantenimiento/02
_Termografia.pdf
• http://www.termografics.com/
• http://www.nivelatermografia.net/mantenimi
ento-predictivo-y-termografia