Etiqueta: Termografia

El mantenimiento mecánico representa una amplía actividad en lo que al análisis de fiabilidad y disponibilidad se refiere. Pero no únicamente desde la labor correctiva, como inconscientemente se tiende a pensar sino también desde la parte de ingeniería de procesos en el sentido de mejorar la eficiencia de líneas e instalaciones productivas. En el artículo se muestra uno de estos casos mediante el uso de la termografia mecanica en el sector químico.

Desde ese punto de vista, se ha de entender que la termografía es una técnica de amplia uso en el mundo de la ciencia y la tecnología, no solo en la industria en la que se ha asociado fundamentalmente a la detección de puntos calientes en instalaciones eléctricas. La razón habría que buscarla en:

• Elevada criticidad de buena parte de los activos eléctricos de alta y media tensión.
• Buena relación costo-beneficio que ofrece como aplicación predictiva, caracterizada como actividad mayoritariamente subcontratada.

Sin embargo existen aplicaciones mecánicas en la industria donde la termografia resulta la técnica más viable para la detección de fallos o ineficiencias.

Por todo lo anterior ahondemos en la

Termografia Mecanica,

como la rama del mantenimiento predictivo que analiza componentes e instalaciones mecánicas mediante el análisis de termogramas infrarrojos. Desde esa perspectiva existen un gran número de aplicaciones como podrían ser:

• Sobrecargas en cojinetes, rodamientos.
• Fricción en acoplamientos.
• Ineficientes combustiones en Turbinas de Gas.
• Fugas en conducciones.
• Ineficiencias en mecánica de fluidos: bombas, compresores, soplantes, ….
• Desgaste en sistemas de intercambio térmico: intercambiadores, calderas, ….
• Rendimiento de líneas de flujo: válvulas, tuberías, ….
• Óptima funcionalidad de sistemas de almacenamiento: tanques, depósitos, …

Es una primera lista, pero existen muchas más aplicaciones específicas para cada sector, en las que se recomendaría valorar si una instalación o activo es susceptible de

¿Optimizar mediante termografia mecanica?

mediante el siguiente procedimiento:

• ¿Se genera presencia o ausencia de calor?

Nos hemos de preguntar si existe intercambio o variación térmica por mecanismo de transmisión de calor por conducción y convección que permita a nuestros dispositivos de detección (variados en cuanto a nivel de calidad y sensibilidad) la visualización de anomalías y su posible evolución.

• ¿Se trata de una superficie cercana o lejana?

Una adecuada distancia y calidad en el encuadre resulta clave para una óptima fotografía en el espectro infrarrojo.

• ¿Preguntarnos por los Requisitos de Resolución y Sensibilidad?

Tras los dos análisis previos, hemos de plantearnos qué requisitos necesitamos en sensibilidad (delta térmico) y resolución (delta de resolución gráfica), en función de los que elegiremos el nivel de cámara e inspector termográfico.

• ¿Es Justificable la Inversión?

Cualquier inversión o gasto en mantenimiento predictivo debe estar basado en un análisis de criticidad. En el caso de la termografia mecanica dicha criticidad se determinaría en función del coste del problema (en términos de costes de oportunidad) y la frecuencia del problema (el MTBF que podamos obtener a partir de nuestro histórico de fallos).

De ese modo se planteó el caso histórico de la entrada en el que se decidió inspeccionar por termografia mecanica una línea de descarga de soplantes de horno en el sector químico.

Línea de Descarga de Soplantes

Se trata de una línea de proceso dentro del horno de Hot Oil en una instalación de fabricación de plásticos.

Analizando el análisis previo se llegó a la conclusión de que se precisaba una resolución y sensibilidad elevadas, pese a lo que el analisis de fallos indicó la necesidad de inspeccionar por termografia mecanica, pues era línea con :

• Importantes consecuencias para la producción y el rendimiento de la instalación.
• Intermedia frecuencia de fallo.

Instalación

Se trata de línea de tuberías calorifugadas en las que se supone la existencia de mayor temperatura y presión en la línea disparándose los sistemas de control de la soplante, por ineficiencias de la línea.

Se trata de tuberías de acero al carbono calorifugadas,  por las que circulan gases orgánicos y vapor de agua, que alimentan a la caldera en la zona de Hot Oil.

La inspección se realiza a primeros de Marzo por el inmediato paro preventivo de la planta, con objeto de poder subsanar los defectos encontrados, eliminar la causa raíz del problema y aumentar la fiabilidad y disponibilidad futura de la instalación.

Dispositivo de Detección

Se usó una cámara de termografia Modelo Prism DS, que ofrecía 4 veces más de resolución que los modelos estándar, sensibilidad elevada a partir de un rango dinámico de 12 bits, con dispositivos de almacenamiento en formatos de alta densidad (PC Card).

Características de la Inspección

Se usaron las siguientes condiciones de referencia a la hora de obtener los resultados por temperaturas:

• Temperatura ambiente 25º C
• Humedad relativa 50%
• Emisividad 0.10 – 0.85
• Distancia con respecto al objeto 1 – 4 metros

La inspección se realiza de una manera secuencial con el proceso, iniciándose en la propia zona de soplantes hasta llegar al horno. Se encontraron dificultades derivadas de la existencia de tuberías de vapor de agua en las proximidades en zonas calorifugadas, que restaron prestaciones a los termogramas tomados en muchas de las vías con tramos verticales.

Inspección por Termografia Mecanica

De una manera somera se muestran los resultados más destacados de la inspección realizada:

• Temperaturas de 110 ºC en zona de válvulas de acero en contacto con tubería interior

• Temperatura elevada en zona de tubería interior:

Conclusión

Se recomendó limpiar las zonas remarcadas, en las que se cree existía acumulación de suciedad y perdida de laminaridad en el flujo del fluido, esperándose un posterior aumento de temperatura y recuperación de la presión.

¿Moraleja?

Pese a que el informe y el caso de estudio puede no resultar del todo concluyente, y únicamente se pudieron achacar los problemas existentes a las zonas de obvia elevada temperatura, sí pone de manifiesto la metodología y tipo de fallos que pueden detectarse por termografia mecanica.

También permite corroborar con un caso práctico los aspectos de procedimiento ya indicados en la entrada sobre calidad en termografia infrarroja, pues si se cumple con ellos el cliente (trabajos subcontratados) entiende la dificultad que por las características de sensibilidad, resolución y por el propio diseño de planta tiene el diagnóstico por mantenimiento predictivo.

Tutorial

La última parte de la entrada, como habitualmente, muestra un tutorial de apoyo a vuestras labores de ingeniería de mantenimiento. En este caso sobre cargas y esfuerzos por cortadura, teoría y aspectos de amplia utilidad para cualquier fallo relacionado con los sistemas de apriete y fijación de muchos sistemas mecánicos: uniones atornilladas y por remache.

Despedirme finalmente sugiriéndote que si tienes sugerencias, aportes o dudas sobre el tema del artículo no dudes en usar la sección de comentarios. Es gratuita y recuerda: «mejor intentarlo que quedarse con la duda sin saber qué hubiera pasado».

En esta entrada del boletín se hablará sobre ciertos aspectos a considerar para preparar un procedimiento para la realización de estudios de termografia infrarroja.

No se trata de algo habitual puesto que como tecnología de carácter más intuitivo que técnico, suele pensarse en la importancia de una adecuada cualificación del inspector o en la calidad de los equipos de medida, como los criterios prioritarios para la realización de inspecciones de termografia infrarroja.

Pero antes de nada introducir el tutorial de este número que trata sobre

Física Estadística,

rama de la ingeniería muy orientada a los fenómenos de transmisión de energía (como puede ser el caso de la termografia infrarroja) y que os introducirá sobre algunos conceptos clave para entender los choques moleculares y las variables físico-químicas que rigen su comportamiento. Espero te guste el PDF.

El procedimiento sobre el que vamos a hablar hoy seguro que interesa a cualquier empresa relacionada con

Servicios de Termografia Infrarroja.

Cualquiera de estas organizaciones busca encontrar una uniformidad en el modo de realización de estos trabajos de ingeniería, además de tratarse de un documento acreditativo de la calidad empleada en la realización de este tipo de servicios.

En el contexto indicado en la entrada gestion de contratos se nos exigía actuar como proveedores de trabajos de termografia infrarroja, siendo una condición la adecuación de nuestros procedimientos a los que la empresa que contrató nuestros servicios demandaba.

Por esa razón tuvimos que realizar una recopilación de los diferentes aspectos clave para la realización de este tipo de inspecciones e informes de mantenimiento predictivo.

Cuando se prepara un documento de este tipo es conveniente usar algún tipo de

Metodología de Trabajo,

puesto que existen varias variables a tener en cuenta, y todas ellas deben considerarse para la realización de este documento patrón.

En la actualidad existen muchos software que ofrecen apoyo para este tipo de trabajos como Mindjet u otros que te permitan establecer árboles relacionales y un adecuado esquema para el procedimiento deseado con todos los aspectos relevantes del proceso:

• Equipos de medida y características mínimas.
• Aspectos clave para una buena detectabilidad de fallos
• Equipos inspeccionables por la tecnología
• Formatos para reportes (recordar la entrada informes de termografia infrarroja)

Y un largo etcétera de conocimientos tanto técnicos como prácticos que incluir en un documento de como mucho 6 o 7 páginas.

Pero bueno, ya sabéis que el meollo de las entradas de boletín suele estar al final por lo que allá vamos con lo que serían los aspectos clave para la realización de un

Procedimiento de Termografia Infrarroja:

1. Analizar la Formación Requerida

Los planes de estudio y la formación de postgrado en mantenimiento es cada vez más variante y ecléctica, por lo que puede resultar conveniente establecer unos mínimos formativos para el inspector o gestor de cada inspección en termografia infrarroja.

Y en estos casos ya se sabe es conveniente ¡barrer para nuestra propia casa! exigiendo la(s) acreditación(es) que nuestra empresa ofrezca en ingeniería.

2. Determinar Equipos y accesorios necesarios

Seguro que no siempre se usan todos ellos, pero sí pueden tipificarse los equipos necesarios para cualquier inspección de termografia infrarroja debiendo delimitarse las características técnicas básicas mínimas para garantizar la calidad en los trabajos de mantenimiento.

3. Establecer criterios de Criticidad y Frecuencia(s) tipo de Mantenimiento

Pese a que formalmente existen métodos para determinar la frecuencia óptima en mantenimiento (Markov), pueden tipificarse los criterios para establecer la criticidad de los activos a controlar por termografia infrarroja.

¡Y también la frecuencia de inspección! pues realmente las probabilidades de error por termografía es realmente baja, y en muchos casos no se aplican metodologías de Markov para su definición.

4. Listar Aspectos generales para la Inspección por Termografia Infrarroja

Pese a que este pueda resultar excesivamente amplio, es conveniente listar aspectos clave para una buena detectabilidad por termografía:

• Condiciones atmosféricas críticas
• Condiciones de seguridad
• Tiempos e inercias térmicas habituales para la toma de imágenes de calidad
• Cargas requeridas para la inspección, ….

5. Determinar Elementos Clave para la detección de anomalías.

Obviamente no se manejan los mismos criterios para la detección de problemas en equipos mecánicos que eléctricos, o establecer aquellas posibles fuentes de perturbación para un adecuado proceso de documentación de fallos (condiciones ambientales, existencia de fuentes de calor, variaciones o condiciones de carga anómalas, ….).

6. Tipificar los equipos inspeccionables por termografía infrarroja

Ya se comentó en la entrada de tecnologias predictivas lo conveniente de saber qué técnicas son aplicables a nivel predictivo para cada tipo de equipo. En ese sentido la termografía no es una inspección y listarlo en un procedimiento patrón aumenta la trazabilidad y alcance del documento establecido.

7. ¿Cómo documentar las anomalías?

Es conveniente determinar cuáles son los aspectos que permiten identificar documentalmente el punto de anomalía, algo de la que ya se habló en la entrada mantenimiento de cuadros eléctricos.

Es decir, poder establecer algún modo unívoco de identificación de cada equipo con anomalías y los factores usados en la detección:

• ID
• Temperatura ambiente
• Emisividad, ….

8. Determinar Informe Patrón y Prioridades

Ya comentado suficientemente en la entrada indicada con anterioridad,  informes de termografía, si bien aquí nos referimos a la parte de ingeniería relativa a establecer un documento y prioridades de actuación que permitan identificar las exigencias de mantenimiento para cada anomalía detectada en mantenimiento predictivo.

Bueno, pues hasta aquí la entrada de esta semana. Espero que haya resultado de utilidad para tu

Futuro en Mantenimiento Predictivo

que sin duda pasa por estandarizar procesos y trabajos con las diferentes técnicas de análisis, con el fin de poder establecer un conjunto de adecuadas y consistentes métricas para una gestión eficiente de nuestro área de mantenimiento. 

En esta entrada del newsletter se presenta un tutorial sobre momentos de inercia, y dentro de la sección de experiencias, anécdotas y consejos de mantenimiento una serie de recomendaciones para mejorar la realización de tus Informes de Termografia.

Empezaremos con el

Tutorial

que esta semana se dedica a explicar los momentos de inercia como una herramienta que permite caracterizar el comportamiento de la masa de un sistema asimilándolo a una serie de elementos tipo como cilindros, esferas, …. Pero para ello se precisa conocer la base que es la que se aporta en este tutorial.

Cómo ya se dijo, se presentan una serie de recomendaciones para mejorar tus

Informes de Termografia.

Ya sabéis que esta técnica presenta una característica respecto a otras de las predictivas presentadas en el portal, como es que el

Análisis de Campo.

resulta concluyente. Es decir, con un buen inspector de termografia resulta fácil lograr de manera inmediata los activos con mayor síntoma de problema entre las áreas chequeadas, siendo recomendable que estas se presenten al responsable de mantenimiento previo abandono de la instalación.

Las razones para ello son fundamentalmente:

• Existen limites absolutos para las diferencias térmicas entre materiales en buen y mal estado.
• La inspección de campo obliga a minimizar o eliminar las fuentes de posible incertidumbreen el trabajo, siendo las más significativas las siguientes:
  • Existencia de diferentes materialesentre los componentes analizados.
  • Caracterización Imposibledel nivel de radiación emitida en algún material por suciedad, pintura, presencia de reflejos, ….
  • Existencia de elementos de distorsión en forma de Factores Atmosféricos Adversos.
  • Características Insuficientes en la cámara de Termografia.
  • Condiciones asociadas a la Carga del Activo.
• Es necesario tomar un Temograma de Puntos Problemáticos, por lo que siempre se pueden revisar los datos almacenados de manera rápida (se trata de revisar una paleta de colores).

Muchas de ellas os pueden parecer absurdas, pero se producen en la realidad puesto que la planificación de algunos de estos trabajos no es la adecuada (recordad la entrada mantenimiento de cuadros electricos). Ahora bien, la tendencia histórica es que cada vez se reducen más todas ellas y que los trabajos de termografia en campo suelen resultar bastante automáticos.

Teniendo en cuenta que es habitual, por cuestiones de alcance de trabajos e imagen, presentar las Conclusiones al final de cada visita, el Trabajo quedaría Prácticamente hecho, y además el grado de satisfacción sería elevado en el cliente o responsable de área.

¿Porqué hablar entonces de Informes de Termografía?

Porque los informes generan una trazabilidad tanto para el cliente como a la empresa de servicios a la hora de determinar posibles ahorros, logros conseguidos con el sistema, ….. Además de por cuestiones de marketing relativas a la empresa que realiza la termografia. Si bien destacaría que la cuestión más importante sería la de identificar de una manera clara el alcance de los trabajos.

¿Cómo el Alcance?

Ya se comentó en la entrada de mantenimiento de cuadros electricos que es muy habitual no disponer de un listado formal de equipos por diversas razones:

• Equipos no dados de alta en el sistema de Gestión de Activos de Planta (GMAO, CMMS, …)
• Equipos no codificados y sin identificación formal que no aparecen en los informes generados por el programa.

En otros casos la propia inspección de termografia lleva a errores, puesto que el acompañante que te asigna la planta no conoce alguna de las ubicaciones del listado, y no se está en condiciones para una posible identificación en alguno de los planos en oficina técnica. En definitiva, es recomendable dejar claro cuáles han sido los

«Equipos Controlados en Cada Inspeccion de Termografía»

Por tanto, este debería ser un campo obligatorio en vuestros informes de termografia que os permitirá además delimitar responsabilidades si alguno de los sistemas no inspeccionados falla de imprevisto.

Por otro lado, los informes de termografia permitirán documentar aquellos

Equipos en Alarma pero con Menores Delta de temperaturas.

En ellos no se precisará de intervención inmediata, y pese a que lo lógico sería que estos puntos se notificarán también al final de la inspección esto resultaría imposible por:

• Cuantía Excesiva de Puntos a Notificar, sin riesgo elevado para fallo en la fábrica.
• Ser Contraproducente pues evita que el Cliente planifique la reparación de las anomalías más importantes, pudiendo preferir valorar todas ellas en su conjunto al recepcionar los Informes de Termografia.

Finalmente documentar las acciones de termografia permitiría

Facilitar el Seguimiento

de la condición de equipos en posteriores informes, tanto para el cliente como para la empresa consultora (o para el responsable de gestión y el técnico de mantenimiento).  Esto no se debe considerar algo irrelevante pues no deberíamos dejar sin analizar equipos que aparecen en área de problema en sucesivos informes tras haber subsanado la causa identificada.

Por tanto, pasemos a ver nuestra propuesta de

Recomendaciones de Mejora

de vuestros Informes de Termografia. Todas ellas están pensadas para un sistema formado por:

• Cámara de termografía y software de análisis tipo.
• Herramientas de ofimática convencionales.

De igual modo, se parte de que se dispone de imágenes en el espectro visible e infrarrojo para cada problema detectado. Pues aquí las tenéis:

Crear Fichas Individuales de Equipos en Observación,

lo que permitirá un seguimiento más exhaustivo y detallado fundamentalmente por parte del cliente. Así, es habitual que este en muchos casos utilice una impresión en borrador del informe que se envíe para anotar sobre él las particularidades que tiene la planta en base a diferentes criterios cara a realizar o seguir cada recomendación.

¿Porqué este modo de comportamiento?

Porque le resulta más rápido que utilizar el ordenador donde todo suele estar procedimentado y establecido para seguir una serie de directrices. Por supuesto que ya lo utilizará cuando se realice la intervención o se abra una Orden de Trabajo, pero por ahora precisa tener un borrador para no olvidar lo que se dijo en el informe.

Utilizar Recomendaciones Personalizadas

En muchos informes de termografia es habitual usar listas de recomendaciones tipo, puesto que en muchos casos la naturaleza de estas es repetitiva, evitando así tiempo en la realización. Sin quitar razón a lo anterior se debería considerar incluir un campo en el informe que permitiera escribir una descripción de la recomendación, puesto que no debemos olvidar aspectos como:

• Criticidad de la Ubicación Analizada
• Severidad de la Recomendación Efectuada

Desde el lado del cliente o el responsable de gestión se va a agradecer pues va a evitar que pase hoja tras hoja del informe al leer textos repetidos. Además, permitirá que nuestra firma o departamento demuestre un elevado grado de conocimiento sobre la problemática detectada. En este sentido, nunca olvidéis que

«En Tecnología el MARKETING se realiza de manera integral por toda la empresa»

Tratar de Estandarizar el Tamaño de las Imágenes

Remarco la palabra «tratar», pues recordemos que la foto viene tomada por la cámara de termografía en las condiciones y resolución que se tomó en campo. Luego el informe permitirá unos formatos tipo para la inserción de la imagen por lo que habrá que encontrar un compromiso entre tamaño y calidad, siendo en muchos casos realmente difícil la estandarización.

El hecho de realizarlo así mejorará el aspecto visual y la presentación que del informe pueda realizar el gestor de mantenimiento a otras áreas y departamentos.

No Uniformices la Paleta Utilizada

Desde el Software de Termografia se puede personalizar el satinado elegido para cada imagen termográfica. Ello permite mejorar en algunos casos la estética, en la mayoría la calidad del informe. Además, este aspecto resulta difícilmente controlable desde la cámara salvo que se pierda excesivo tiempo; por ello, es un aspecto de crítica consideración para los informes.

Aquí el criterio fundamental es visual, puesto que eres tú quien tienes que decidir que conjunto de colores muestra mejor las anomalías detectadas teniendo en cuenta que la imagen térmica se muestra junto a la visible.

Adecuar Estéticamente el Rango de Temperaturas

Del mismo modo que el caso anterior, prima el aspecto visual. Desde luego que esta funcionalidad se debe personalizar en la realización del informe, pues en campo el inspector presta atención a este aspecto y toma el termograma óptimamente.

Ahora bien, muy en ligazón directa con el punto anterior puedes considerar modificar esto que permitirá obtener más contraste y nitidez en ciertos detalles de la imagen térmica.

Mostrar Herramientas de Análisis de la Imagen Térmica

Nos referimos a mostrar isotermas, perfiles de temperaturas, …. (podéis ver varias de estas utilidades en la entrada estudio termografico en cierres) En muchos casos se piensa que el termografo trata de mostrar todas las posibilidades que ofrece el software, algo que puede ser cierto en ocasiones, si bien en la mayoría trata de mostrar la fiabilidad en el diagnóstico, puesto que muestra aspectos como:

• Resolución, visualizando el valor de temperatura en cada pixel del termograma.
• Ausencia de Problemas en la visualización de la Imagen. Los pinceles podrían ocasionar errores en la interpretación visual (puntos gordos, elementos que no se ven, ….).

Infografía Resumen

Estas serían, son pocas, pues piensa que en muchos casos los Informes de Termografia podrían

Generarse Automáticamente

por lo que tampoco se ha de perder el tiempo innecesariamente. Un informe personalizado por el usuario permite maximizar los puntos anteriormente indicados, además de mejorar cuestiones estéticas en la mayor parte de los casos.

En los puntos anteriores podríais decirme que faltan ciertos aspectos como incluir el valor y la severidad que justifica la alarma u observación. Esto se da por hecho que se presenta pues cualquier software de termografia muestra:

• Condiciones de la Medida
• Valores máximo y mínimo en termograma

El hecho de presentar los niveles de alarma es algo que habitualmente se adjunta en la presentación del informe o bien en la propia oferta de trabajos o pliego de condiciones del proyecto.

Después de la entrada,

¿Crees posible mejorar tus Informes de Termografia?

Espero que sí pues estos pasos son de fácil implantación, sin necesidad de inversiones adicionales y únicamente exprimiendo algo más las posibilidades que ofrecen los software de esta tecnología, o considerando aspectos de estética global en la realización de los informes.

Dado que muchos de vosotros ya habréis trabajado con esta popular técnica predictiva espero vuestros comentarios y realimentación sobre posibles experiencias con trabajos e informes de termografia.

Por mi parte despedirme hasta el próximo boletín dentro de quince días.