MANUAL TÉCNICO NORMALIZADO MTN-M-G-02.00-003-P 2010 -12-07
MANTENIMIENTO Guía para Inspección Termográfica de Equipos
DESCRIPTORES: (Termografía, Mantenimientos, Infrarrojo)
© Interconexión Eléctrica S.A. E.S.P. - ISA. Todos los derechos reservados. Se prohibe la reproducción parcial o total de este documento sin la aprobación expresa de ISA
PRÓLOGO
La norma que acontinuación se describe cumplio todos los requisitos exigidos en el modelo de normalización técnica interna –SINTEC de ISA. ETAPA Elaborada por Revisada por Revisada por Revisada por Aprobada por
NOMBRE Alex Farías Santodomingo Armando Aparicio Equipo subestaciones Diana Maria Gonzalez Vasquez Equipo Ambiental Claudia Maria Zapata Garcia Equipo de Salud Ocupacional Nelson Javier Mesa Palacio Dirección Gestión Mantenimiento
FECHA 2009-11-27 2010-12-07 2010-12-07 2010-12-07 2010-12-07
Esta norma técnica está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales del Servicio de Transporte de Energía de Interconexión Eléctrica S.A. E.S.P.
�Derechos Reservados: ISA – 02-2010 Se prohíbe la reproducción total o parcial de este documento sin autorización previa escrita
Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ............................................... ........................................................................ .................................................. ............................ ... 3 1 OBJETIVO........................... OBJETIVO.................................................... .................................................. .................................................. ............................ ... 3 2 ALCANCE ................................................ ......................................................................... .................................................. ................................ ....... 3 3 DEFINICIONES....................... DEFINICIONES ................................................ .................................................. ................................................. ........................ 3 3.1
Termograf Termografía: ía: .................. ........................... .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. ................... ................... ........... 3
3.2
Mantenimiento predictivo: ................................... ................. .................. .................. .................. ......................... ................. ........ 4
3.3
Anomalía Anomalía térmica: térmica: .................. ........................... .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. ................... ................... ........... 4
3.4
Emisividad:.................. Emisividad:.................. .................. ................................... ................. .................. .................. .................................. ................. ................. 4
3.5
Imagen térmica:................ térmica: .................................. .................. ................................... ................. .................. .................. ............................ ................. ........... 4
3.6
Termógrafo: .................................. ................ .................. ................................... ................. .................. .................. .................................. ................. ................. 4
3.7
Diagrama unifilar:........................ unifilar:...... .................. ................................... ................. .................. .................. .................. ................ 4
3.8
Plan Anual de Mantenimiento:................ Mantenimiento:................................. ................................... .................. .................. ...................... ................. ..... 4
4 MEDIDAS DE SEGURIDAD...................................................... SEGURIDAD.............................................................................. ........................ 4 5 REQUERIMIENTOS DE PERSONAL y EQUIPOS ........................................... ........................................... 5 5.1
Personal .................................. ................ .................. .................. ................................... ................. .................. .................. ...................... ................. ..... 5
5.2
Equipos Equipos .................. ........................... .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. ................... ................... ........... 6
6 EJECUCION DE LA INSPECCIÓN TERMOGRÁFICA ..................................... ..................................... 7 6.1
Frecuencia de inspecciones inspecciones termográficas.............. termográficas................................ .................. .................. ...................... ................. ..... 7
6.2
Actividades previas a la ejecución........................ ejecución...... .................. .................. .................. ......................... ................. ........ 7
6.3
Ejecución de la inspección termográfica .................................. ................ .................. .................. ...................... ................. ..... 7
6.4
Elaboración y entrega de informes informes de la inspección inspección termográfica............. termográfica............................... .................. .. 8
6.5
Corrección por carga.............................. carga............. ................................... .................. .................. .................. ...................... ................. ..... 9
6.6
CORRECCION POR EFECTOS DEL VIENTO....................... .................. ................... ................. .. 9
7 CRITERIOS DE SEVERIDAD ............................................... ........................................................................ ........................... 10 7.1
Criterio Delta T......................... T....... .................. ................................... ................. .................. .................. .................. ................. 10
7.1.1 7.1.2 7.1.3
7.2
Criterio Delta T – Pararrayos................ Pararrayos............................. ........................... ............................ ............................ ............................ ............................ ................ 10 Criterio Delta T – Equipos inmersos inmersos en aceite ............................ .......................................... ............................ ............................ ................. ... 11 Criterio Delta T – Equipo Equipo eléctrico....... eléctrico.................... ........................... ............................ ............................ ............................ ............................ ................ 11
Criterio de temperatura absoluta......................... .................. .................. ....................... ................. ...... 12
7.2.1 7.2.2
Criterio de temperatura temperatura absoluta – Aluminio............ Aluminio.......................... ............................ ............................ ............................ ...................... ........ 12 Criterio de temperatura temperatura absoluta – Cobre.................................... Cobre.................................................. ............................ ............................ ................. ... 12
1
Manual Técnico Normalizado 7.2.3
MTN-M-G-02.00-003-P
Criterio de temperatura absoluta - equipos eléctricos y/o electrónicos.............. ....................... 12
8 APLICACIÓN DE LOS CRITERIOS DE SEVERIDAD .................................... 13 9 ANEXOS ......................................................................................................... 15 ANEXO 1............................................................................................................... 15 ANEXO 2............................................................................................................... 21 ANEXO 3............................................................................................................... 22 Anexo 4................................................................................................................. 23
2
Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
INTRODUCCIÓN El éxito de la gestión de mantenimiento radica en contar con equipos, procedimientos y personal adecuado para la ejecución de las actividades. Las inspecciones termográficas, como herramienta de mantenimiento predictivo, deben ser ejecutadas por personal entrenado y calificado para esta labor con base en una guía o procedimiento enmarcado en las mejores prácticas de mantenimiento aplicadas por la empresa. La técnica de la termografía parece ser una aplicación muy fácil, pero en realidad no lo es. Hay que conocer muy bien las características de la cámara que se emplea y los procesos de tratamiento de imágenes, también es necesario conocer los principios de transferencia de calor para entender las imágenes y el comportamiento térmico entre el objeto en estudio y el medio que lo rodea. A esto se le debe sumar las consideraciones de cargabilidad de los sistemas, la ubicación del termógrafo para la toma de imágenes, la emisividad de la superficie, etc. En fin, aspectos que deben considerarse para la correcta ejecución de las inspecciones y la interpretación de las imágenes. En este documento se darán las pautas correctas para el desarrollo de las inspecciones termográficas en ISA con el fin de evitar diagnósticos no apropiados que conlleven a reparaciones innecesarias y sobre costos de mantenimiento.
OBJETIVO
1
Establecer el procedimiento correcto para la ejecución de inspecciones termográficas en subestaciones de propiedad de ISA o servicios conexos con el fin de garantizar un diagnóstico correcto de las anomalías térmicas que puedan indicar la existencia de una condición de riesgo para el personal, para los equipos o para el sistema.
ALCANCE
2
Desarrollar las pautas para la ejecución, de manera correcta y segura, de las inspecciones termográficas en ISA. Esta guía es aplicable para las inspecciones de equipos de subestaciones, comprendiendo los equipos energizados de patio de subestaciones, tableros, sistemas de corriente continúa y servicios auxiliares de corriente alterna con sus celdas de alimentación, de distribución y transformación y en general todos aquellos equipos que por efecto de su funcionamiento emitan radiación infrarroja.
DEFINICIONES
3
3.1
TERMOGRAFÍA:
Técnica de mantenimiento predictivo que permite la visualización de la radiación infrarroja emitida por la superficie de los cuerpos, permitiendo medir sin contacto la temperatura de la superficie.
3
Manual Técnico Normalizado 3.2
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MANTENIMIENTO PREDICTIVO:
Tareas realizadas para medir la condición de un equipo y evaluar el desarrollo de una falla durante algún período futuro, con objeto de tomar la acción apropiada para manejar las consecuencias de esa falla. 3.3
ANOMALÍA TÉRMICA:
Condición anormal de calentamiento o enfriamiento de un conector, conductor o componente que puede ser un potencial problema para las personas o para el sistema. 3.4
EMISIVIDAD:
Cantidad adimensional que indica la habilidad de una superficie para radiar energía medida como la relación entre la emisión de energía de la superficie en estudio a una temperatura T y la emisión de energía de un cuerpo negro a la misma temperatura. 3.5
IMAGEN TÉRMICA:
Representación gráfica de la radiación infrarroja emitida por un objeto. 3.6
TERMÓGRAFO:
Persona idónea, con certificación internacional que realiza y documenta una inspección termográfica. 3.7
DIAGRAMA UNIFILAR:
Representación esquemática de los componentes de un sistema de potencia o subestación.
3.8
PLAN ANUAL DE MANTENIMIENTO:
Programación, con ventana de un año, de las labores de mantenimiento a realizar por la empresa.
4
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las normas generales de Administración de Riesgos de ISA deben ser acatadas y tenidas en cuenta para la realización de este trabajo. Esta guía está diseñada para inspecciones en equipos energizados o desenergizados. De acuerdo con lo anterior, los ítems de los formatos que puedan conducir a situaciones riesgosas para las personas o para los equipos, no deben ser ejecutados. Se debe tener en cuenta que la disposición física de los equipos varía de un fabricante a otro así como también de su ubicación en sitio, por lo tanto las condiciones de seguridad también pueden cambiar. A continuacion se describen en la tabla anexa el panorama de factores de riesgo que se deben tener en cuenta para el desarrollo de esta actividad: 4
Manual Técnico Normalizado
CLASE DE RIESGOS
ELÉCTRICOS
MTN-M-G-02.00-003-P
FACTORES DE RIESGOS Riesgo eléctrico por contacto accidental (Electrocución) o por contacto indirecto a equipos energizados.
Riesgo eléctrico por Arco eléctrico.
MECÁNICO
Atrapamiento con equipos y herramientas.
ERGONOMICOS
Inducción de carga estática de pie.
BIOLOGICO
Ataque o contacto con animales domesticados y silvestres
MEDIDAS DE CONTROL DE RIESGOS
• • • • •
Formación en prevención de riesgo eléctrico. Usar casco de seguridad dieléctrico con barbuquejo Botas dieléctricas Guantes dieléctricos. Verificar las distancias de seguridad con la GAN-M-S-01.10001. No ejecutar trabajos con tormenta eléctrica. Formación en prevención de riesgo eléctrico. Usar casco de seguridad dieléctrico con barbuquejo Botas dieléctricas Guantes dieléctricos. Verificar las distancias de seguridad con la GAN-M-S-01.10001. No ejecutar trabajos con tormenta eléctrica. Utilizar guardas de protección de equipos Señalización Uso de herramientas aisladas. Uso de elementos de protección personal.
• •
Uso de ropa y calzado de labor. Evaluación medica ocupacional.
• • • •
Uso de ropa y calzado de labor. Uso de elementos de protección personal Equipo para apicultor Plan de vacunación
• • • • • • • • • • •
NOTA: Antes de realizar este tipo de inspección se debe tener en cuenta lo establecido en la GAN-M-S01.10-001 o en el RETIE en relación a las distancias mínimas de seguridad y protección contra arco eléctrico.
REQUERIMIENTOS DE PERSONAL Y EQUIPOS
5 5.1
PERSONAL
La ejecución de las inspecciones termográficas en ISA se llevarán a cabo única y exclusivamente por personal certificado, mínimo Nivel I en termografía, para asegurar el conocimiento apropiado en el manejo de la cámara termográfica, los equipos y sistemas a inspeccionar, así como también la correcta interpretación y análisis de las imágenes térmicas captadas. El termógrafo en ISA no realizará, durante el desarrollo de la inspección, ninguna tarea adicional de mantenimiento, por sencilla que ésta parezca, sin la autorización previa del Coordinador de Termografía de la Dirección Gestión Mantenimiento o el respectivo ingeniero de subestaciones o SPAT del CTE al que pertenezca la subestación inspeccionada, bajo el estricto cumplimiento de los procedimientos de mantenimiento seguro.
5
Manual Técnico Normalizado
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El termógrafo estará acompañado por el ingeniero o asistente de la subestación, quien estará dispuesto a prestar la atención a los requerimientos del termógrafo. En caso de prestación de un servicio externo, el termógrafo solicitará el acompañamiento de un asistente calificado, quien es la persona que conoce la historia y operación de los equipos a ser inspeccionados y está entrenado en todas las prácticas y normas de seguridad de la empresa a la cual se le esté prestando el servicio. 5.2
EQUIPOS
En ISA las inspecciones termográficas se realizarán con cámaras termográficas. Estas cámaras deben ser portátiles, maniobrables con una sola mano, con baterías de autonomía de carga de por lo menos 2 horas continuas, capaces de desplegar en tiempo real la información captada en imágenes térmicas e imágenes reales, con valores cuantificables necesarios para la generación de informes. Adicionalmente deben poseer tarjeta de memoria para almacenamiento de imágenes térmicas y digitales, así como también grabador de voz tipo diadema o bluetooth para facilitar las anotaciones en campo. Las cámaras termográficas son equipos de alta tecnología. A estas cámaras termográficas se les realizará verificación de calibración por lo menos una vez dentro del período estipulado por la siguiente fórmula, período el cual se evaluará cada vez que se realice la verificación de calibración: IVC = VI * (W1 * X + W2 * Y + W3 * Z) Donde: IVC = Intervalo de verificación de calibración VI = Viejo intervalo (para cámaras nuevas 12 meses) W1 = Peso calibración más reciente W2 = Peso calibración previa 1 W3 = Peso calibración previa 2 X = multiplicador de la condición encontrada en la más reciente calibración = 0.7 Y = multiplicador de la condición encontrada en la previa calibración 1 = 0.2 Z = multiplicador de la condición encontrada en la previa calibración 2 = 0.1 Los pesos de calibración (W1, W2, W3) vienen dados por: A = en tolerancia B = fuera de tolerancia =< 1x C = 1x < fuera de tolerancia =< 2x D = 2x < fuera de tolerancia =< 4x E = fuera de tolerancia >= 4x
1 0,8 0,6 0,4 0,2
La verificación de calibración será realizada a través de empresas certificadas para tal fin que cuenten con patrón trazable a NIST. Para inspecciones de equipos y conectores instalados o suspendidos en pórticos se debe emplear lente 12° o inferior para una mejor obtención de la imagen térmica. Para las inspecciones termográficas, el termógrafo deberá portar cámara digital para el caso que se necesite más detalle de la anomalía térmica y que la imagen digital de la cámara termográfica no sea capaz de detallarla. Adicionalmente, el termógrafo debe portar un termo-higro-anemómetro portátil para el registro de la temperatura ambiente, humedad relativa y velocidad de viento. 6
Manual Técnico Normalizado
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Estos equipos deben transportarse en maletas especiales, evitando movimientos bruscos y condiciones desfavorables que puedan dañarlos.
EJECUCION DE LA INSPECCIÓN TERMOGRÁFICA
6
6.1
FRECUENCIA DE INSPECCIONES TERMOGRÁFICAS
Las siguientes son las peridiocidades establecidas para las inspecciones termográficas en ISA: -
Puesta en servicio de subestaciones: se debe realizar termografía en la puesta en servicio de subestaciones nuevas. Para las demás subestaciones las frecuencias estarán definidas por la estrategia de mantenimiento y serán coordinadas por la Dirección Gestión Mantenimiento. Se harán termografías en caso de cambio de equipos, modificación a los mismos o para validar el estado de algún equipo previo análisis técnico y solicitud hecha por parte de la DGM o de los CTE.
-
6.2
ACTIVIDADES PREVIAS A LA EJECUCIÓN
Previa a la ejecución de la inspección termográfica, el termógrafo debe verificar y contar como mínimo con lo siguiente: 6.3
Verificar en SAP las fechas asignadas para la ejecución de las inspecciones termográficas según el Plan Anual de Mantenimiento. O en su defecto verificar los avisos en SAP cuando se trate de inspecciones termográficas solicitadas fuera de plan. Revisar las maniobras aprobadas para la ejecución de la inspección. Todos los equipos listados en el numeral 5.2 de este documento. Verificar que todas las baterías de la cámara termográfica y la cámara digital se encuentren cargadas. Verificar que la tarjeta de memoria tenga el espacio suficiente para la grabación de imágenes. Eliminar de la tarjeta las imágenes térmicas que ya hayan sido descargadas al computador. Diagrama unifilar actualizado de la subestación. Listado de cargabilidad máxima de circuitos. Informe anterior de termografía de la subestación. EJECUCIÓN DE LA INSPECCIÓN TERMOGRÁFICA
La ejecución de las inspecciones termográficas se deben llevar a cabo de la siguiente manera: -
-
Los equipos a ser inspeccionados deben estar energizados y preferiblemente a plena carga, no siendo esto un impedimento para la ejecución de la inspección. Se recomienda realizar maniobras de cambio de barra en las inspecciones anuales para verificación del estado de los seccionadores asociados a las barras. De igual manera, para los seccionadores de by-pass y transferencia. Estas maniobras serán autorizadas previamente por los ingenieros de Operación. En todo caso, se debe esperar como mínimo 30 minutos para que se estabilice la transferencia de calor y realizar la inspección. Establecer una ruta de inspección con ayuda del diagrama unifilar de la subestación. 7
Manual Técnico Normalizado -
-
-
6.4
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Seleccionar, según criterio del termógrafo, valores de rango, campo y nivel en la cámara termográfica. Ejecutar los pasos detallados en el manual de la cámara para la obtención de la mejor imagen térmica posible. Ingresar y registrar los valores de temperatura ambiente, humedad relativa y velocidad del viento al inicio de la inspección. Verificar y registrar la corriente de carga de los equipos. Realizar la inspección, la cual consiste en hacer un barrido por todos y cada uno de los equipos en servicio, tableros y los puntos de conexión. Detectar y grabar las anomalías térmicas encontradas (imagen térmica e imagen real). Verificar en tablas, la emisividad de las superficies inspeccionadas y registrarla para cada anomalía térmica encontrada. Superficie de aluminio pulido: 0.1. Superficie de aluminio oxidada, con alto tiempo de exposición a la intemperie o pintado: 0.9. Acero y cobre con alto tiempo de exposición a la intemperie o pintado: 0.88. Porcelana: 0.92. Ver Anexo 1. Grabar el comentario de voz respectivo para cada anomalía térmica encontrada. Como mínimo estos comentarios deben contener la identificación clara del equipo, fase correspondiente, ubicación exacta del punto con temperatura anormal, distancia desde la cual se tomó la imagen, corriente de carga y velocidad del viento. Si se encuentra una anomalía térmica extremadamente crítica se debe informar al Coordinador de Termografía de la Dirección Gestión Mantenimiento y al respectivo ingeniero de subestaciones o SPAT del CTE al que pertenezca la subestación. Una vez terminada la inspección se debe informar al ingeniero o asistente de la subestación sobre la finalización de los trabajos y la ubicación de las anomalías térmicas críticas encontradas. ELABORACIÓN Y ENTREGA DE INFORMES DE LA INSPECCIÓN TERMOGRÁFICA
Las anomalías térmicas encontradas deben reportarse en informes, los cuales deben tener, como mínimo, la siguiente información: -
Nombre del termógrafo, su nivel y número de certificación. Subestación donde se realizó la inspección. Fabricante, modelo y número de serie de la cámara termográfica empleada para la inspección. Ultima fecha de verificación de calibración de la cámara. Tipo de lente empleado durante la inspección. Fecha de la inspección. Imagen térmica de la anomalía térmica. Imagen digital de la anomalía térmica. Identificación del equipo o componente con la anomalía térmica. Localización exacta de la anomalía térmica. Descripción de la anomalía térmica, fase, circuito, corriente de carga actual, corriente de carga máxima, nivel de tensión. Porcentaje de carga de la anomalía térmica, calculado mediante la división de la corriente de carga actual sobre la corriente de carga máxima. Temperatura máxima permitida para la corriente de carga actual según corrección por carga (numeral 6.5). Temperatura y diferencia de temperatura corregida por efectos del viento. (numeral 6.6) Descripción de las condiciones ambientales al momento de registro de la anomalía térmica: temperatura ambiente, humedad relativa, velocidad del viento. Distancia de la cámara hasta la anomalía térmica. Emisividad. Criterio de severidad con prioridad de reparación sugerida por el termógrafo. Número de aviso creado en SAP para la atención de la anomalía térmica.
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Cualquier otra información o condición especial que pueda afectar los resultados, la repetibilidad o interpretación de la anomalía térmica.
Para los equipos afectados con anomalías térmicas se debe crear el respectivo documento de medida “Severidad por termografía” cargado directamente al equipo, según los criterios de severidad descritos en el numeral 8. Aplicación de los Criterios de Severidad, detallando en el texto del documento de medida el aviso con el cual se realizó la inspección termográfica. En todo caso, el formato para la presentación del informe interno de inspección termográfica es el mostrado en el Anexo 2. En el Anexo 3 se presenta el formato para documentar, cuando sea requerido, las correcciones realizadas a las anomalías térmicas. Cuando el informe sea producto de un servicio a terceros el formato será el mostrado en el Anexo 4.
6.5
CORRECCIÓN POR CARGA
La siguiente fórmula puede ser aplicada para calcular la máxima temperatura permitida para la carga actual de la anomalía térmica al momento de la inspección: Tmaxcorr = ∆Tmed x (Imax /Iact)1.8 + Tamb Donde: Tmaxcorr ∆Tmed Imax Iact Tamb
= máxima temperatura permitida para la carga actual = incremento de temperatura para la carga actual = T med – Tamb = corriente de carga máxima del mes o nominal = corriente de carga al momento de la inspección = temperatura ambiente
Entiéndase que este valor es indicativo, debido a la influencia de múltiples factores que inciden en la generación y disipación de calor que no son tenidos en cuenta en esta fórmula, y, en ningún momento se debe aplicar el criterio de severidad con este valor.
6.6
CORRECCION POR EFECTOS DEL VIENTO
Durante inspecciones a intemperie, los efectos del viento deben ser tenidos en cuenta. Para esto se debe aplicar la siguiente fórmula práctica: FCV = 0.9989V v0.4492 (Vv en m/s) FCV = 0.6958V v0.4492 (Vv en mi/h) Donde:
FCV = Factor de corrección por viento Vv = Velocidad del viento
Ejemplo: DT = 15°C
Diferencia de temperatura medida 9
Manual Técnico Normalizado
Vv = 5 m/s
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Velocidad del viento en m/s
FCV = 0.9989* 5 0.4492 FCV = 2.058
Factor de corrección por viento
DTcorr = 30.87°
Diferencia de temperatura corregida a una velocidad de viento en calma (<1 m/s)
Entiéndase que este valor es indicativo, debido a la influencia de múltiples factores que inciden en la generación y disipación de calor que no son tenidos en cuenta en esta fórmula, y, en ningún momento se debe aplicar el criterio de severidad con este valor.
CRITERIOS DE SEVERIDAD
7
7.1
CRITERIO DELTA T
Los termógrafos en ISA pueden usar el siguiente criterio Delta T (Diferencia de temperatura) para clasificar las anomalías térmicas, criterio éste que considera la elevación de temperatura de la anomalía térmica por encima de la temperatura de referencia, la cual típicamente es la temperatura ambiente, la temperatura de un equipo o componente similar bajo las mismas condiciones o la máxima temperatura permitida del componente según diseño. 7.1.1
Criterio Delta T – Pararrayos
La ejecución de las inspecciones termográficas en pararrayos deben realizarse con un campo de 4°C cuando se emplee la escala Hierro y de 7°C cuando se emplee la escala Arco Iris. En ambos casos con nivel igual a la temperatura ambiente. La evaluación de la diferencia de temperatura se hace con el mismo cuerpo del pararrayo, con otro cuerpo del pararrayo, o bien, con otro pararrayo similar. CLASIFICACIÓN
SEVERIDAD
DIFERENCIA DE TEMPERATURA
BUENO
5
∆T ≤ 2°C
SEGUIMIENTO
3
2°C < ∆T ≤ 4°C
CRITICO
1
∆T > 4°C
ACCIÓN Realizar actividades de acuerdo a la estrategia de mantenimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades no periódicas ni correctivas para ser incluidas en el plan de mantenimiento. Seguimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades correctivas que no alcanzan a ser incluidas en el plan de mantenimiento. Cambio de equipo inmediato, máximo una semana.
10
Manual Técnico Normalizado 7.1.2
MTN-M-G-02.00-003-P
Criterio Delta T – Equipos inmersos en aceite
Esta clasificación comprende equipos inmersos o que contienen aceite como transformadores de potencia, transformadores de instrumentos, reactores, condensadores, bujes. Se ubican además en este grupo las subestaciones encapsuladas, transformadores de medida e interruptores aislados en SF6, al igual que barrajes protegidos con ductos metálicos a la salida de generadores. En estos equipos la medición se realiza de manera indirecta, debido a que el punto caliente transfiere calor a través del medio aislante hacia la parte externa donde la temperatura medida es menor. CLASIFICACIÓN
SEVERIDAD
DIFERENCIA DE TEMPERATURA
BUENO
5
T ≤ 1°C
SEGUIMIENTO
3
1°C < T ≤ 3°C
CUESTIONADO
2
3°C < T ≤ 16°C
CRITICO
1
T > 16°C
7.1.3
ACCIÓN Realizar actividades de acuerdo a la estrategia de mantenimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades no periódicas ni correctivas para ser incluidas en el plan de mantenimiento. Seguimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades no periódicas, correctivas para ser incluidas en el plan de mantenimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades correctivas que no alcanzan a ser incluidas en el plan de mantenimiento.
Criterio Delta T – Equipo eléctrico
Se incluyen todos los motores, MCB’s, contactores, conductores y barras desnudas, contactos y conectores externos de aluminio o aleaciones de aluminio, de cobre o aleaciones de cobre, sin material aislante. Para la evaluación de la severidad de equipo eléctrico en general se detalla a continuación los criterios: CLASIFICACIÓN
SEVERIDAD
RANGOS DE TEMPERATURA
BUENO
5
∆T ≤ 15°C
SEGUIMIENTO
3
15°C < ∆T ≤ 45°C
CUESTIONADO
2
45°C < ∆T ≤ 100°C
CRITICO
1
∆T > 100°C
11
Manual Técnico Normalizado 7.2
MTN-M-G-02.00-003-P
CRITERIO DE TEMPERATURA ABSOLUTA
La clasificación con el criterio de temperatura absoluta se define en términos de la temperatura del equipo o componente leída en el momento de la inspección. Técnicamente se han realizado pruebas para determinar las temperaturas de fusión de los materiales de los equipos de subestaciones y las líneas de transmisión. Basados en la reacción que tienen los materiales ante temperaturas anormales de operación, se desarrollaron los siguientes criterios de severidad. 7.2.1
Criterio de temperatura absoluta – Aluminio
Se incluyen todos los conductores y barras desnudas, contactos y conectores externos con aluminio o aleaciones de aluminio, sin material aislante, ubicados a la intemperie.
7.2.2
CLASIFICACIÓN
SEVERIDAD
RANGOS DE TEMPERATURA
BUENO
5
T ≤ 64°C
SEGUIMIENTO
3
64°C < T ≤ 115°C
CUESTIONADO
2
115°C < T ≤ 155°C
CRITICO
1
T > 155°C
Criterio de temperatura absoluta – Cobre
Se incluyen todos los contactos con aleaciones de cobre externos, sin materiales aislantes y ubicados a la intemperie.
7.2.3
CLASIFICACIÓN
SEVERIDAD
RANGOS DE TEMPERATURA
BUENO
5
T ≤ 102ºC
SEGUIMIENTO
3
102°C < T ≤ 184°C
CUESTIONADO
2
184°C < T ≤ 248°C
CRITICO
1
T > 248°C
Criterio de temperatura absoluta - equipos eléctricos y/o electrónicos
A aquellos equipos eléctricos y/o electrónicos que poseen condiciones especiales de funcionamiento, o que por su ubicación requieren un análisis de sus características técnicas y de las fuentes de calor existentes en su contorno que aportan radiación infrarroja al objeto inspeccionado, se les realizará un estudio de cada caso, de acuerdo con las especificaciones dadas por los fabricantes. 12
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En este grupo de equipos se pueden considerar todos los equipos instalados en tableros o gabinetes tales como relés, contactores, borneras, rectificadores, cargadores, entre otros.
APLICACIÓN DE LOS CRITERIOS DE SEVERIDAD
8
En ISA se aplicarán los criterios de severidad de la siguiente manera: -
Pararrayos: Se aplicará el Criterio Delta T – Pararrayos.
-
Equipos inmersos en aceite: Se aplicará el Criterio Delta T – Equipos inmersos en aceite.
-
Equipos eléctricos y electrónicos: Se aplicará lo estipulado en el numeral 7.2.3
-
Conectores a la intemperie: Se aplicará la siguiente matriz de decisiones, la cual combina los criterios delta T y temperatura absoluta: ∆T
SEVERIDAD 5 3
2
1
Tabs 5 3 2 1
5
3
2
1
5 3 2 1
3 3 2 1
2 2 2 1
1 1 1 1
ACCIÓN Realizar actividades de acuerdo a la estrategia de mantenimiento. Crear aviso N4 para seguimiento. Realizar actividades no periódicas ni correctivas para ser incluidas en el plan de mantenimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades no periódicas, correctivas para ser incluidas en el plan de mantenimiento. Crear aviso N4. Realizar actividades correctivas que no alcanzan a ser incluidas en el plan de mantenimiento.
Los avisos generados por anomalías térmicas detectadas durante las inspecciones termográficas deben iniciar en el campo descripción con Verbo en infinitivo (terminación ar-er-ir) + complemento de descripción. Ejemplos: “Corregir punto caliente secc 2L211 Fase B”, “Hacer seguimiento int 5M020 Fase C”. Si se requiere ampliación de la descripción se debe emplear el campo de texto ampliado que ofrece el sistema SAP. Adicionalmente se debe seleccionar “Anomalía Térmica” en el campo de codificación de la pestaña Circunstancia y Documentos.
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Las anomalías térmicas asociadas con contaminación detectadas con termografía serán reportadas con avisos N4. Los avisos de anomalías térmicas que impliquen conectores de barras, conectores de bajantes, conductores o tramos de conductores, cadenas de aisladores o elementos de la subestación que no estén dentro de la frontera de equipos definida por MCC, serán asignados a la correspondiente ubicación técnica. A todo equipo que presente anomalía térmica detectada con inspección termográfica debe ingresarse la severidad como documento de medida en SAP al punto de medida “Severidad por termografía”. El documento de medida de “Severidad por termografía” 5 (BUENO), no se ingresará a equipos en buen estado detectados durante la inspección termográfica, si no, a equipos que previamente hayan sido cuestionados por termografía y se les haya realizado la corrección de la anomalía de manera efectiva sustentado con imagen térmica.
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Manual Técnico Normalizado
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MTN-M-G-02.00-003-P
ANEXOS ANEXO 1
Valores de Emisividad para materiales comunes Material Aluminum: anodized Aluminum: anodized sheet, chromic acid process Aluminum: disk, roughened Aluminum: disk, roughened Aluminum: foil Aluminum: foil Aluminum: foil, dull side, crinkled and smoothed Aluminum: foil, shiny side Aluminum: heavily weathered Aluminum: highly polished plate, 98.3% pure Aluminum: highly polished plate, 98.3% pure Aluminum: oxide, flame sprayed .001" thick Aluminum: oxidized at 600°C Aluminum: oxidized at 600°C Aluminum: polished Aluminum: polished plate Aluminum: polished sheet Aluminum: polished and degreased Aluminum: rough plate Aluminum: rough surface Aluminum: sandblasted Aluminum: sheet as received Aluminum: strongly oxidized Aluminum: vacuum deposited Brass: highly polished Brass: dull, tarnished Brass: rubbed with 80-grit emery Brass: oxidized Brass: polished Bronze: polished Bronze: porous, rough Chromium: polished
Wavelength
Emit. 0.770
3µ 10µ 3µ 10µ
2-5.6µ
8-14µ
8-14µ
8-14µ
8-14µ
8-14µ 8-14µ 8-14µ
0.55 0.275 0.180 0.09 0.04 0.030 0.036 .83-.94 0.039 0.057 0.765 0.11 0.19 0.05 0.04 0.05 0.027 0.055 0.07 0.210 0.09 0.25 0.04 0.03 0.22 0.20 0.61 0.10 0.10 0.55 0.10 15
Manual Técnico Normalizado Copper: commercial., burnished Copper: elecrolytic, polished Copper: polished Copper: polished Copper: polished Copper: polished, annealed Copper: oxidized Copper: oxidized, heavily Copper: oxidized to black Gold: polished Gold: highly polished Gold: plated on stainless steel and polished Iron, cast, casing Iron: cast, polished Iron: cast, oxidized Iron: hot rolled Iron: oxidized Iron: sheet, galvanized, burnished Iron: sheet, galvanized, oxidized Iron: sheet, heavily rusted Iron: shiny, etched Iron: wrought, polished Lead: gray Lead: oxidized Lead: red, powder Lead: shiny Magnesium: polished Mercury: pure Nickel: electroplated, polished Nickel: electroplated, no polish Nickel: on cast-iron Nickel: oxidized Nickel: pure, polished Platinum: pure, polished Silver: polished Stainless steel: type 18-8,buffed Stainless steel: type 18-8, oxidized at 800°C Stainless steel: type 18-8, sandblasted Steel: galvanized Steel: polished Steel: oxidized Steel: oxidized strongly
MTN-M-G-02.00-003-P 8-14µ 8-14µ 3µ 10µ 10µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ
8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ
8-14µ 8-14µ 8-14µ
8-14µ
8-14µ
0.07 0.02 0.05 0.031 0.016 0.008 0.65 0.78 0.88 0.02 0.02 0.028 0.81 0.21 0.64 0.77 0.74 0.23 0.28 0.69 0.16 0.28 0.28 0.63 0.93 0.08 0.07 0.10 0.05 0.11 0.05 0.37 0.05 0.08 0.03 0.16 0.85 0.440 0.28 0.07 0.79 0.88 16
Manual Técnico Normalizado Steel: rolled freshly Steel: rough surface Steel: rusty, red Steel: sheet, nickel plated Steel: sheet, rolled Tin: burnished Tim: commercial tin-plated sheet iron Tungsten Material Asbestos: board Asbestos: fabric Asbestos: paper Asbestos: slate Brick: alumina Brick: common Brick: common, red Brick: facing, red Brick: facing, yellow Brick: fireclay Brick: fireclay Brick: fireclay Brick: masonry Brick: red Brick: waterproof Carbon: candle soot Carbon: graphite, filed surface Carbon: purified Cement: Charcoal: powder Chipboard: untreated Clay: fired Concrete Concrete: dry Concrete: rough Enamel: laquer Fabric: Hessian, green Fabric: Hessian, uncolored Fiberglass Fiber board: porous, untreated Fiber board: hard, untreated Filler: white Firebrick
MTN-M-G-02.00-003-P 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ Wavelength
2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.9µ 2-5.6µ
5µ 2-5.6µ
8-14µ 8-14µ 8-14µ 2-5.6µ 8-14µ 5µ 2-5.6µ 8-14µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ
0.24 0.96 0.69 0.11 0.56 0.05 0.07 0.05 Emit. 0.96 0.78 0.93 0.96 0.68 .81-.86 0.93 0.92 0.72 0.85 0.75 0.59 0.94 0.90 0.87 0.95 0.98 0.80 0.54 0.96 0.90 0.91 0.92 0.95 .92-.97 0.90 0.88 0.87 0.750 0.85 0.85 0.88 0.68 17
Manual Técnico Normalizado Formica Glass Glass: chemical ware (partly transparent) Glass: frosted Glass: frosted Glass: frosted Glass: polished plate Granite: natural surface Graphite: powder Gravel Gypsum Hardwood: across grain Hardwood: along grain Ice Iron: heavily rusted Lacquer: bakelite Lacquer: dull black Lacquer: white Lacquer: white Lacquer: matte black Lacquer: shiny, black, on metal Lampblack Limestone: natural surface Mortar Mortar: dry Oil, lubricating (thin film on nickel base) Nickel base alone Film thickness = 0.001 Film thickness = 0.002 Film thickness = 0.005 Thick coating P.V.C. Paint: 3M, black velvet coating 9560 series optical black Paint: 3M, black velvet coating 9560 series optical black Paint: Acme, quality spray enamel, #801 brilliant black Paint: Acme, quality spray enamel, #801 brilliant black Paint: Aquadag, 4 coats on copper aluminum Paint: aluminum Paint: Broma, alkyd enamel #113 light blue Paint: Broma, alkyd enamel #113 light blue Paint: Broma, alkyd enamel #102, gold leaf Paint: Broma, alkyd enamel #102, gold leaf
MTN-M-G-02.00-003-P 6.5-20µ 8-14µ 6.5-20µ 8-14µ
5µ 8-14µ 6.5-20µ 8-14µ 2-5.6µ 2-5.6µ 8-14µ 2-5.6µ 8-14µ 8-14µ 8-14µ
8-14µ 5µ 2-5.6µ 5µ
2-5.6µ 3µ 10µ 3µ 10µ
3µ 10µ 3µ 10µ
0.937 0.92 0.97 0.96 0.70 0.67 0.94 0.96 0.97 0.28 .085 0.82 .68-.73 0.97 .91-.96 0.93 0.97 0.87q 0.92 0.97 0.87 0.96 0.96 0.87 0.94 0.05 0.27 0.46 0.72 0.82 .91-.93 @1.00 @1.00 .0959 0.945 0.490 0.450 0.95 0.960 0.98 0.98 18
Manual Técnico Normalizado Paint: cadmium yellow Paint: chrome green Paint: Chromatone stabilized silver finish (Alumatone) Paint: Chromatone stabilized silver finish (Alumatone) Paint: cobalt blue Paint: Dupont Duco #71 wrought iron black Paint: Dupont Duco #71 wrought iron black Paint: Dutch Boy, 46H47, National lead high heat black Paint: Krylon, flat black Paint: Krylon, flat black Paint: Krylon, flat white #1502 Paint: Kylon, flat white #1502 Paint: Krylon, ultra flat black Paint: Microbond, 4 coats on magnesium Paint, oil: average of 16 colors Paint: oil, black, flat Paint: oil, black, gloss Paint: oil, gray, flat Paint: oil, gray, gloss Paint: oil, various colors Paint: plastic, black Paint: plastic, white Paint: TiO2, gray Paint: TiO2, white Paper: black Paper: black, dull Paper: black, shiny Paper: cardboard box Paper: green Paper: red Paper: white Paper: white Paper: white bond Paper: yellow Paper: tar Pipes: glazed Plaster Plaster: rough coat Plasterboard: untreated Plastic: acrylic, clear Plastic: black Plastic: white
MTN-M-G-02.00-003-P
3µ 10µ 3µ 10µ 10µ 3µ 10µ 3µ 10µ 5µ
2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 8-14µ 2-5.6µ 2-5.6µ
8-14µ 5µ
2-5.6µ 8-14µ
8-14µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 5µ 2-5.6µ 2-5.6µ
0.33 0.70 0.26 0.305 0.982 0.897 0.90 0.95 0.956 0.992 0.989 0.97 0.844 0.94 0.94 0.92 0.97 0.94 0.94 0.95 0.84 0.870 0.940 0.90 0.94 0.90 0.81 0.85 0.76 0.68 0.90 0.93 0.72 0.92 0.83 .86-.90 0.91 0.90 0.94 0.95 0.84 19
Manual Técnico Normalizado Plastic paper: red Plastic paper: white Plexiglass: Perpex Plywood Plywood: commercial, smooth finish, dry Plywood: untreated Polyproplene Porcelain: glazed Quartz Redwood: wrought, untreated Redwood: unwrought, untreated Rendering: gray Rokide A Rubber Rubber: stopper, black Sand Shellac: black, dull Shellac: black, shiny, on tin plate Shingles: asphalt, sm, ceramic coated Skin, human Snow Soil: dry Soil: frozen Soil: saturated with water Styrofoam: insulation Tape: electrical, insulating, black Tape: masking Tile: floor, asbestos Tile: glazed Varnish: flat Wallpaper: slight pattern, light gray Wallpaper: slight pattern, red Water: Water: distilled Water: ice, smooth Water: frost crystals Water: snow Wood: oak, planed Wood: paneling, light finish Wood: planed Wood: spruce, polished, dray
MTN-M-G-02.00-003-P 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 5µ 2-5.6µ 2-5.6µ 8-14µ 8-14µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 8-14µ 5µ
8-14µ 6.5-20µ 5µ 5µ 5µ 5µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 2-5.6µ 8-14µ
8-14µ 5µ
0.94 0.84 0.86 .83-.98 0.82 0.83 0.97 0.92 0.93 0.83 0.84 0.92 0.770 0.95 0.97 0.90 0.91 0.82 0.98 0.80 0.92 0.93 0.95 0.60 0.97 0.92 0.94 0.94 0.93 0.85 0.90 0.98 0.98 0.96 0.98 0.85 0.90 0.87 0.85 0.86
20
Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
ANEXO 2 Formato para presentación de informes internos
21
Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
ANEXO 3 Formato para documentación de correcciones
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Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
ANEXO 4 Formato para presentación de informes servicios conexos
INFORME DE INSPECCION TERMOGRAFICA SUBESTACION XXXXXXX
GERENCIA DE TRANSPORTE DIRECCIÓN CTE XXXXXXX EQUIPO DE SUBESTACIONES
DGM-2007-I-G-AC-161
Mayo de 2009
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Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
INFORME DE INSPECCION TERMOGRAFICA SUBESTACION XXXXXXX
Resumen:
En este informe se relacionan las anomalías térmicas encontradas en los equipos de potencia de la subestación XXXXX de propiedad de ACME S.A. y en los tableros de la sala de control. Es de anotar que todos los equipos de patio y tableros fueron inspeccionados.
Código: DGM-2007-I-G-AC-161
Registro de Calidad Documento de Referencia Planeación de mantenimiento Ejecución de mantenimiento Evaluación Mantenimiento Desarrollo de Mantenimiento Filiales
Fecha de Requerimiento: Solicitado por: Número total de páginas: Elaborado por:
Revisado por:
Aprobado por:
Fecha:
Fecha:
Fecha:
X X
24
Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P Tabla de contenido
Sección
Bahía
Equipo
Pág.
25
Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P Criterios de severidad
Los criterios de severidad empleados para el análisis de las anomalías térmicas en este informe es el sugerido por NETA (InterNational Electrical Testing Association) en su Maintenance Testing Specifications:
CLASIFICACIÓN
SEVERIDAD
CUESTIONADO
4
MODERADO
3
ALTO
2
CRÍTICO
1
DIFERENCIA DE TEMPERATURA SOBRE REFERENCIA
ACCION
Posible deficiencia. Investigar Probable deficiencia. 11°C < ∆T ≤ 20°C Reparar en primera oportunidad Hacer seguimiento hasta que sea 21°C< ∆T ≤ 40°C posible su reparación. Reparar ∆T > 40°C inmediatamente 1°C < ∆T ≤ 10°C
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Manual Técnico Normalizado
MTN-M-G-02.00-003-P
Informe de inspección termográfica Subestación XXXXXX Fecha inspección: dd-mmm-aaaa
Gerencia de Transporte Dirección CTE XXX Severidad: XXXXXXXXX
Nivel de tensión: Bahía: Equipo: Fase: Carga: Carga nominal: Porcentaje de carga: Temp. máx: Zona afectada::
Inf. Adicional: Temp. Amb.: Humedad Relativa: Velocidad viento: Distancia al objeto: Emisividad: Cámara: Número de serie: Lente:
Imagen Real
Imagen térmica
Perfil térmico
Temp. referencia: ∆T: AR01: SP01: LI01:
Recomendación del termógrafo:
Termógrafo Nivel X:
No. de certificación:
Nombre archivo: 27
