Introducción a La Termografía - Mantenimiento Trading

Introducción a la Termografía

MANTENIMIENTO TRADING C.A

Facilitador: Rubén D. Hernández V.

Zona Ind. Carabobo, Av. Av. Ppal. C/c 9na. Transversal, C.C.P. C.C.P. Valentino, Piso 1, Ofc.10, Valencia, Edo., Carabobo – Venezuela. Tel. (0241) 8326590

RIF: J-31474306-6 NIT: 0499657102


Introducción a la Termografía



Les dan la Bienvenida

Contenido MANTENIMIENTO TRADING C.A   

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Historia Radiaci Rad iación ón Ele Electr ctroma omagné gnétic tica a Fun Fu nci cio ona nami mien ento to de la cám ámar ara a Ter ermo mogr gra afific ca Conexio Con exionad nados os elé eléctr ctrico icoss Ejempl Eje mplo o Ter Termog mograf raficos icos Fluk Fl uker er TI TI40 4000 Como Hacer la Inspecció ión n Elab El abor orac ació ión n de Re Repo port rte e Justificación de programas de Mantenimient Manten imiento o PRED PREDICTI ICTIVOS VOS


Historia Fundamentos

Sir Isaac Newton 1666


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La Luz Blanca o visible está compuesta de un esp spe ectro de colores. La Luz no es perfecta o indivisible como se pensaba en el pasado

Sir William Herschel, 1800

MANTENIMIENTO TRADING C.A 

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los rayos prismáticos podrían tener el poder de calentar cuerpos muy desunififor un orme meme ment nte e di dist striribu buid ido o en entr tre e el ello los. s. Los colores del espectro varían en temperatura? …

Radiacion refracta desde el prisma

Tabla Inclinada con rejilla angosta

Termometros con bulbos oscurecidos


Las Observaciones de Herschel  

Azul es frio, rojo es caliente Más allá del rojo es aún más caliente!

Ultravioleta

Visible

Infrarrojo


Radiación Electromagnética Fundamentos

Radiación Electromagnética


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Radia iac ción Infrarroja es sim imiilar a la luz Se propaga a la velocidad de la luz a travé véss del espacio La diferencia entre la luz visible y la infrarroja es su largo de onda El espectro electro roma mag gnétic ico o defin ine e otros tipos de radiación electromagnética en nues nu estr tro o am ambie bient nte e


Espectro Radiométrico

Propiedades del IR


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Emitida por todos los objetos arriba del cero absolu lutto (-273 73..16° C, -45 459. 9.72 72°° F) Generada por la aceleración de parti pa rticu cula larr ca carg rgad adas as el eléc éctri trica came ment nte e Conforme un objeto se calienta, su actitivi ac vida dad d mo mole lecu cula larr se in incr crem emen enta ta Irr rra adi dia a ma mass en ener ergí gía a

Radiación Infrarroja MANTENIMIENTO TRADING C.A  

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Emitida por todos los objetos Generada por vibración y rotación de las molé mo lécu cula lass cont nten enid ida as en un una a su sust sta anc ncia ia

Activi Acti vida dad d Mo Mole lecu cula larr in incr crem emen enta ta ca calo lor r Radiación infrarroja incrementa con la activid act ividad ad mol molecu ecular lar

Leyy de St Le Stef efan an - Bo Boltltzm zman ann n MANTENIMIENTO TRADING C.A 

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Relaciona la energía emitida, E, temperatura, T , y emitancia, ( = Co Cons nsta tant nte e de St Step epha hann-Bo Boltltzm zman ann) n) 5.67 x 10-12 W/cm2 K 4 La radiación emitida aumenta con la temperatura Prop Pr opor orci cion onal al a: (t (tem empe pera ratu tura ra ab abso solu luta ta))4 La radiación emitida depende de la emisividad 4

E = es T

Como están relacionadas las ondas y la temperatura?


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La ley de Planck La Amplitud de energía puede ser graficada en su función de sus ondas A medida que la temperatura incrementa, su ondas asociadas con la energía pico se mueve hacia el área de ondas cortas


Curva de Planck


Porque los objetos se ponen al rojo vivo cuando se calientan?


Estimación de la Temperatura por el Color 

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Rojo oscuro------------ 900°F Rojo Intenso-------------10 1000 00°°F Rojo----------------------1 -14400 00°°F Roj ojo o bririllllan ante te----------------15 1550 50°F °F Nar aran anja ja---------------------------1 -172 725° 5°FF Ama maririlllo lo--------------------------1 -182 825° 5°FF Ama maririlllo cla laro ro-------------1 -197 975° 5°FF Bla lanc ncoo----------------------------22 2200 00°F °F Bla lanc nco o inte inten nso so------------2 -280 800° 0°FF

50 0° C 525 25°C °C 775 75°C °C 850° 85 0°C C 950° 95 0°C C 1000 10 00°C °C 1100 11 00°C °C 1200 12 00°C °C 1500 15 00°C °C

Ley de Kirchhoff


e +t +r =

1

Transmitido Emitido

e

t

r

Reflejado

La suma de la radiación r adiación saliendo de un objeto es = 1

Radiosidad MANTENIMIENTO TRADING C.A

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Cámara ve toda la radiación Emitida Transmitida Reflejada Atmosfera emite absorbe  

La única radiación que esta relacionada con la temperatura del objeto es aquella que es emitida

Transmitancia t


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La Radiación IR pasa a través de un buen tran tr ansm smis isor or IR La Transmitancia IR, o Transmisividad de un material es el porcentaje de radiación IR que es transmitida a través de el. Una buena ventana IR tendrá una alta Transmitancia, baja emitancia, baja reflectancia Para Pa ra ma mate teririal ales es opa paco coss al in infr frar arro rojjo t =0

IR Transmisores MANTENIMIENTO TRADING C.A

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Germanio NaC aCll (S (Sa al) Diamante Vacío Aire Zinc Selenide Plásticos delgados

Emitancia


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Es una medida de la eficiencia con la cual un objeto o superfic iciie emite radiación IR y es la tasa de la energía emitida por un objeto a temperatura T a la energía emitida por un cuerpo negro a la misma temp te mper erat atur ura aT emititan em anc cia = ab abso sorc rció ión n Para objetos opacos la emitancia =1reflectancia E

T

E BB

Materiales con alta emisividad MANTENIMIENTO TRADING C.A

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Plantas, Animales, seres humanos Teipe eléctrico negro Asfalto Agua Suelo Pintura Pint urass No No - met metálic álicas as Hule

Materiales reflectivos


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Reflectores Especulares Vidrio Cerámica vidriosa Metales pulidos y limpios Plásticos con superficies lisas Reflectores Difusos madera yeso 

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Emisividad La Emisividad es un parámetro clave usado para calcular temperatura. La emisividad describe que tanto una superficie absorbe o emite energía IR. Emisividad Max = 1 1- Em Emita itanc ncia ia es es la reflectancia. Para el cálculo de temperatura, el valor de reflectividad reflec tividad es es multiplicado multiplicado por por Tamb (Temp (Temp.. del entorno – rodeando la camera). 

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Usted es el único responsable de ingresar estos datos a la cámara!

El material


Aluminio

Latón Cobre Hierro Hierro Colado

Hierro Forjado Níquel Acero Limpio acero Ladrillo común Hormigón Vidrio Laca

Carbón Pintura en aceite Papel Arena y Tierra Madera Agua La alfarería &

El estado exterior

La temperatura ºC

Non-oxidation Non-oxidation Oxygenated Brown after grinding Dull luster Oxygenated seriously seriously oxygenated oxygenated Oxygenated Rusty Oxygenated Non-oxygenated Non-oxygenated Quarry-faced Glazed Polished Non-oxygenated Non-oxygenated Oxygenated Oxygenated in Surface Surface polished plate White Black Smoke black Candle soot Rough lead surface Mean value of 16 colors White Surface Scraped Distilled water Fine

100 100 20 38 100 20 100 25 200 100 25 38 38 200 60 200 20 20 20 100 100 25 20 20 100 20 20 20 20 21

Emissivity

0.20 0.55 0.40 0.22 0.61 0.78 0.74 0.65 0.64 0.21 0.94 0.35 0.28 0.37 0.85 0.79 0.93 0.92 0.94 0.92 0.97 0.95 0.95 0.98 0.94 0.93 0.90 0.90 0.96 0.90

¼

Emisividad Midiendo Temperatura MANTENIMIENTO TRADING C.A 

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Mito: Las cámaras IR cameras miden temperatura. Lo real: Las cámaras IR cameras no miden temperatura. Ellas calculan la temperatura basada en la energía irradiada por el objeto y los parámetros que se ingresan a la cámara. 

Ajustando la Emisividad MANTENIMIENTO TRADING C.A

>55.5°C

Glass 50.4

Tape 53.0

54.0

+

52.0

+

50.0

Glass 54.1

+ +

Tape 54.1

48.0 46.0 <45.6°C

Ajuste Aju ste la temp temp del fond fondo o corre correct cta a hasta hasta que las temp. coincidan


Funcionamiento de la Cámara Termografica Fundamentos

Como trabajan las cámaras infrarrojas? MANTENIMIENTO TRADING C.A

Fotones IR van del objeto hacia el detector y lo impactan

Detector enfriado a 77K (-200 C) (Detector sencillo) Los cambios de actividad en el detector son medidos

Proceso de la señal MANTENIMIENTO TRADING C.A


Que es el campo de visión instantáneo (IFOV) ?

IFOV: Siglas del inglés Instantaneous field of view (campo de visión instantáneo). Medida de la resolución geométrica de una cámara


Que es el campo de visión (FOV)?

FOV: Siglas del inglés Field of view (campo de visión). Ángulo horizontal visible a través de una lente de infrarrojos.


Tamaño del Objetivo/Distancia Si el objetivo es más pequeño que el mínimo tamaño medible, el objetivo será promediado sobre un pixel del detector detector.. El objetivo podría no ser visto ni medida su temperatura en forma precisa.


Tamaño del Objetivo/Distancia El SSR (Spot Size Ratio) da el tamaño mínimo del objeto a medir a determinada distancia. El número cambia dependiendo del sistema IR y del lente que se utilice.


Que tan lejos puedo medir?


Que tan lejos puedo medir?

La Resolución Espacial de la Cámara


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¿Es importante la Resolución Espacial de la Cámara?


¿Es importante?

¿Que tan importante? MANTENIMIENTO TRADING C.A

Es muy Importante!!!! MANTENIMIENTO TRADING C.A

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No podemos medir con exactitud algo que no podemos ver.

Medición directa versus Indirecta


100o

C

Medición Indirecta – Se observa una superficie en frente del objeto de interés.


Medición directa versus Indirecta Conexiones de circuito

(Directa)

Conexiones internas en el Breakers sumergidas en aceite (indirecta)

INDIRECTA: Cuando se mide indirectamente INDIRECTA: pequeñas variaciones de temperatura (delta T’s) pueden ser indicativos de problemas severos en la parte interna del objeto.

Conozca los problemas… MANTENIMIENTO TRADING C.A

1) Mid idiiendo temperatura 2) Emisividad 3) El entorno 4) Enfoque 5) Me Medi dic ció ión n Dir Dire ecta vs vs.. In Indi dire rec cta 6) Di Dist stan anci cia a al ob obje jetitivo vo / Dis Dista tanc ncia ia


Conexionados Eléctricos Fundamentos


DENSIDAD DE CORRIENTE ANTE UN CAMBIO DE SECCIÓN


DENSIDAD DE CORRIENTE (CONTACTO ENTRE DOS PLACAS)


DENSIDAD DE CORRIENTE (CONTACTO REAL ENTRE DOS SUPERFICIES)

DEPENDENCIAS DE LA RESISTENCIA DE CONTACTO MANTENIMIENTO TRADING C.A

A) PRESIÓN DE CONTACTO B) OXIDACIÓN EN EL PUNTO DE CONTACTO C) CORROSIÓN GALVANICA

Pc (kg/cm²) MANTENIMIENTO TRADING C.A

Pc

PRESIÓN DE CONTACTO: dilatación y deformación Fluencia

Def. Plástica

Def. Elástica

Coeficientes de dilatación lineal: Al 0,000024 1/°C Cu 0,000017 1/°C Fe 0,000012 1/°C

L/L remanante

“El elemento de apriete y los

metales a conectar deben trabajar en la zona de deformación elástica”

L/L


DILATACIÓN CON DEFORMACIÓN PLÁSTICA

ESTADO INICIAL

CALENTAMIENTO

ENFRIAMIENTO


DILATACIÓN CON DEFORMACIÓN PLÁSTICA

Normal

Calor

Frio

ÓXIDACIÓN EN EL PUNTO DE CONTACTO MANTENIMIENTO TRADING C.A

CAPA DE ÓXIDO

COBRE

ALUMINIO

CONDUCCIÓN ELÉCTRICA POBRE

MUY MAL CONDUCTOR, FORMACIÓN RÁPIDA

Problema: Mayor resistencia de contacto.

Soluciones posibles: a) Estanqueidad b) Compresión+grasa neutra c) Contacto elástico

CORROSIÓN GALVANICA MANTENIMIENTO TRADING C.A

ELECTROLITO

Electronegatividad Electronegatividad de algunos metales (V): •Aluminio:

•Zinc:

•Hierro:

•Cadmio: •Estaño: •Cobre:

•Plata:

- 1,67 - 0,76 - 0,44 - 0, 0,40 - 0, 0,14 + 0,34 + 0,80

CONSECUENCIAS: En un par galvánico se corroe el metal anódico (el de electronegatividad mas baja) caso cobre-aluminio: se corroe el aluminio. SOLUCIONES: a) Trabajar con el mismo metal. b) Asegurar la ausencia de electrolito. c) Intercalar un metal de electronegatividad intermedia.


Ejemplos Termograficos Trazas eléctricas








































Conexiones eléctricas















Porque trabaja la Tecnología Infrarroja en Mantenimiento Predictivo?   

Medidas de Temperaturas sin Contactos Excesivo Calor Indica Problemas Corrosión y Conexiones flojas afectan la corriente y producen calor


Porque se utiliza la Tecnología Infrarroja en Mantenimiento Predictivo? 

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Encuentra Problemas antes de parar la Planta Mejora los programas TPM/TQC Cumple con las metas ISO 9000 y 9001 90 01 Mejora la Eficiencia energética


Numerosas Aplicaciones de IR Termografía       

Líneas Eléctricas Transformadores Breakers/Circuitos Paneles de Distribución Calderas Sistemas Mecánicos Techos, Edificios


Fluker TI400 Conociendo el Equipo


Cámara TI400 Fluker





Como Hacer la Inspección 


Metodología

Procedimiento a seguir MANTENIMIENTO TRADING C.A

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Para la Inspección Termografica, se calibrara la cámara Termografica, mediante los siguientes pasos: Enf nfo oqu que e de dell Ob Objjet eto o a es estu tudi diar ar.. Ran ang go de te temp mper era atu tura ra a med edirir.. Distancia del Objeto, esto va incidir en el tipo de lente a utilizar y en la distancia máxima y minina para el est stu udio del objeto to.. Pará Pa ráme metr tro o de Obje jeto to:: Emis isiivi vid dad ad,, di disstan anc cia de la cámara al objeto, temperatura atmosférica, húmeda relativa (para esto se utilizara el anemómetro). Para la In Insspección Vis isu ual, se observara detallada lo loss componentes a inspeccionar, a fin de comprobar en forma directa, las condiciones reales de los equi eq uipo poss po porr me medi dio o de la obse serv rvac ació ión n di dirrec ecta ta.. 

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Elaboración de Reporte Estructura

Estructura del Reporte


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Cuadro de Imagen

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Tabla de Valores – Parámetro de Objeto

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Imagen IR Imagen Visual Emisividad Hora Punto o Área 1 Punto o Área 2 Otros Parámetro de Interés

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Grafico de Perfil Tabla de Datos

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Cuadro de Observación

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Área o línea Empresa Fecha Área Equipo Componente N° de Rep Report orte e Condición Síntoma Diagnostico Recomendación

Temp. Min Temp. Tem p. Max Max - Min Isoterma Delta


Modelo de Plantilla


Modelo de Plantilla


Modelo de Plantilla


Modelo de Plantilla


Comentarios

Justificación de programas de Mantenimiento PREDICTIVOS MANTENIMIENTO TRADING C.A

Costo evitado

Mantenimiento Predictivo


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Se fundamenta en la recopilación de datos o parámetros operacionales, los cuales nos permiten la creación de gráficas de tendencias para luego establecer niveles de alarmas y niveles de fa falllla as. El personal del departamento INTERPRETA las graficas y puede identificar los equipos que se encuentran operando fuera de paráme par ámetro tross ace acept ptabl ables. es.


Típicamente los valores colectados son utilizados para producir una información técnica sobre la condición de los sistemas y equipos de las plantas y es utilizada por el departamento de mantenimiento para poder programar sus tareas.

El Retorno de Inversión


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Es importante presentar a la gerencia de la planta los retornos de inversión producto dell ma de mant nten enimi imien ento to.. Existe varios métodos para calcular el retorno de inversión de los programas predictivos. El método que se presenta a continuación se conoce como Cos Costo tos s Ev Evit itad ados os de mantenimiento a través del análisis predictivo.

Método Costos Evitados


Cuando tenemos una condición anormal en un equipo o sistema de nuestra planta y no se toman las medidas correctivas para eliminar dicha condición, esto podría resultar en una rotura de equipo o una pérdida de capacidad de producción. DEFINICION: Los costos evitados son los costos que podrían ocurrir por no tomar una acción correctiva para evit ev itar ar un una a ro rotu tura ra.. EJEMPLO: Los costos evitados para un caso típico donde tenemos un ventilador con un problema de rodamiento. CONSECUENCIA: De no reemplazar los rodamientos se podría general una falla que resultaría en los siguientes cost co stos os de re repa para raci ción ón:: 

Costos Evitados MANTENIMIENTO TRADING C.A

(Ventilador con Rodamientos Defectuosos) Compo Com pon nen ente tess qu que e tí típ pic ica ame ment nte e re requ quie iere ren n se serr re reem empl plaz azad ados os:: Bs.. 1, Bs 1,48 482. 2.00 00 Rodamie ien ntos = Bs. 242.00, co cossto promed ediio para un rango de: Bs. 150.00 a Bs. 350.00 para un conjunto de rodamie ien ntos. Reparación del eje = Bs. 385.00, costo promedio para un rango de: Bs. 250.00 a Bs. 500.00 Reparación ventilador = Bs. 855.00, costo promedio para un rango de: Bs. 320 a Bs. 1,425.00 para reparación de un ventitila ven lado dor, r, no ree reemp mpla lazo zo.. Costo de labor: Bs. 520.00 Mecánico = 8 horas @ Bs. 45.00 por hora Ayudante de mecánico = 8 horas @ Bs. 20.00 por hora Costo total evitado para un caso de un ventilador con roda ro dami mien ento toss de defe fect ctuo uoso soss es de Bs Bs.. 2, 2,00 002. 2.00 00.. Nota: El ejemplo presentado para calcular los gastos evitados debe ser ajustado para dif ife erentes industrias, ya que los factores de costo pueden va varriar de acuerdo a la in ind dustria o mercado doss. 

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Costos Cos tos Asoci Asociado adoss a Equipos Equipos Rotat Rotativo ivoss Problemas mecánicos típicos que ocurren en equipos rotativos y los posibles costos asociados. Tecnologías aplicadas para encontrar y dar solución

Costos evitados para una planta durante un periodo de tiempo.


Anális Anál isis is títípi pico co pa para ra un una a pl plan anta ta fa farm rmac acéu éutitica ca:: Cantidad de equipos rotativos con proble lem mas - 87 Cost Co stos os ev evititad ados os po porr ca cate tego gorí ría a de pr prob oble lema mas: s: 

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10 ve vent ntililad ador ores es co con n de desb sba ala lanc nceo eo - $ 30,0 ,0000. 0.00 00 6 ve vent ntililad ador ores es co con n ro roda dami mien ento toss de defe fect ctuo uoso soss - $ 15 15,0 ,000 00.0 .000 4 equipos con problemas de correas o poleas - $ 8,000.00 2 bombas con problemas de rodamie ien ntos - $ 5,000.00 3 motores con problemas de rodamie ien ntos - $ 7,500.00 1 motor con problema de alin ine eamie ien nto - $ 3,500.00

Total de costos evitados para un año: $ 69,000.00 Esta cifras no incluyen los costos evitados por la pérdida de producción de un producto, que en muchas ocasiones pueden ser varios miles de dólares pero la información para calcular estos costos no siem si empr pre e es está tá di disp spon onib ible le pa para ra se serr pu publ blic icad ada. a. 


Retorno de Inversión para una planta:

Retorno de Inversión para una planta:


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Es de IM IMPE PERI RIOS OSA A NE NECE CESI SIDA DAD D presentar los retornos de inversión en los programas predictivos. Los co cost stos os ev evititad ados os son el in ince cent ntiv ivo o para la Gerencia en continuar la expansión de programas de diagnostico y el desarrollo dell pe de pers rson onal al..

Bibl Bi blio iogr graf afía ía - co cons nsul ulta tada da MANTENIMIENTO TRADING C.A

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http://www.fluke.com/fluke/vees/accesorios/software/fluk e-smartview-ir.htm?PID=56169 http://www.fluke.com/fluke http://www.fluke. com/fluke/vees/termo /vees/termografia/flukegrafia/fluketi400.htm?pid=77090 http://www.preditec.com/mantenimientohttp://www. preditec.com/mantenimientopredictivo/termografia/ http://www.irantpm.ir/wpcontent/uploads/2015/09/ISO_18434-1.pdf Norma EN 473 Ensayos no destructivos. Calificación y cert ce rtifific icac ació ión n de pe pers rson onal al EN END D Normas ISO (International Organization f or Stan St anda dard rdiza izatio tion) n) 18 1843 4366 y 18 1843 4344 ASNT AS NT (Am Amer eric ican an So Soci ciet etyy fo forr No Nond ndes estr truc ucti tive ve Te Test stin ing) g) SN SNTT-TC TC-1A – Pr Prá áctic ica a re rec comen end dad ada. a. Ca Callifific ica ación y cert rtifific ica ació ión n de Pe Pers rso onal en pr prue ueb bas no de desstr tru uct ctiv ivas as.. Guía Gu ía de te term rmog ogra rafífía a pa para ra ma mant nten enim imie ient nto o pr pred edic icti tivo vo – Flir Pres Pr esen enta taci ción ón Ta Tallller er de Te Term rmog ogra rafífía a - Th Ther ermo moco com, m, In Inc. c. Presentació ión n de conexio ion nes BT y MT – Normalización Justificación de programas de mantenimiento PREDICTIVOS – Ms Msc. c. Fe Fern rnan ando do Ro Rosa sale les. s.

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