TECNOLOGAS DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO

CAMPUS TECNOLGICO DE SANTA ANITA, ABRIL DEL 2011

SIXTO SARMIENTO CHIPANA Machinery Lubricant Analyst Level II

Vibration Analyst Level II ssarmiento@tecsup.edu.pe

Mantenimiento Predictivo (PdM)

TECNOLOGAS PREDICTIVASTECNOLOGAS PREDICTIVAS

TECNOLOGAS PREDICTIVAS MS USUALES, VARIABLES IDENTIFICATIVAS Y EQUIPOS O INSTALACIONES DE APLICACIN

VARIABLE IDENTIFICADORA A MEDIDA

TCNICAS DE DIAGNSTICO TIPO DE INSTALACIN O EQUIPO

VIBRACIONESMEDICIN DE VIBRACIONES

IMPULSOS DE CHOQUEANALIZADOR DE FRECUENCIAS

MAQUINARIA ROTATIVA

VISCOSIDAD, PARTCULAS Y DEGRADACIN DE

LUBRICANTES

MONITORIZACIN DE COLOROXIDACIN

REDUCTORES, CAJAS DE CAMBIO, MOTORES

TRMICOS, LUBRICANTESOXIDACIN

ANLISIS ESPECTROQUMICOS TRMICOS, COMPRESORES

TEMPERATURATERMOGRAFA

PINTURA TRMICAADHESIVOS DE BANDAS

SISTEMAS ESTTICOS, TRMICOS, ELCTRICOS Y

ELECTRNICOS

VALOR HMICO Y CAPACIDAD

MEDIDA DE RESISTENCIAONDAS DE CHOQUE, CORRIENTES DE

ABSORCIN, CONDUCCIN Y REABSORCINMOTORES ELCTRICOS

FUGASDETECTORES DE ULTRASONIDOS, GASES

HALGENOSLQUIDOS COLOREADOS (TRAZADORES),

DETECTORES DE GRIETAS

DEPSITOS Y TUBERAS

TECNOLOGAS PREDICTIVAS MS USUALES, VARIABLES IDENTIFICATIVAS Y EQUIPOS O INSTALACIONES DE APLICACIN

VARIABLE IDENTIFICADORA A

MEDIDA

TCNICAS DE DIAGNSTICO TIPO DE INSTALACIN O EQUIPO

GRIETASRUIDO MAGNTICO, RESISTENCIA

ELCTRICACORRIENTES INDUCIDAS

ONDAS ULTRASNICAS, ONDAS DE RADIACIN

ESTRUCTURAS METLICAS Y EQUIPOS

ESTTICOS

ULTRASONIDORUIDOS

ULTRASONIDOESTETOSCOPIORADIOSCOPIO

MAQUINARIA ROTATIVA

CORROSINULTRASONIDOS

DETECTOR DE GASRADIOSCOPIO, MAGNETOSCOPIO

DEPSITOS, TUEBRAS, CRTERES, CALDERAS,

ETC.

OBSTRUCCIONES RADIOSCOPIO (ENDOSCOPA)INDICADOR DE PRESIN

TUBERAS, VLVULAS, DEPSITOS, RCORES

DEFORMACIONES, DOBLADOSESCALAS

INDICADORES DE NIVELTEODOLITOS

TUBERAS

LOS GRANDESLOS GRANDES

Cul Tecnologa se est usando?

5%5%

10%10%

15%15%

UltrasonidoUltrasonido

AnlisisAnlisis de de corrientecorriente de motorde motor

TermografaTermografa InfrarojaInfraroja

45%45%AnlisisAnlisis de de vibracinvibracin

ProgramaPrograma de de MantenimientoMantenimiento PredictivoPredictivo en en unauna PlantaPlanta IndustrialIndustrial

%%15%15%

10%10%

AnlisisAnlisis de de aceiteaceite

TrampaTrampa de vaporde vapor

Monitoreo de condicin: Anlisis vibracional

dBn

2x 3x 4x1498

1498

Monitoreo de condicin: Termografa infraroja

Monitoreo de condicin: Anlisis de aceites

Monitoreo de condicin: ultrasonido

Monitoreo de condicin: Anlisis de corriente

Monitoreo de condicin: Monitoreo de desempeo

Monitoreo de condicin: Inspeccin y observacin

TECNOLOGAS PREDICTIVAS PARA LA ESPECIALIDAD MECNICAEQUIPO DINMICO

(Motores, generadores, compresores, bombas, ventiladores, reductores, turbinas, y equipo rotativo en general)

Tecnologa

Vibracin Tribologa Termometra Ultrasonido

Herramien-tas

Vibrmetro (Medidor de valor total)Colector analizador FFT de un canal.Colector analizador FFT multicanalPlataforma de datos Online

ViscosmetroApariencia (color)Analizador de humedadMedidor de NA y NBContador de partculasEspectrmetro de metales de chispaEspectrmetro de

Sensor de contacto deTemperaturaSensor de no contacto de temperatura (Pirmetro)Cmara de infrarojos

Detector de ruidoUltrasnico

Estetoscopio

Software de anlisisEspectrmetro de rayos XFTIRFerrgrafo de densidadFerrografa DirectaMicroscopa (filtrograma)

Aplicacin Identificar el origen de las fuerzas de excitacin peridica y no peridica que puede afectar la condicin de un equipo o sistema.

Evaluar la condicin de la qumica y contaminacin de los aceites y el desgaste de los elementos de las mquinas. Evalan aceites lubricantes, de control, hidrulicos, aislantes trmicos, etc.

Evaluar las condiciones normales de temperatura en las que opera un equipo.Localizar concentraciones de calor que indiquen problemas de desarrollo.

Deteccin de ruido en el rango no snico causado por lubricacin inadecuada, fallas en rodamientos.

TECNOLOGAS PREDICTIVAS PARA LA ESPECIALIDAD MECNICAEQUIPO ESTTICO

(Trampas de vapor, intercambiadores de calor, tuberas, calderas, etc.)

Tecnologa Vibracin Tribologa Termometra Ultrasonido

Herramientas

Termmetro de contactoTermmetro de no contactoTermmetro Infra rojoCmara de Infra rojos

Medidor de espesor por ultrasonidoEquipo de ensayos no destructivos por ultrasonido.Medidor de emisin acstica ultrasnica

Aplicacin Evaluar las condiciones normales y anormales de temperatura en las que opera un equipo.

Evaluar la condicin de espesores en tuberas y paredes de recipientes.Evaluar fallas o defectos de fabricacin en la estructura de los materiales (Fisuras, porosidades, delaminacin, inclusin de escoria, etc.).

Deteccin de fugas de vapor, aire, gas, etc.

TECNOLOGAS PREDICTIVAS PARA LA ESPECIALIDAD ELCTRICAEQUIPO DINMICO

(Motores y generadores elctricos)

Tecnologa Vibracin Parmetros elctricos Termometra

Herramientas Vibrmetro (Medidor de valor total)Colector analizador FFT de un canal.Colector analizador FFT multicanalPlataforma de datos Online

Mego metroVoltmetroAnalizador de motoresAnalizador de corriente de motoresAnalizador de descargas parcialesAnalizador de calidad de

Sensor de contactoTemperaturaSensor de no contacto de temperatura (Pirmetro)Cmara de infrarojos

OnlineSoftware de anlisis

Analizador de calidad de energaAnalizador de flujo magntico de motores

Aplicacin Identificar el origen de las fuerzas de excitacin peridica y no peridica que puede afectar la condicin de un equipo o sistema.

Evaluacin de las distintas variables elctricas que proporcionan informacin el comportamiento de motores y generadores

Evaluar las condiciones normales y anormales de temperatura en las que opera un equipo.Localizar concentraciones de calor que indiquen problemas en desarrollo.

TECNOLOGAS PREDICTIVAS PARA LA ESPECIALIDAD ELCTRICAEQUIPO ESTTICO

(Transformadores, subestaciones, bancos de capacitores, redes de distribucin, control, relevadores y arrancadores)

Tecnologa Parmetros elctricos

Termometra Tribologa Ultrasonido

Herramientas MegohmetroVoltmetroAnalizador de corrienteEquipo de descargas parcialesMedidor de inductancia,

Termmetro de contactoTermmetro de no contactoTermmetro Infra rojoCmara de Infra rojos

Cromatgrafo de gasesViscosmetroAnalizador de humedadAnalizador de acidezAnalizador de rigidez dielctrica

Medidor de emisin acstica ultrasnica

inductancia,Capacitancia y resistencia

dielctricaTensin interfacialApariencia (color)

Aplicacin Evaluacin de la condicin de las distintas variables elctricas que proporcionan informacin del comportamiento de un sistema.

Evaluar las condiciones normales y anormales de temperatura en las que opera un equipo. Localizar concentraciones de calor que indiquen problemas en desarrollo.

Evaluacin de condicin de aceite aislante para detectar problemas en desarrollo en equipos.Identifica problemas de contaminacin y dao en devanados y aislantes.

Deteccin de problemas causados por arcos elctricos y efecto corona en equipos elctricos de potencia.

Recomended Predictive Technology Application by Equipment Type

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CLASIFICACIN DE LAS TCNICAS DE MONITOREO DE CONDICIN

Diseadas para detectar los efectos de las fallas. Diseadas para detectar los efectos de las fallas. (Mejor dicho los efectos de las (Mejor dicho los efectos de las fallas potencialesfallas potenciales).).

Efectos dinmicos Efectos dinmicos Efectos de partculaEfectos de partculaEfectos de partculaEfectos de partculaEfectos qumicosEfectos qumicosEfectos fsicosEfectos fsicosEfectos de temperaturaEfectos de temperaturaEfectos elctricos Efectos elctricos

Estas tcnicas se pueden considerar como versiones altamente sensibles Estas tcnicas se pueden considerar como versiones altamente sensibles de los sentidos humanos.de los sentidos humanos.

EFECTOS DINMICOSEFECTOS DINMICOSEl monitoreo dinmico detecta los fallos potenciales (Especialmente aquellos que estn asociados con equipos rotativos) que causan cantidades anormales de energa que se emite en la forma de ondas tales como vibracin, pulsaciones y efectos acsticos.

EFECTOS DE PARTCULAEFECTOS DE PARTCULAEl monitoreo dinmico detecta los fallos potenciales que causan que se desprendan al ambiente partculas de diferentes tamaos y formas.

EFECTOS QUMICOSEFECTOS QUMICOSEl monitoreo qumico detecta fallos potenciales que causan que se desprendan cantidades mensurables de elementos qumicos al ambiente.

EFECTOS FSICOSEFECTOS FSICOSLos efectos de los fallos fsicos abarcan cambios en la apariencia fsica o estructura del equipo que se pueden detectar directamente. Las tcnicas de monitorizacin asociadas detectan los fallos potenciales en forma de grietas, roturas, efectos visibles de desgaste y los cambios de dimensiones.

EFECTOS DE TEMPERATURAEFECTOS DE TEMPERATURALas tcnicas de monitoreo de temperatura buscan fallos potenciales que Las tcnicas de monitoreo de temperatura buscan fallos potenciales que causan un aumento de la temperatura del equipo en s (en lugar de un aumento de la temperatura del material que se est procesando con el equipo).

EFECTOS ELCTRICOSEFECTOS ELCTRICOSLas tcnicas de monitoreo elctrico buscan cambios en la resistencia, conductividad, tensin y resistencia dielctrica.

TECNOLOGAS EMERGENTES

1. Deteccin fluorescente de fugas

2. Detectores de flujo magntico en cables de acero

3. Sistemas de prdida de flujo magntico

DETECCIN FLUORESCENTE DE FUGAS

Deteccin Fluorescente de Fugas y Herramientas de Diagnstico para Sistemas Industriales

Deteccin Fluorescente de Fugas1. Muchos sistemas industriales grandes tienen

centenares de puntos de posibles fugas queincluyen docenas de vlvulas y conexiones.

2. El sistema fluorescente de deteccin trabaja enforma efectiva en cualquier sistema de circulacincerrada en el que los fluidos se usan paralubricacin, sistemas hidrulicos, control deenfriamiento o prueba de presin hidrosttica.

3. Las tinturas fluorescentes tambin pueden revelarfugas en sistemas estticos que puedan serpresurizados o agitados.

Deteccin Fluorescente de Fugas

Deteccin Fluorescente de Fugas y Herramientas de Diagnstico para Sistemas Industriales

1. Sistemas hidrulicos2. Turbinas3. Sistemas de vaco4. Sistemas de refrigeracin y aire 4. Sistemas de refrigeracin y aire

acondicionado5. Tanques de almacenamiento de lquidos6. Secciones de evaporadores7. Lneas de aire comprimido8. Lneas de gas natural9. Tanques de gas propano

Aplicaciones(Circuitos abiertos y cerrados)

1. Sistemas de lubricacin2. Sistemas hidrulicos3. Tuberas4. Sistemas de refrigeracin y aire 4. Sistemas de refrigeracin y aire

acondicionado5. Sistemas de presin hidrosttica y de control

de enfriamiento6. Sistemas de combustibles7. Motores

DETECTORES DE FLUJO MAGNTICO EN CABLES DE ACERODE ACERO

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

1. Se utiliza el mtodo de magnetizacin del cable con imanes permanentes(MFL), la cabeza magntica se instala sobre el cable a examinar y sedesplaza longitudinalmente a travs del cable durante la prueba.

2. El campo magntico satura la seccin del cable en direccin longitudinal.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

3. Las irregularidades en el cable tales como las reducciones de reametlica (LMA) y los defectos locales (LF) originan una redistribucin delflujo magntico alrededor del cable, lo cual es detectado por sensores.

4. Estas seales contendrn valiosa informacin concerniente a lasreducciones del rea metlica (LMA) y defectos locales (LF), adems deotros datos importantes.

EQUIPO

Los datos de la prueba son usualmente representados en un registro impreso o sobre diagramas en dos dimensiones de la prueba no destructiva del cable

NDT.

1. Los detectores modernos de flujo magntico para cables de acero cumplenuna doble funcin: utilizan (dos canales): un canal para medir la reduccin deseccin metlica (LMA) del cable y el otro para detectar fallas locales (LF).

2. El canal de medicin de la reduccin de seccin metlica LMA representa losvalores en porcentaje relativo al valor estndar del rea metlica del cablecomo una funcin de distancia a lo largo del cable.

3. El canal de fallas locales LF registra seales por medio de sus sensores: en

FUNCIN DE LOS EQUIPOS

3. El canal de fallas locales LF registra seales por medio de sus sensores: enforma de cables rotos, corrosin local, etc.

4. A lo largo del cable testado. Un generador de seales es usado para marcar ladistancia en los registros.

5. Para establecer el criterio de descarte de cables en uso, es usual tomar enconsideracin sus limitaciones, la reduccin de seccin metlica LMA, lasfallas locales LF as como los cambios de dimensin del cable y su cambio deestructura.

1. Diseado para inspeccionar cables redondos, planos y cables de fajastransportadoras

2. Ligero en su conjunto debido a sus pequeas cabezas magnticas ypequeas dimensiones del recopilador de datos

3. Lecturas exactas y posible proceso en computadora

CARACTERSTICAS

4. No precisa de una preparacin especial del cable para la inspeccin

5. La velocidad del cable examinado no afecta las lecturas

6. Fcil y rpida instalacin sobre los cables

7. Construccin robusta

8. De uso sencillo para calibrar

1. Bajo cualquier condicin, es mucho ms confiable que la inspeccinpuramente visual.

2. Se obtiene resultados ms objetivos y permanentes en el tiempo de lacondicin del cable, los que son fcilmente disponibles.

3. Pueden detectarse fallas externas e internas.

VENTAJAS

4. Las inspecciones electromagnticas del cable de acero son muyconfiables, la vida del cable comnmente puede prolongarse sin riesgo.

5. Puede evitarse el reemplazo prematuro del cable de acero mejorandola certidumbre de su seguridad.

6. La inspeccin electromagntica es mucho ms conveniente, hay menortiempo consumido, y es menos peligrosa para el inspector encomparacin con los mtodos puramente visuales.

1. Se requiere instrumentacin apropiada y un operador altamenteentrenado.

2. Los instrumentos actualmente disponibles de inspeccin de cablesde acero se cuestionan entre s, por categoras y tecnologasdistintas, y por los riesgos para el inspector comparndolos con elmtodo puramente visual.

DESVENTAJAS

SOFTWARE

SOFTWARE

SOFTWARE

SISTEMAS DE PRDIDA DE FLUJO MAGNTICO (MFL)(MFL)

Inspeccin de tanques por MFL, mapeo de corrosin y escner de deteccin de suelo

1. Las corrientes de Eddy estn basadas en el principio de induccinelectromagntica, cuando una corriente alterna fluye en una bobina yest cerca de una superficie conductora el campo magntico de labobina inducir corrientes circulares en esa superficie (Corrientes de

PRUEBAS DE FLUJO MAGNTICO A BAJA FRECUENCIA (MFL)

bobina inducir corrientes circulares en esa superficie (Corrientes deEddy)

2. La magnitud y fase de las corrientes de Eddy afectar la carga de labobina y por lo tanto su impedancia.

Efecto de las corrientes de Eddy en una superficie con defectos y otra superficie sin defectos

Estos sistemas END estn dirigidos especficamente a la deteccin y medicin de corrosin dentro de la industria petroqumica.

1. Escneres de suelo por prdida de flujo magntico

2. Inspectores robticos ultrasnicos de acceso remoto

3. Escaneo ultrasnico de gran alcance para tuberas tanto elevadascomo bajo suelo

4. Sistemas elctricos de caja de vaco

INGRESO DE HUMEDADINSPECCIONES EN EL FONDO DE LOS TANQUES

CORROSIN EN MEDIO HMEDO POR PRESENCIA DE OXGENO

1. El escner de suelo es unsistema de MFL diseadopara detectar y medir lacorrosin bajo suelo detanques elevados.

2. Cuenta con imanes para

EL EQUIPO

2. Cuenta con imanes paraperfeccionar la capacidad dedetectar defectos ydimensionar materiales demayor espesor, con capturade datos ms rpidamediante un micro-controlador personalizado yun software totalmente nuevo.

1. VISTA DEL TANQUE: Vista general del suelo del tanque que muestra las reas de corrosin

ASISTENCIA DE SOFTWARE

2. VISTA DE PLACAS: Vistas de las placas individuales en mayor detalle que incluye la posicin exacta y el porcentaje de prdida de las reas corrodas.

3. FOTO ENLAZADA: Pueden adjuntarse fotos digitales a las reas especficas del suelo del tanque

4. ESTADSTICA: Muestra del nmero de discontinuidades en bandas de 10%. Visualizacin de la estadstica del tanque completo o de placas individuales.

ASISTENCIA DE SOFTWARE

Visualizacin de la estadstica del tanque completo o de placas individuales

5. HERRAMIENTA DE DISEO DE PLACA DE PARCHE: Fcil de usar. El software produce una lista de materiales y detalla la cantidad total de material que se requiere para hacer reparaciones.

1. Para deteccin de corrosin en una configuracin tan pequea, los imanespermanentes de ltima generacin permiten la saturacin magnticalocalizada del rea del suelo que est bajo prueba

2. Las seales de corrosin, por encima del umbral controlable por el operador,se trasmiten con una alarma tanto visual como sonora.

3. El mango extensible y de bajo perfil permite examinar reas de otro modo

MINI ESCANER

3. El mango extensible y de bajo perfil permite examinar reas de otro modoinaccesibles de los tanques, como desde la pared hasta el rea anular y bajotuberas o serpentines de calentadores

ESCANER DE TUBERAS (EXTERNAS)1. Es un sistema de inspeccin por prdida de flujo magntico porttil para

detectar corrosin interna aleatoria en tramos de tuberas.

2. El material magntico de ltima generacin junto con un diseo mecnico nico permite cubrir todos los dimetros de tubera, desde 48 mm a 2,4 metros, con un nmero limitado de cabezales.

3. El producto que fluye a travs de la tubera no afecta a la inspeccin por 3. El producto que fluye a travs de la tubera no afecta a la inspeccin por prdida de flujo magntico.

4. Por lo tanto, las inspecciones pueden realizarse tanto en lnea como fuera de lnea y con temperaturas de superficie hasta 90 C

Preparacin antes de realizar una inspeccin de tanques por prdida de flujo magntico (MFL)

RESULTADOMTODO

INSPECCINVISUAL

CORTE DE SEGMENTOS

ULTRA SONIDO

ESCANEO DE TANQUES

DETECCIN DE DEFECTOS POR EL MUY BUENO NO APLICABLE

LIMITADO A ZONAS DE MUY BUENO

PATRN DE EFICIENCIA PARA REALIZAR INSPECCIN DE TANQUES

DEFECTOS POR EL LADO SUPERIOR DEL

FONDO

MUY BUENO NO APLICABLE ZONAS DE BAJO

ESPESOR

MUY BUENO

DETECCIN DE DEFECTOS POR EL

LADO INFERIOR DEL FONDO

NO APLICABLE INSUFICIENTE DEFICIENTE MUY BUENO

MEDICINDE

ESPESORESNO APLICABLE NO APLICABLE MUY BUENO BUENO