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Manual de Procedimiento Termográfico INTEGRANTES: CARMONA ÁVILA BRIAN MIGUEL ÁNGEL LÓPEZ GONZALES LEONARDO PILIADO CEDILLO ARTURO SÁNCHEZ TREJO ROBERTO CARLOS TORRES GARCÍA EDGAR “Ensayos No Destructivos” 10IMI1

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  • Manual de Procedimiento

    Termogrfico

    INTEGRANTES:

    CARMONA VILA BRIAN MIGUEL NGEL

    LPEZ GONZALES LEONARDO

    PILIADO CEDILLO ARTURO

    SNCHEZ TREJO ROBERTO CARLOS

    TORRES GARCA EDGAR

    Ensayos No Destructivos

    10IMI1

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    1

    Contenido

    Introduccin ............................................................................................................................ 3

    La cmara termogrfica y su funcionamiento .......................................................................... 4

    Qu son los infrarrojos? .................................................................................................... 4

    Instrumentos de Deteccin de Rayos Infrarrojos ..................................................................... 6

    Radimetro ......................................................................................................................... 6

    La cmara termogrfica ...................................................................................................... 6

    Aplicaciones de la Termografa en la Industria........................................................................ 8

    Tableros elctricos ........................................................................................................... 8

    Mantenimiento mecnico ................................................................................................. 8

    Control de procesos ......................................................................................................... 8

    Sistemas de Refrigeracin / Calefaccin.......................................................................... 8

    Trampas de vapor ............................................................................................................ 8

    Losas radiantes ............................................................................................................... 9

    Aplicaciones en infraestructura edilicia ............................................................................ 9

    Ventajas de la termografa .................................................................................................... 10

    Sistemas elctricos ........................................................................................................... 12

    Instalaciones de alta tensin .......................................................................................... 13

    Instalaciones de baja tensin ......................................................................................... 14

    Instalaciones mecnicas ................................................................................................... 16

    Motores ......................................................................................................................... 16

    Tuberas ............................................................................................................................ 18

    Instalaciones refractarias y petroqumicas ......................................................................... 19

    Otras aplicaciones ................................................................................................................ 21

    Deteccin de llamas .......................................................................................................... 21

    Deteccin de nivel de depsitos ........................................................................................ 21

    Factores Influyentes en la Medicin ...................................................................................... 22

    Conductividad trmica ....................................................................................................... 22

    Emisividad ......................................................................................................................... 22

    Reflexin ........................................................................................................................... 22

    Condiciones meteorolgicas ............................................................................................. 23

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    2

    Sistemas de calefaccin y ventilacin ............................................................................... 24

    Realizacin de inspecciones trmicas .................................................................................. 25

    Definir la tarea .................................................................................................................. 25

    Realizar una inspeccin inicial .......................................................................................... 25

    Iniciar la inspeccin .......................................................................................................... 26

    Anlisis y creacin de informes ......................................................................................... 27

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    3

    Introduccin

    Sin dudas, el desarrollo de nuevas tecnologas ha marcado sensiblemente la actualidad

    industrial mundial. En los ltimos aos, la industria en general exige mayor preparacin en el

    personal, no slo desde el punto de vista de la operacin del proceso y la maquinaria

    asociada, sino desde el soporte y mantenimiento industrial.

    Resumiendo, mantener optimiza los procesos y disminuye los tiempos ociosos de parada de

    planta o instalaciones.

    La principal aplicacin de los instrumentos de medicin sin contacto es en cualquier situacin

    en la que otros mtodos no se pueden utilizarse, o slo pueden utilizarse en determinadas

    condiciones (ej. termmetros por contacto). Algunos ejemplos son partes con carga elctrica,

    partes giratorias o productos envasados que pueden daarse si se les inserta una sonda.

    La termografa es un procedimiento de imgenes que hace

    visible la radiacin de calor (luz infrarroja) de un objeto o

    un cuerpo que es invisible al ojo humano. La termografa

    es un procedimiento de medicin sin contacto. Con la

    ayuda de la termografa se pueden registrar y

    esquematizar mediciones de temperatura sobre reas o

    puntos. Con la termografa se describe la percepcin de la

    emisin de calor de objetos, mquinas, edificios, etc.

    Gracias a la termografa se puede hacer una idea exacta

    sobre posibles prdidas trmicas o determinar fuentes de

    calor, tpicas de existencias de anomalas. Un factor

    esencial para el termogrma es el grado de emisin del

    objeto a investigar.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    4

    La cmara termogrfica y su funcionamiento Una cmara termogrfica registra la intensidad de la radiacin en la zona infrarroja del

    espectro electromagntico y la convierte en una imagen visible.

    Sir William Herschel descubri la radiacin infrarroja en 1800.

    Qu son los infrarrojos?

    Nuestros ojos son detectores diseados para detectar la radiacin electromagntica en el

    espectro de luz visible. Cualquier otro tipo de radiacin electromagntica, como la infrarroja,

    es invisible para el ojo humano.

    El astrnomo Sir Frederick William Herschel descubri la existencia de la radiacin infrarroja

    en 1800. Su curiosidad por la diferencia trmica entre los distintos colores de la luz le llev a

    dirigir la luz solar a travs de un prisma de cristal para crear un espectro y, a continuacin,

    midi la temperatura de cada color. Descubri que dichas temperaturas crecan en

    progresin desde la parte del violeta hacia la del rojo.

    Tras revelar este patrn, Herschel midi la temperatura del punto inmediatamente ms all

    de la porcin roja del espectro, en una regin sin luz solar visible. Y, para su sorpresa, hall

    que esa regin era la que mostraba la temperatura ms alta.

    Los infrarrojos estn a medio camino entre el espectro visible y las microondas del espectro

    electromagntico. La fuente principal de radiacin de infrarrojos es el calor o la radiacin

    trmica. Cualquier objeto con una temperatura superior al cero absoluto (-273,15 C o 0

    Kelvin) emite radiacin en la regin infrarroja. Hasta los objetos ms fros que podamos

    imaginar, como los cubitos de hielo, emiten rayos infrarrojos.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    5

    Todos los das estamos expuestos a rayos infrarrojos. El calor de la luz solar, del fuego o de

    un radiador son formas de infrarrojos. Aunque nuestros ojos no los vean, los nervios de

    nuestra piel los perciben como calor. Cuanto ms caliente es un objeto, ms radiacin de

    infrarrojos emite.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    6

    Instrumentos de Deteccin de Rayos Infrarrojos

    Para la deteccin de rayos infrarrojos el medio de visualizacin de imgenes y de medicin

    de temperaturas se hacen por medio de instrumentos llamados radimetros o cmaras

    infrarrojas.

    Radimetro

    Instrumentos de medicin que se utiliza para detectar y medir la intensidad de energa

    trmica radiante, en especial de rayos infrarrojos. Un radimetro bsicamente consta de

    lentes pticos los cuales se encargan de colectar y enfoca una imagen de prueba, la

    radiacin infrarroja que se emite por el rea de prueba es recibida por un detector sensitivo.

    El detector sensitivo convierte la radiacin infrarroja en una seal elctrica.

    Las temperaturas de un objeto pueden ser medidas por mtodos de contacto o no-contacto.

    Los sistemas ms simples sin imgenes trmicas proporcionados por los instrumentos son

    llamados radimetros, termmetros infrarrojos o pirmetros.

    La cmara termogrfica

    La cmara infrarroja al igual que el radimetro es un equipo de medicin que se utiliza para

    detectar y medir la intensidad de energa trmica radiante de rayos infrarrojos, son un

    sistema de no-contacto sensibles a la radiacin que emana de la superficie bajo prueba,

    dependiendo de la temperatura de la misma y sus caractersticas.

    La energa de infrarrojos (A) que irradia un objeto se enfoca con el sistema ptico (B) sobre

    un detector de infrarrojos (C). El detector enva los datos al sensor electrnico (D) para

    procesar la imagen. Y el sensor traduce los datos en una imagen (E), compatible con el visor

    y visualizable en un monitor de vdeo estndar o una pantalla LCD.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    7

    La termografa de infrarrojos es el arte de transformar una imagen de infrarrojos en una

    imagen radiomtrica que permita leer los valores de temperatura.

    Por tanto, cada pxel de la imagen radiomtrica es, de hecho, una medicin de temperatura.

    Para ello, se incorporan complejos algoritmos a la cmara de infrarrojos. Esto hace de la

    cmara termogrfica una herramienta perfecta para el mantenimiento predictivo.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    8

    Aplicaciones de la Termografa en la Industria

    En industria, la gran mayora de problemas y averas estn precedidos por cambios de

    temperatura (fricciones, contactos elctricos en mal estado,). Es por ello que implantar

    programas de Inspecciones termogrficas peridicas como herramienta de control permite

    localizar los riesgos presentes, minimizando sus consecuencias.

    Las termografas pueden ser aplicadas en cualquier situacin donde un problema o

    condicin pueda ser visualizado por medio de una diferencia de temperatura.

    Tableros elctricos Permite el diagnstico de lneas sobrecargadas o bornes mal ajustados, mantenindose

    siempre a una distancia prudente, muy importante por cuestiones de seguridad y rapidez en

    el diagnstico sin necesidad de contacto con los elementos analizados.

    Mantenimiento mecnico

    La termografa infrarroja constituye un mtodo poderoso de inspeccin en la reduccin de

    costos de mantenimiento en los equipos mecnicos y es un factor crtico en la confiabilidad

    operacional de instalaciones industriales y comerciales.

    Todos los equipos electrnicos y mecnicos poseen un lmite de su temperatura operacional.

    La termografa infrarroja permite la visualizacin de los patrones de temperatura cuando el

    equipo est en servicio y operacional.

    La termografa infrarroja puede ser utilizada en una amplia gama de equipos incluyendo

    sistemas electrnicos, bombas, motores, cojinetes, chumaceras, etc. Uno de los principales

    problemas en los sistemas mecnicos es el exceso de temperatura.

    Control de procesos Detecta la correcta distribucin del calor a lo largo de cilindros trmicos. Ejemplo: su uso en

    los rolos en la industria del papel o verificacin nivel de tanques con lquidos, entrada y

    salida de torres de enfriamiento, etc.

    Sistemas de Refrigeracin / Calefaccin

    Para evaluar los ductos y caeras, evitando el derroche de energa por prdida de calor en lugares no deseados a raz de un ineficiente aislamiento.

    Trampas de vapor

    Por medio de la medicin de temperaturas permite confirmar que de las mismas ingresa vapor y sale agua.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    9

    Losas radiantes Para la bsqueda de fugas de agua u obstrucciones en la caera.

    Aplicaciones en infraestructura edilicia Una preocupacin creciente y permanente para los ocupantes y propietarios de edificaciones

    lo constituye la condicin segura, eficiente y confiable.

    Una edificacin con un mantenimiento deficiente llevara a sus ocupantes y propietarios a un

    alto nivel de desconfort, consumo excesivo de energa, altos costos operacionales.

    Para lograr un alto grado de confiabilidad, menores costos de mantenimiento, reduccin del

    consumo de energa, es necesaria la aplicacin de una tecnologa de inspeccin predictiva

    que sea capaz de monitorear las condiciones externas de la edificacin (building envelope),

    azoteas y techos (roof), los equipos electrnicos y mecnicos y los correspondientes

    sistemas de aire acondicionado.

    Prevencin de aparicin de moho Con los datos de temperatura y humedad ambientes, la cmara muestra claramente las

    zonas con riesgo de aparicin de moho.

    Imagen termogrfica en

    sistema mecnico

    Imagen termogrfica en

    tablero de control elctrico

    Imagen termogrfica de

    fachada de edificaciones

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    10

    Ventajas de la termografa

    Mayor rapidez y mxima eficacia al menor coste. Para alcanzar estos objetivos, las plantas

    industriales necesitan operar sin interrupciones:

    24 horas al da, 365 das al ao.

    Sin costosas averas ni prdidas de tiempo.

    As, si es usted el responsable del mantenimiento predictivo de su planta, es mucha

    la responsabilidad que tiene.

    Con solo poder prever qu componentes estn a punto de averiarse, podra precisar

    en qu momento adoptar las debidas medidas correctivas. Por desgracia, los peores

    problemas permanecen ocultos hasta que es demasiado tarde.

    Las cmaras termogrficas son la herramienta perfecta para predecir fallos ya que

    consiguen hacer visible lo invisible. En una termografa, los problemas saltan a la

    vista de inmediato.

    Con el fin de mantener sus plantas operativas en todo momento, muchas empresas

    han combinado sus programas de mantenimiento predictivo con las herramientas de

    diagnstico ms valiosas para el mantenimiento predictivo del mercado: las cmaras

    termogrficas.

    Tanto si tiene que supervisar equipos de alta tensin, cuadros elctricos de baja tensin,

    motores, bombas, equipos de alta temperatura, como buscar prdidas de aislamiento una

    cmara termogrfica es justo la herramienta mas adecuada.

    Pero qu pasa si no realiza inspecciones trmicas regulares? De verdad es tan malo que

    se estropee una conexin de baja tensin? Al margen de las prdidas en la produccin, hay

    un peligro mayor.

    Conexin mal

    asegurada

    Inspeccin de cables de

    alimentacin de alta tensin

    Rodillo

    Sospechoso

    Motor

    Sobrecalentad

    o

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    11

    Mal conexin

    y daos

    internos

    Daos

    internos en los

    fusibles

    Aislamiento

    daado

    Purgador de

    vapor

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    12

    Uso de Termografa para Mantenimiento Predictivo

    Las cmaras termogrficas para inspecciones de mantenimiento predictivo son potentes

    herramientas no invasivas para la supervisin y el diagnstico del estado de componentes e

    instalaciones elctricas y mecnicas. Con una cmara termogrfica, puede identificar

    problemas en una fase temprana, de forma que se pueden documentar y corregir antes de

    que se agraven y resulten ms costosos de reparar.

    Las cmaras termogrficas:

    Son tan fciles de usar como una videocmara o cmara digital

    Proporcionan una imagen completa de la situacin

    Permiten llevar a cabo inspecciones mientras los sistemas estn cargados

    Identifican y encuentran el problema

    Miden temperaturas

    Guardan informacin

    Indican exactamente qu se necesita corregir

    Ayudan a encontrar fallos antes de que se produzcan problemas reales

    Permiten ahorrar valioso tiempo y dinero

    Una termografa con datos de temperatura precisos proporciona al responsable de

    mantenimiento informacin importante acerca del estado del equipamiento inspeccionado.

    Estas inspecciones se pueden realizar mientras el proceso de produccin se encuentra en

    pleno funcionamiento y, en muchos casos, el uso de una cmara termogrfica puede incluso

    ayudar a optimizar el propio proceso de produccin.

    Las cmaras termogrficas son una herramienta tan valiosa y verstil que resulta imposible

    enumerar todas sus posibles aplicaciones. Cada da se desarrollan nuevas e innovadoras

    formas de emplear la tecnologa.

    Algunas de las formas en las que se pueden usar las cmaras termogrficas en el contexto

    del mantenimiento predictivo se explican en esta seccin de la gua.

    Sistemas elctricos

    Las cmaras termogrficas se suelen utilizar para inspecciones de componentes y sistemas

    elctricos de todos los tamaos y formas.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    13

    La gran variedad de posibles aplicaciones para las cmaras termogrficas en el rango de los

    sistemas elctricos se puede dividir en dos categoras: instalaciones de alta y de baja

    tensin.

    Instalaciones de alta tensin

    El calor es un factor importante en las instalaciones de alta tensin. Cuando la corriente

    elctrica pasa a travs de un elemento resistivo, genera calor. Una mayor resistencia

    produce un aumento del calor.

    Con el tiempo, la resistencia de las conexiones elctricas aumenta, debido, por ejemplo, a la

    holgura y la corrosin. El correspondiente incremento de la temperatura puede hacer que los

    componentes fallen, lo que puede provocar cortes de tensin inesperados e incluso lesiones.

    Adems, la energa empleada en generar calor provoca prdidas de energa innecesarias.

    Si no se comprueba, el calor podra acumularse hasta el punto de fundir conexiones y

    provocar averas e incluso incendios.

    Ejemplos de fallos en instalaciones de alta tensin que se pueden detectar con termografa:

    Oxidacin de interruptores de alta tensin

    Conexiones recalentadas

    Conexiones mal aseguradas

    Defectos de aislamiento

    Estos y otros problemas se pueden detectar en una fase temprana mediante una cmara

    termogrfica. Una cmara termogrfica le ayudar a localizar el problema con precisin,

    determinar la gravedad del mismo y calcular el tiempo en el que se debe reparar el equipo.

    Una de las mltiples ventajas de la termografa es la capacidad para llevar a cabo

    inspecciones mientras los sistemas elctricos estn cargados. Al tratarse de un mtodo de

    diagnstico sin contacto, el termgrafo puede inspeccionar rpidamente un componente

    concreto de un equipo a una distancia de seguridad, abandonar la zona de riesgo, regresar a

    su oficina y analizar los datos sin exponerse a ningn peligro.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    14

    Instalaciones de baja tensin

    Las cmaras termogrficas se utilizan para inspecciones de componentes y sistemas

    elctricos de todos los tamaos y formas y su empleo no se limita nicamente a aplicaciones

    de alta tensin.

    Con ellas podr examinar regularmente cuadros elctricos y centros de control de motores.

    Si no lo hace, el calor podra acumularse hasta el punto de fundir conexiones y provocar

    averas e incluso incendios.

    Adems de conexiones sueltas, los sistemas elctricos sufren desequilibrios de carga,

    corrosin y aumentos de impedancia de corriente. Las inspecciones trmicas permiten

    localizar rpidamente puntos calientes, determinar la gravedad del problema y calcular el

    tiempo en el que se debe reparar el equipo.

    Las cmaras termogrficas permiten inspeccionar instalaciones de alta tensin desde una distancia segura, lo que mejora la seguridad de los

    operarios.

    La inspeccin de una subestacin revela componentes recalentados.

    Imagen visual Termografa Imagen de fusin Trmica

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    15

    Ejemplos de fallos en equipamiento de baja tensin que se pueden detectar con termografa:

    Conexiones de alta resistencia Conexiones corrodas Daos internos en los fusibles Fallos internos en los disyuntores Malas conexiones y daos internos

    Estos y otros problemas se pueden detectar en una fase temprana mediante una cmara

    termogrfica. De este modo, se evitarn costosos daos y situaciones peligrosas.

    Conexin

    recalentada

    Conexin

    recalentada

    El punto caliente indica un cortocircuito que

    podra provocar un incendio

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    16

    Instalaciones mecnicas

    En muchos sectores, los sistemas mecnicos son la espina dorsal de todas las operaciones.

    Los datos trmicos recopilados con una cmara termogrfica pueden ser una fuente muy

    valiosa de informacin complementaria para los estudios de vibracin y la supervisin de los

    equipos mecnicos.

    Los sistemas mecnicos se recalientan si hay errores de alineamiento en ciertos puntos del

    sistema.

    Las cintas transportadoras son un buen ejemplo. Si un rodillo est gastado, aparecer

    claramente en la termografa, indicando que debe cambiarse.

    Cuando los componentes mecnicos se desgastan y pierden eficiencia suelen disipar ms

    calor. Como resultado, los equipos o sistemas defectuosos aumentan rpidamente su

    temperatura antes de averiarse.

    Al comparar peridicamente lecturas de una cmara termogrfica con el perfil de

    temperatura de una mquina en condiciones de funcionamiento normales, es posible

    detectar una gran cantidad de fallos distintos.

    Motores

    Tambin se pueden inspeccionar motores mediante una cmara termogrfica. Los fallos en

    el motor, como los signos de desgaste en el contacto de las escobillas y los cortocircuitos en

    los armazones, suelen producir un calor excesivo antes del fallo pero son imposibles de

    detectar mediante un anlisis de vibraciones puesto que con frecuencia generan poca o

    ninguna vibracin. La termografa ofrece una visin completa y permite comparar las

    temperaturas de distintos motores.

    Rodillo sospechoso Rodamiento sobrecalentado

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    17

    Otros sistemas mecnicos que se supervisan con cmaras termogrficas son conexiones,

    transmisiones, cojinetes, bombas, compresores, correas, turbinas y cintas transportadoras.

    Ejemplos de averas mecnicas que se pueden detectar con la termografa:

    Problemas de lubricacin

    Errores de alineacin

    Motores recalentados

    Rodillos sospechosos

    Bombas sobrecargadas

    Ejes de motor recalentados

    Rodamientos calientes

    Estos y otros problemas se pueden detectar en una fase temprana mediante una cmara

    termogrfica. Esto ayudar a evitar que se produzcan daos costosos y a garantizar la

    continuidad de la produccin.

    Motor: problema en el rodamiento.

    Motor: problema de bobinado interno.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    18

    Tuberas

    La termografa tambin ofrece informacin muy valiosa sobre el estado del aislamiento de

    conductos, tuberas y vlvulas.

    La inspeccin del estado del material de aislamiento que rodea las tuberas puede ser vital.

    Las prdidas de calor por un aislamiento defectuoso se detectan con mucha claridad en la

    termografa, lo que permite reparar rpidamente el aislamiento y evitar importantes prdidas

    de energa u otros daos.

    Las vlvulas de proceso son otro buen ejemplo de equipamiento de tuberas que se suele

    inspeccionar con cmaras termogrficas. Adems de para la deteccin de fugas, una cmara

    termogrfica tambin se puede utilizar para determinar si la vlvula se encuentra abierta o

    cerrada, incluso a distancia.

    Ejemplos de averas en tuberas que se pueden detectar con la termografa:

    Fugas en bombas, tuberas y vlvulas

    Averas del aislamiento

    Obstrucciones en tuberas

    Todos los tipos de fugas, obstrucciones y defectos en el aislamiento se percibirn claramente

    en la termografa. Adems, dado que una termografa puede proporcionar rpidamente una

    visin general de una instalacin completa, no ser necesario comprobar cada tubera

    individualmente.

    Dao en el aislamiento Fuga de calor en una instalacin de vapor

    por un aislamiento insuficiente.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    19

    Instalaciones refractarias y petroqumicas

    Una gran variedad de industrias emplean hornos y calderas en sus procesos, sin embargo,

    las tuberas refractarias de los hornos, calderas, estufas, incineradoras, equipos de craqueo

    y reactores tienden a la degeneracin y a la prdida de rendimiento. Mediante una cmara

    termogrfica, el material refractario daado y la correspondiente prdida de calor se pueden

    localizar con facilidad, puesto que la transmisin de calor se observar claramente en la

    termografa.

    Las cmaras termogrficas tambin se utilizan ampliamente en el sector petroqumico.

    Ofrecen un mtodo de diagnstico rpido y preciso para el mantenimiento de hornos, la

    gestin de la prdida refractaria y la inspeccin de aletas de condensador. Los

    intercambiadores de calor se pueden inspeccionar para detectar conductos obstruidos.

    Las cmaras termogrficas tambin se utilizan de forma generalizada para la inspeccin de

    instalaciones de craqueo.

    Muchos de los tubos y conductos de un equipo de craqueo tienen aislamiento de piedra

    refractaria resistente al calor. Las termografas permiten ver fcilmente si el aislamiento sigue

    intacto.

    Inspeccin de aislamiento

    Inspeccin del aislamiento refractario en

    un reactor petroqumico

    Defecto de aislamiento

    refractario

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    20

    No obstante, el equipamiento de hornos y calderas tambin suele presentar fallos en otros

    mecanismos. Algunos ejemplos de esto son el coque que penetra en las tuberas y obstruye

    el flujo del producto, la acumulacin de escoria en el exterior de los tubos, el recalentamiento

    y el calentamiento inferior al deseado, el impacto de la llama en las tuberas por una

    alineacin incorrecta del quemador y fugas de producto que se inflaman y provocan daos

    graves en el equipo.

    Averas de los componentes refractarios

    de un horno rotatorio de cemento

    Inspeccin de material refractario en la

    chimenea de un horno.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    21

    Otras aplicaciones

    Adems de las aplicaciones ya mencionadas, hay muchas ms aplicaciones en las que se

    emplea la tecnologa termogrfica.

    Deteccin de llamas

    Ciertos procesos de produccin generan gases que arden en forma de llamas. Estas llamas

    a veces son invisibles al ojo humano. Es importante comprobar que la llama est ardiendo,

    ya que, de lo contrario, podran liberarse gases dainos a la atmsfera. Las termografas

    permiten ver fcilmente si la llama est ardiendo o no.

    Deteccin de nivel de depsitos

    Las termografas tambin se utilizan para detectar niveles en depsitos. Gracias a los

    efectos de emisividad o a las diferencias de temperatura, son capaces de indicar de forma

    clara el nivel de lquido.

    Una cmara termogrfica puede supervisar las llamas que son invisibles a simple vista. Observe que la llama es invisible en la imagen izquierda.

    Estas termografas muestran claramente el nivel de lquido en los depsitos de almacenamiento.

  • Manual de Proceso Termogrfico Ensayos No Destructivos

    22

    Factores Influyentes en la Medicin

    Para interpretar las termografas correctamente, el operador necesita conocer los distintos

    materiales y circunstancias que influyen en las lecturas de temperatura de la cmara

    termogrfica. Algunos de los factores ms importantes que influyen en las lecturas de

    temperatura son los siguientes:

    Conductividad trmica

    Los distintos materiales tienen propiedades trmicas diferentes. Por ejemplo, el aislamiento

    se suele calentar lentamente, mientras que los metales se suelen calentar rpidamente. Esto

    se denomina conductividad trmica. La diferencia en la conductividad trmica de dos

    materiales puede provocar importantes diferencias de temperatura en ciertas situaciones.

    Emisividad

    Para leer bien las temperaturas, hay que tener en cuenta un importante factor: la

    emisividad. La emisividad se define como la capacidad que tiene un cuerpo para emitir

    infrarrojos. Depende en gran medida de las propiedades de los materiales del cuerpo.

    Es muy importante establecer la emisividad correcta en la cmara o, de lo contrario, las mediciones de temperatura no sern correctas.

    Reflexin

    Algunos materiales reflejan la radiacin trmica del mismo modo que un espejo refleja la luz

    visible. Entre estos estn los metales no oxidados, especialmente si se han pulido. Las

    reflexiones pueden provocar una interpretacin incorrecta de la termografa. As, por

    ejemplo, la reflexin de la radiacin trmica del propio operador podra indicar falsos puntos

    Si observa la termografa, es posible que piense que la pintura dorada es ms fra que la superficie de la taza. En realidad, tienen exactamente la misma temperatura, la diferencia en la intensidad de la radiacin infrarroja

    est provocada por una diferencia en la emisividad.

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    calientes. Por lo tanto, el operador debe elegir cuidadosamente el ngulo desde el que la

    cmara termogrfica apunta al objeto, con el fin de evitar dichas reflexiones.

    Condiciones meteorolgicas

    La temperatura ambiente puede tener una gran influencia en las lecturas de temperatura.

    Una elevada temperatura ambiente puede ocultar puntos calientes al calentar todo el objeto,

    mientras que una temperatura ambiente baja podra enfriar los puntos calientes hasta una

    temperatura inferior a un umbral determinado previamente.

    Como es obvio, la luz solar directa tambin puede tener una gran influencia, no obstante,

    tanto la luz solar directa como las sombras pueden influir en el patrn trmico incluso varias

    horas despus de que haya terminado la exposicin a la luz solar.

    La ventana refleja radiacin trmica, de forma que, para la cmara termogrfica, la ventana acta como un espejo.

    Esta termografa presenta un aspecto extrao si no se conocen las circunstancias en las que se ha tomado. Los cables no estn cargados. Se

    encuentran en una sala clida y las superficies metlicas no oxidadas reflejan la temperatura ambiente clida.

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    Sistemas de calefaccin y ventilacin

    Las influencias externas en la temperatura de la superficie tambin se pueden encontrar en

    el interior. La temperatura ambiente puede influir sobre la temperatura de la superficie del

    objeto, pero tambin hay otro factor: el control del clima. Los sistemas de calefaccin crean

    diferencias de temperatura que pueden generar patrones trmicos incorrectos. Los flujos de

    aire fro de ventiladores o sistemas de aire acondicionado pueden tener el efecto contrario,

    refrigerar el material de la superficie mientras los componentes situados por debajo de la

    superficie permanecen calientes, lo que puede provocar que no se detecten posibles

    defectos.

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    Realizacin de inspecciones trmicas

    Tras recibir la cmara termogrfica, la inspeccin puede comenzar. Pero, por dnde

    empezar? En esta seccin de la gua encontrar varios mtodos termogrficos que le

    servirn para empezar.

    Definir la tarea

    Enumere todo el equipamiento que desee supervisar. En muchos contextos corporativos,

    esa lista ya est disponible; lo nico que debe hacer es eliminar aquellas entradas de la lista

    que no son adecuadas para inspecciones termogrficas.

    El siguiente paso consiste en asignar prioridades en la lista. Casi todas las empresas

    conservan registros de mantenimiento y produccin. Estos registros mostrarn qu

    equipamiento muestra una mayor tendencia a fallar y, por tanto, debe ser inspeccionado ms

    cuidadosamente.

    Adems, se deben tener en cuenta las consecuencias directas del fallo. El equipamiento

    esencial se debe supervisar con ms frecuencia y atencin que el equipamiento que puede

    permanecer temporalmente fuera de servicio sin afectar la funcionalidad del proceso

    completo.

    Basndose en esta informacin, puede comenzar a programar las inspecciones trmicas.

    Pero an no est listo para empezar. Hay otro paso de vital importancia que debe completar.

    Realizar una inspeccin inicial

    Antes de poder comenzar a diagnosticar los problemas de

    su equipamiento, necesita contar con material de referencia.

    Por lo tanto, es recomendable que realice termografas de

    todo el equipamiento que desea inspeccionar. Esto se debe

    realizar durante el funcionamiento normal. Tenga en cuenta

    que, en ciertos casos, es posible que deba realizar varias

    termografas de una sola pieza del equipamiento,

    especialmente si tiene componentes esenciales o subsistemas con tendencia a fallar.

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    Estas imgenes le servirn como material de referencia inicial. Por lo tanto, resulta muy

    importante documentar bien su inspeccin inicial.

    El informe de la inspeccin inicial debe incluir los mtodos utilizados, como la configuracin

    de emisividad y reflexin de cada pieza del equipamiento, as como una descripcin de la

    ubicacin exacta de cada termografa.

    Cuando disponga de una base de datos de imgenes de referencia, puede determinar qu

    temperaturas son aceptables para cada pieza del equipamiento y definir un umbral de alarma

    de temperatura (opcional; dependiendo del tipo de lector infrarrojo.). Esto permite a la

    cmara activar una alarma si alguna parte de la termografa se calienta demasiado, lo que

    ayuda a agilizar las inspecciones futuras.

    Registre esta alarma de temperatura para usarla ms adelante. Toda esta informacin le

    ayudar a determinar si el equipamiento ha presentado algn problema durante las ltimas

    inspecciones.

    Iniciar la inspeccin

    Si se han realizado y documentado correctamente todas las mediciones de temperatura de

    referencia, puede comenzar a inspeccionar el equipo. Debe disponer de una completa lista

    con las piezas del equipamiento que se deben comprobar y una programacin de las

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    inspecciones que tenga en cuenta la tendencia del equipamiento a fallar y el impacto del

    posible fallo en el proceso completo.

    Si una pieza del equipamiento est lista para la inspeccin

    trmica, solo tiene que establecer la alarma de temperatura

    correcta y comenzar la inspeccin. Si la alarma se activa, esta

    pieza del equipamiento deber ser analizada en mayor

    profundidad.

    Tenga en cuenta que la alarma de temperatura no implica que no

    sea necesario analizar con atencin las termografas.

    El operador de la cmara termogrfica necesita comprender en

    profundidad la fsica de la tecnologa termogrfica y el

    funcionamiento del equipamiento inspeccionado. Para ilustrar

    esto, debe observar los fusibles fundidos y los sistemas de

    refrigeracin con un flujo de refrigerante limitado. Solo existen dos problemas que provoquen

    puntos fros, en lugar de puntos calientes. Por lo tanto, le recomendamos que se familiarice

    con todos los indicios de calor relacionados con fallos del equipamiento.

    Anlisis y creacin de informes

    Cuando se haya inspeccionado todo el equipo, deber volver a la oficina para realizar el

    anlisis de las imgenes y resumir las conclusiones en un informe.

    Los informes consisten en:

    Un listado de todos los tableros, equipos o instalaciones diagnosticados, sealando

    aquellos que sern informados detalladamente.

    Los problemas detectados sern volcados en informes detallados de cada tablero,

    equipo o instalacin, que contarn con las fotografas de los mismos sobre las que se

    marcarn los problemas para su mejor identificacin.

    Las imgenes termogrficas sern estudiadas con el software asociado con la

    Cmara.

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    Se incorporan al informe las imgenes termogrficas del componente con sus

    rangos de temperatura y escalas de colores. Completan el informe y el

    consecuente diagnstico producto del estudio de la imagen.

    Enlace de equipo termogrfico y software, para su consiguiente anlisis e interpretacin

    Ejemplo de pantalla de trabajo de software y generacin de grficos

    Documentos fsicos de reporte final de diagnostico termogrfico