Taller ACR-P
Aprende el Análisis Causa Raíz

Aplicaciones mecánicas de la Termografía

Introducción

Hace muy pocos años, más por curiosidad que por convicción, me inicié en la termografía, coincidentemente unos meses después y esta vez, ya con plena convicción empecé la maestría en ingeniería en mantenimiento, dos hechos que sin duda alguna han marcado mi carrera últimamente.

La maestría me fue abriendo el campo a un área que no había logrado totalmente comprender y aplicar del mantenimiento, el mantenimiento basado en condición, CBM. Había empezado con la termografía a realizar inspecciones y poco a poco fui diseñando un programa de monitoreo de condición, fui agregando análisis de vibraciones, análisis de lubricantes y finalmente ultrasonido aéreo y estructural.

Con el tiempo y al utilizar varias de estas tecnologías para análisis de la salud de un equipo, también terminé de comprender como entre ellas pueden ser complementarias y el alcance que puede tener una inspección para localizar fallos tan ocultos, que se alejan del principio físico de la tecnología utilizada, para adentrarse ya sea en el campo hidráulico o mecánico.

Es abrumador cuando se inicia; ser el termógrafo en el campo, el analista de la información y muchas veces el técnico que realiza las acciones de mantenimiento derivadas de las inspecciones. Esto finalmente es compensado con los buenos resultados y el aprendizaje durante el proceso.

Este artículo describe como a raíz de una ruta de termografía se llega a resolver un problema hidráulico cuya causa raíz provenía de una falla netamente mecánica.

Una inusual imagen termográfica

Quiero compartir este caso con el que me encontré, una ruta de inspecciones termográficas con resultados esperadosnada extraordinario; sin embargo, me he encontrado con resultados que no esperaba, que me dan la oportunidad de seguir aprendiendo, a ampliar mis conocimientos y estar siempre receptivo a lo que se puede encontrar al ver las cosas en IR.

Figura 1. Sistema de bombeo múltiple.
Figura 1. Sistema de bombeo múltiple.
Fuente: El autor.

Es rutinario inspeccionar el comportamiento de equipos eléctricos, en este caso, se trataba de una inspección de rutina de un grupo de motores de bombas de suministro de agua a una planta de producción. La situación es la siguiente: un conjunto de 4 bombas centrífugas que funcionan en forma automática y son gobernadas por un sistema hidroneumático que deciden en función de la presión y auxiliados por un PLC, cuantas bombas deben estar funcionando. Debido a la demanda casi constante y alta de la planta, es usual que las 4 bombas estén funcionando casi todo el tiempo.

En este contexto, es de esperar que los motores de las bombas, independientemente de su potencia, se calienten y alcancen la misma temperatura, con una variación muy pequeña entre ellos (hasta 10°C, se consideraría un diferencial aceptable para una condición normal, dependiendo la norma usada de referencia), también se espera encontrar las bombas frías en comparación con los motores.

Encontrar entonces una imagen como la siguiente, simplemente no se ajusta a lo que debería estar ocurriendo.

Figura 2. Termograma de un sistema de bombeo múltiple.
Figura 2. Termograma de un sistema de bombeo múltiple.
Fuente: El autor.

Se observan claramente dos desviaciones de temperatura, la primera es que uno de los motores tiene un diferencial muy marcado respecto de los 3 restantes; sin embargo, la diferencia más significativa es que la segunda bomba tiene una temperatura mucho mayor a las restantes, esto indica la presencia de una anomalía en el sistema de bombas.

Observación importante: Es importante mencionar que al momento de la inspección la bomba que presenta calentamiento anormal estaba apagada, posiblemente se había disparado por protección. Para hacer una inspección de todas las bombas, se arrancó, se esperó 5 minutos, y fue en ese tiempo en que se dieron esos diferenciales de temperatura. Al cabo de una hora la temperatura sobrepasaba los 100°C.

La función de un termógrafo no se circunscribe a encontrar hallazgos y reportarlos, también se debe investigar la causa de las anomalías y proponer soluciones, implica ampliar su inspección a todo el sistema y no solo al elemento sujeto de inspección en ese momento.

Identificación de la causa de la anomalía

La causa del calentamiento anormal en esta bomba es la falla de la válvula anti-retorno en el lado de descarga. Esta válvula es un elemento estándar en los sistemas de bombas, y deben instalarse tanto en el lado de descarga como en el de succión.

Al bloquearse la válvula anti-retorno, no permitía el flujo de agua, lo que producía el calentamiento en la bomba; este calentamiento se extendía a partir de ese punto, tanto hacia la descarga como hacia la succión, razón del perfil termográfico observado.

Esta fue la primera conclusión, un poco obvia o evidente. Debido a la criticidad de este sistema de bombeo, se reemplazó la válvula anti-retorno y se realizó una nueva inspección, los resultados mostraron que el problema persistía, por lo que había un segundo modo de fallo presente. Se procedió a inspeccionar la bomba con más detalle, se desmontó el impeler y las partes que conectan el fluido con el mismo, las partes en cuestión no presentaban desgaste significativo, pero una ellas, el difusor estaba desprendido y el fluido no ingresaba al impeler. Colocar esta pieza en su posición correcta solucionó el problema inicialmente detectado por la termografía.

Figura 3. Localización de la anomalía en un sistema de bombeo múltiple.
Figura 3. Localización de la anomalía en un sistema de bombeo múltiple.
Fuente: El autor.

Conclusiones

1. Una inspección termográfica de motores llevó a descubrir una anomalía aún más grave, no eléctrica sino mecánica en el sistema de bombeo y siendo el suministro de agua, crítico para el proceso, el monitoreo de condición nos demuestra su utilidad y a la vez nos permite tomar acciones correctivas antes de llegar a la falla completa del sistema y como consecuencia la afectación de la producción por la falta del suministro de agua.

2. La existencia de dos modos de fallo diferentes tiende a confundir, inclusive uno de ellos pudo haber sido el detonante para el segundo, por lo que nuestro análisis debe ser completo considerando todos aquellos modos de fallo que se consideren improbables.

3. A diferencia del mantenimiento preventivo, en el que difícilmente se hubiese detectado la falla, debido a que, en este tipo de enfoque, los equipos están parados porque fueron programados para mantenimiento, el monitoreo de condición puede diagnosticar y determinar la severidad de una falla con los equipos funcionando.

#FlirE60, #CBM, #PdM, #Termografía

Autor: César A. Tejaxún
Maestro en Artes de Ingeniería de Mantenimiento, termógrafo y analista de vibraciones, con amplia trayectoria en mantenimiento, egresado de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
Correo: ctejaxun@gmail.com
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/césar-a-tejaxún-solloy-6a530868/

2 Comentarios

  1. José Luis Rodríguez

    Buenos ejemplos, para la detección de problemas mecánicos con termografía, que pone en evidencia la importancia del conocimiento de la persona que mide, como la que analiza estos predictivos.

    Responder
  2. Cesar

    Efectivamente, la función de un termógrafo no se limita a la detección y reporte de la anomalía, se debe profundizar en el análisis para proveer de soluciones integrales al problema encontrado.

    Gracias por el comentario.

    Responder

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