Detección de falla en termostato del sistema principal agua del motor Caterpillar modelo 3636, mediante el uso de cámara infrarroja

Las técnicas predictivas hoy en día son una fuente de soluciones para las actividades industriales, brindado comodidad y seguridad a la solución de fallas en un mejor tiempo en comparación con las técnicas tradicionales, en el caso de mi país hay empresas cuyos métodos de ensayos no destructivo pertenecen al departamento de integridad mecánica de equipos dinámicos y estáticos, pero existen otras empresas que la llaman mantenimiento bajo condición (CBM), dirigido a garantizar operaciones seguras, cumpliendo con la seguridad de las personas, ambiente e instalaciones, utilizando técnicas predictivas que generan información, que de una vez es analizada, se diagnostica se otorgan las recomendaciones pertinentes para encontrar fallas potenciales que pudiesen volverse fallas catastróficas afectando la confiabilidad y disponibilidad de los diferentes equipos instalados en alguna estación o planta, Por esta razón presentamos el siguiente estudio donde se demuestra la efectividad de las técnicas predictivas.

Como parte del desarrollo del plan de trabajo en la ejecución de técnicas predictivas se realiza monitoreo de condición al elemento conductor de la unidad motocompresora TAG MAQUINA 2204 la cual cuenta con 45674 hrs de operación y se encuentra ubicada en la estación compresora QE2, Venezuela, el equipo utilizado en esta oportunidad para adquisición de datos es una cámara infrarroja marca flir, modelo E64501, con el propósito de determinar el estado del sistema principal de agua del motor, con el cual se determina que la falla recurrente que origina paradas constante es proveniente de los termostatos de agua , utilizando los principios de análisis de la termografia y del subsistema de agua.

Para el diagnostico de condición en el motor de combustión interna, bajo la visión de mantenimiento basado en condición se usa el análisis de termografia como técnica principal, el uso de la cámara infrarroja en equipos reciprocantes se ejecuta mediante la colección y análisis de registros de termogramas, para el diagnostico de condición que se presenta.

Análisis Técnico

Luego de realizado el monitoreo se hace el análisis respectivo de los termogramas, donde los resultados obtenidos se muestran a continuación:

Fig 1. Imagen digital sistema principal. Fuente Propia

Fig 2. Termograma, paleta tipo arcoíris, a los 15 minutos de estar en servicio. Fuente Propia

Fig 3. Termograma, paleta tipo arcoíris, motor full carga. Fuente Propia

Por medio de los termogramas se detecta a afectación en el sistema principal, deficiencia en la regulación de temperatura, esta condición se aprecia desde que arranca la unidad, cuya falla afecta el equilibrio térmico de dicho sistema, hasta alcanzar el valor de parada de la unidad.

Recomendación CBM

Basado en el análisis de los termogramas, en función de la operatividad del sistema principal agua se recomienda reemplazo de válvulas termostática del sistema principal de agua,

En conversación con el supervisor de mantenimientos y los técnicos involucrado en la búsqueda de la falla en cuestión, se define el reemplazo de las válvulas termostática del sistema de agua principal.

Hallazgos y acciones correctivas

Se realiza la programación de la inspección del motor, el personal técnico atendió el aviso de mantenimiento y procede a realizar las recomendaciones.

Es importante comentar que estos termostato tenían más de veinte mil horas de servicio, no se evidencio daños en los sellos del asiento, todo indica que los termostato no están controlando de forma adecuada el paso del agua.

Fig 4. Imagen digital, termostato desmontado. Fuente Propia

Fig 5. Imagen digital, termostato desmontado. Fuente Propia

La detección oportuna de la operación anormal del sistema principal de agua con la cámara termografica y el análisis del sistema, evitando problemas de mayor severidad, que implican componentes asociados a este subsistema y al manejo del gas.

Verificación de condiciones de temperatura posterior a la intervención

Se realizo un monitoreo de temperatura con el uso de la cámara infrarroja posterior al reemplazo de las válvulas termostática, obteniendo los siguientes resultados:

Figura 6. Termograma , posterior al mantenimiento correctivo. Fuente: Propia

Normalización de temperatura del sistema principal, esto representa una mejora significativa de las condiciones de temperatura por encima de 90% en pro del resguardo de la integridad de unos de los componente más importante y costoso del motor (cámara de combustión).

Beneficios del diagnostico

Los beneficios impactaron positivamente en ahorros por afectación al lucro cesante por incumplimiento en la entrega de gas a los clientes por parte de la empresa, se realizo la correcta planeación y programación para realizar la actividad.

Tabla 1. Evaluación de costos en dólares. Fuente Propia

Tabla 2. Relación Costo – Beneficio. Fuente Propia

Figura 7. Comparativo del costo de mantenimiento Fuente: Propia

Figura 7. Curva P-F Fuente Propia

Conclusiones

  • Se demuestra la efectividad del uso de la cámara infrarroja para determinar condiciones anormales en el funcionamiento de un motor de combustión interna
  • Se demuestra la relación costo beneficio que representa el uso de esta tecnología para evidenciar el núcleo de la falla, minimizando las horas hombres trabajados y restableciendo las operaciones en un mejor tiempo en comparación con las técnicas tradicionales.
  • Se evidencia el aporte significativo del mantenimiento CBM dentro de la compañía, donde la eficiencia de este ha evitado daños que pudieron haber afectado los indicadores corporativos.

Autor

Alirio Morón
Empresa: PETROEOS DE VENEZUELA (PDVSA)

Correo: moronaj23@gmail.com

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