Anexo 13 Análisis termográfico

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ESTUDIO DEL TRABAJO
INGENIERIA INDUSTRIAL
2021 - II
SESIÓN 13:
ANÁLISIS TERMOGRÁFICO.
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Ingeniería Industrial
Pregrado
Objetivo de la Sesión
Al finalizar la sesión 13 
Evalúa a través de técnicas de proyección, las fallas potenciales y operaciones de equipos, a través de las técnicas del Análisis Termo gráfico.
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Pregrado
 ANÁLISIS TERMOGRÁFICO
Ingeniería Industrial
Pregrado
Panorama general
La inspección termográfica provee incontables beneficios en los programas de mantenimiento.
Salidas de servicio inesperadas, grandes costos de no producción y daños de equipos se reducen por la detección de fallas incipientes, mucho antes que se transformen en fallas que causan interrupciones en la producción.
Con mayor producción y el mejoramiento en seguridad, la eficiencia de Planta se eleva.
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Beneficios y características
Las inspecciones termográficas se realizan durante la normal operación de equipos e instalaciones.
Inspección sin contacto, no invasiva e instantáneas.
Durante la inspección se toman Imágenes digitales de las anormalidades detectadas para generar el reporte final. 
Aporte de la experiencia, en todos los procesos industriales, de analistas especializados.
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OBJETIVOS:
Conocer el principio básico de la termografía. 
Proporcionar al estudiante una idea como se aplica la termografía en el mantenimiento industrial.
Saber las ventajas y desventajas de esta técnica en el mantenimiento predictivo. 
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INTRODUCCIÓN:
La termografía es una técnica de mantenimiento predictivo que se utiliza para monitorear el estado técnico de las maquinas en la industria, estructuras y sistemas. está diseñada para monitorear la emisión de energía infrarroja, es decir la detección de anomalías térmicas. 
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VENTAJAS :
Método de análisis sin detención de procesos productivos. 
Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo. 
Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso. 
Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de la avería. 
Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento. 
Ayuda al seguimiento de las reparaciones previas. 
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DESVENTAJAS
El costo de los equipos. El costo por día es aproximadamente $800 000
Normalmente El estudio termográfico se contrata una prueba por año.
Durante la realización del estudio se presentan varias temperaturas que en algunas ocasiones no se consideran y alteran el resultado. 
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TERMOGRAFÍA:
La termografía infrarroja es la ciencia de adquisición y análisis de la información térmica obtenida por dispositivos de imágenes térmicas a distancia. 
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TERMOGRAFÍA:
Mide temperaturas a la distancia, con exactitud y con el objeto a estudiar. 
Capta la radiación termográfica infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión. 
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HISTORIA :
El astrónomo y músico alemán Frederick William Herschel descubrió la existencia de la radiación infrarroja en el año 1 800. 
Experimento de las bandas de la luz solar con la ayuda de un termómetro de mercurio. 
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HISTORIA :
Descompuso la luz solar a través de un prisma de cristal y logro crear un espectro y, a continuación, midió la temperatura de cada color.
 Descubrió que dichas temperaturas crecían en progresión desde la parte del violeta hacia la del rojo 
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HISTORIA :
Después de revelar este patrón, Herschel midió la temperatura del punto inmediatamente mas allá de la porción roja del espectro, en una región sin luz solar visible. Y, para sorpresa. Hallo de que esa región era la que mostraba la temperatura mas alta. 
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¿QUÉ ES LA RADIACIÓN INFRARROJA?
La radiación infrarroja, radiación térmica o radiación IR es una forma de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que las microondas. 
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Pregrado
¿QUÉ ES LA RADIACIÓN INFRARROJA?
Cualquier objeto con una temperatura superior al cero absoluto (-273,15°C) emite radiación en la región infrarroja. Hasta los objetos mas fríos que podemos imaginar, emiten rayos infrarrojos. 
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Pregrado
¿QUÉ ES EL CALOR?
Es la energía asociada al movimiento aleatorio de las moléculas y átomos que componen la materia.
Se transfiere de un cuerpo a orto solamente por diferencia de temperaturas entre ellos. 
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Termografía Infrarroja – Teoría
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LEY DE STEFAN BOLTZMANN
Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva hemisférica total (W/m2) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura 
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LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN
La ley de Wien describe como cambia el color de la radiación cuando varía la temperatura de la fuente emisora, y ayuda a entender como varían los colores aparentes de los cuerpos negros. 
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Pregrado
Breve explicación de la imagen
Las áreas mas oscuras son aquellas tienen menos radicación térmica y ello normalmente significa que son las zonas del cuerpo mas frías. Las mas brillantes significa lo contrario, mas radiación y áreas más calientes. 
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APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA 
INSTALACIONES ELÉCTRICAS 
EDIFICIOS
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Pregrado
APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA 
HORNOS ROTATIVOS 
MOTORES ELECTRICOS 
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Pregrado
APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA 
MILITAR
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE 
ALTA POTENCIA
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Pregrado
APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA 
METALURGIA
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE 
ALTA POTENCIA
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Termografía Infrarroja – Teoría
La Termografía infrarroja permite “ver” el espectro infrarrojo de las ondas electromagnéticas.
Los equipos miden la energía radiada por un cuerpo y ésta es, normalmente, invisible para el ojo humano y la representa en una imagen.
En el espectro electromagnético, la radiación infrarroja está en el rango de 0.7 a 100µm, fuera del campo visible para el ojo humano (0.4 a 0.7 µm)
La técnica de inspección termográfica permite “ver puntos calientes” generados por condiciones anormales de funcionamiento que de otra forma se transformarían en fallas con consecuencias no deseadas y costosas.
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Campo Eléctrico
Las fallas se detectan en el mismo momento de inspección.
Suciedad o falta de torque entre contactos, circuitos sobrecargados o abiertos, pérdidas por inducción, etc.
En todos los casos se visualiza la falla antes que salga de servicio el equipo o sistema y ocurran daños costosos.
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Inspecciones Eléctricas
En el termograma se observa donde esta la falla y la causa de la misma. 
La temperatura en cada componente puede compararse facilmente e identificar el problema.
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Campo Mecánico
Los problemas en equipos rotantes puede visualizarse en pleno proceso.
Problemas de lubricación, desgaste y desalineación pueden detectarse, sin ser la técnica por excelencia en este campo.
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Inspecciones Mecánicas
Anormalidades mecánicas producen disipación de calor por encima de valores de operación, la inspección los encuentra rápidamente.
Rodamientos, motores, trampas de vapor, válvulas, chimeneas, calderas, etc.
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Inspección de Refractario y Aislaciones
Revestimientos refractario de chimeneas y calderas se inspeccionan en operación.
Fallas en el refractario se ven como zonas más calientessobre la superficie y con una distribución característica.
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Válvulas y Cañerías
Pérdidas en válvulas, con flujos a temperaturas diferentes a la ambiente, se detectan fácilmente.
También es fácil detectar incrustaciones en tuberías.
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Rodamientos
Inspecciones en equipos rotantes son de gran utilidad en casos de muy bajas vueltas.
Desalineación, lubricación and problemas de desgaste se detectan antes que causen salida de servicio. 
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Incremente la eficiencia de su Programa de Mantenimiento
Ajuste el desempeño de su programa de mantenimiento.
Identifique las futuras fallas que sacan de servicio a su planta hoy!
Asistencia profesional y experimentada.
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Inspecciones en techos
En los techos de losa es común encontrar fisuras. La inspección termográfica permite “ver debajo” la superficie e identificar donde se filtra el agua, por lo tanto donde esta la fisura problemática.
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Inspecciones en techos
Con la contribución de la energía radiada por el sol durante el día, la zonas donde está la humedad se ven más calientes que las partes secas durante una inspección nocturna.
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Pérdidas de Energía en ambientes controlados 
Deficiencia en aislación térmica en aberturas y juntas pueden detectarse fácilmente con inspecciones en momento oportuno.
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Otras Aplicaciones
También aplicaciones en veterinaria y medicina.
Diagnóstico en maquinaria, automóviles, nivel de tanques, estado de cañerías, ETC.
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Otras Aplicaciones más...
En cualquier lugar donde exista un gradiente de temperatura la técnica en termografía infrarroja tiene aplicación.
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Realidades de la termografía
Puede medirse la temperatura de cualquier objeto mediante el termograma.
Semapi S.A. Utiliza equipos de últimas tecnología que nos aseguran una precisión ±1ºC.
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Web
http://www.semapi.com.ar
Visitenos y encuentre en la Web:
Ejemplos de imágenes termográficas
Cotización para su planta
Pirómetros 
Etc.
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CALOR 
Calor es la energía asociada al movimiento aleatorio de las moléculas y átomos que componen la materia 
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UNIDADES DEL CALOR 
joule: J
kilojoule: kJ
caloría: cal 
kilocaloria: kcal
Unidad térmica británica: Btu
1cal= 4,186J
 
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TEMPERATURA
Es una medida de la energía cinética alcanzada por las moléculas y átomos de un cuerpo. 
 
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TEMPERATURA
La temperatura define el estado térmico de un cuerpo en relación a otro.
La temperatura depende de la magnitud de calor de un cuerpo.
Expresa la facilidad con lo que un cuerpo puede ceder calor a otros cuerpos.
Se expresa en °C , °F, °K o °R
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TEMPERATURA
El cero absoluto es un punto teórico en el cual las moléculas no se mueven absolutamente nada.
No ocurre de forma natural, ni en el lugar mas frio del espacio profundo. 
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TEMPERATURA
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CASOS REALES
1. SUBESTACIÓN 10-BANCO DE CONDENSADORES
El contactor KM14 del banco de condensadores fue monitoreado, encontrándose recalentamiento de la fase «S».
Luego se corrigió el problema, se visualizan los termogramas antes y después. 
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CASOS REALES
2. CONTACTOR SK240 DEL TABLERO DE REMOLIENDA 
INADMISIBLE
Excesiva temperatura en la fase «s» con D48°C.
Se recomienda evaluar el estado del contactor, de ser necesario cambiarlo. 
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CASOS REALES
3. TRANSFORMADOR –BONERA DE SALIDA
INADMSIBLE
Excesiva temperatura de la fase S con delta de 27°C. en la bonera de salida.
Se recomienda evaluar el estado de la bonera, de ser necesario cambiarlo. 
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CASOS REALES
4. SECCIONADORES DE LA SUB-ESTACION 76
INADMSIBLE
Excesiva temperatura de la fase R con delta de 60°C. 
Se recomienda evaluar del seccionador, de ser necesario cambiarlo. 
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PREGUNTAS:
Participa en el chat o levantando la mano del ZOOM
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N° 1
Pregunta 1
N° 2
Pregunta 2
N° 3
Pregunta 3
¡Gracias!
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¡Gracias!
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