La termografía infrarroja es una herramienta de
análisis térmico que se ha utilizado ampliamente para el mantenimiento
preventivo en sistemas mecánicos y eléctricos.
La termografía puede ser útil para identificar
problemas potenciales. El principal beneficio de un análisis termográfico en un
programa de mantenimiento preventivo es la capacidad de monitorear las
tendencias térmicas a lo largo del tiempo. Sin embargo, los informes de
infrarrojos a menudo se quedan cortos, al no incluir la información necesaria
para comprender las tendencias históricas. Esta información es necesaria para
que el fabricante del equipo eléctrico ayude al cliente a evaluar el estado del equipo.
Preocupaciones
operacionales.
Este post está destinado a cuestionar factores
importantes y consideraciones de los análisis termográficos. También plantea el
tipo de información que es necesaria en un informe termográfico para ayudar al
fabricante del equipo a determinar si éste está funcionando
adecuadamente en el sistema eléctrico.
Beneficios
y limitaciones de la termografía infrarroja
La termografía infrarroja se está utilizando
actualmente de dos formas distintas para el mantenimiento preventivo.
Una expectativa del análisis es que el informe de
infrarrojos proporcione temperaturas de funcionamiento "exactas" de
los componentes de los equipos eléctricos. Dado que el equipo eléctrico se
fabrica con materiales diferentes, desde cobre hasta plásticos, la
configuración de la cámara afectará las lecturas obtenidas en el informe. Si la
cámara de infrarrojos no está configurada correctamente, un componente que no
genera calor, como, por ejemplo, la placa metálica de características del
producto, puede aparecer en una exploración de infrarrojos como el punto más
caliente del equipo. Por lo tanto, no se debe confiar en que se pueda
proporcionar una lectura exacta de la temperatura de los componentes del
equipo.
Una forma más realista para aplicar la
termografía infrarroja es monitorear las tendencias térmicas. Una exploración
infrarroja inicial se lleva a cabo como referencia. Posteriormente, se
realizarán exploraciones periódicas como parte de un programa de mantenimiento
preventivo de rutina, y se identificará cualquier diferencia de temperatura
entre la exploración de referencia y cada exploración periódica. Con el tiempo,
se pueden trazar tendencias para identificar equipos con un problema potencial
que puede necesitar una inspección adicional para identificar si existe un
problema real.
La Asociación Nacional de Protección contra
Incendios (NFPA, por sus siglas en inglés) 70B, “Prácticas recomendadas para el
mantenimiento de equipos eléctricos”, orienta sobre cómo configurar y realizar
un programa de escaneo infrarrojo. El programa contendrá inspecciones
periódicas de infrarrojos para identificar tendencias a medida que se recopilan
datos históricos en el equipo. La NFPA 70B proporciona directrices sobre las
diferencias de temperatura medidas en el tiempo y las operaciones de
mantenimiento sugeridas.
Es importante recordar que
las exploraciones infrarrojas son solo una de las muchas actividades necesarias
en un programa de mantenimiento preventivo. No deben reemplazar los
procedimientos de mantenimiento estándar que se encuentran en los manuales de
instrucciones y mantenimiento de los equipos eléctricos.
Necesidad de una persona cualificada para el análisis
infrarrojo
Un reconocimiento termográfico
solo puede realizarlo una persona que sea competente con el equipo de escaneo
infrarrojo. El análisis de los equipos eléctricos puede ser muy complejo.
Como se señaló
anteriormente, la configuración múltiple de la cámara requerida por los diversos
tipos de materiales en el equipo eléctrico afectará las lecturas obtenidas en
un informe. Es muy difícil para cualquier persona discriminar entre todos los
diversos materiales y configuraciones de la cámara y obtener una diferencia de
temperatura exacta entre dos componentes adyacentes de diferentes materiales.
Se necesita una persona con amplios conocimientos de equipos eléctricos y conocimientos
prácticos de la física tras el equipo termográfico para mejorar la calidad y la
precisión del informe. La información presentada por el analista es fundamental
para comprender si existe un problema y si se deben llevar a cabo acciones
correctivas o investigaciones adicionales. Concluir que existe un problema no
se basa únicamente en el análisis termográfico, sino también en una serie de
otros parámetros. Los parámetros definidos más adelante en este post ayudarán a llegar a una adecuada conclusión.
Una persona cualificada debe
conocer el equipo eléctrico, los sistemas eléctricos y los peligros
involucrados. La seguridad eléctrica es extremadamente importante cuando se
trabaja con equipos eléctricos. La NFPA 70B recomienda lo siguiente: "Los
recintos de los equipos deben abrirse para una vista directa de los componentes
siempre que sea posible". Comprender que los escáneres infrarrojos solo
son útiles cuando se realizan en sistemas que están en funcionamiento, esto
implica que deben abrirse recintos de equipos eléctricos energizados para el
estudio. Este es un problema de seguridad potencial y no un trabajo para un analista
que no haya recibido capacitación en seguridad eléctrica. Un método para
reducir el peligro eléctrico de un programa de mantenimiento preventivo
continuo es instalar ventanas de infrarrojos en las celdas, cabinas o cuadros
eléctricos que permitan realizar la exploración sin abrir las puertas o
cubiertas.
El Código Nacional de
Electricidad (NEC) de 2002 introdujo un nuevo requisito en NEC 110.16 que
requiere que el equipo eléctrico "que probablemente requiera un
examen". . . mientras esté energizado, deberá estar señalizado para
advertir al personal operario sobre los posibles peligros del arco eléctrico”.
Ver la Figura 1.
PELIGRO
Peligro de descarga eléctrica, explosión o arco eléctrico
• Aplique el equipo de
protección personal adecuado y siga las prácticas seguras de trabajo eléctrico. Ver NFPA 70E.
• Apague toda alimentación
eléctrica del equipo antes de trabajar en o dentro de él.
• Siempre use un dispositivo
detector de tensión con la clasificación adecuada para confirmar que toda la
energía está cortada.
• Reemplace todos los
dispositivos, puertas y cubiertas antes de activar el equipo.
El
incumplimiento de estas instrucciones puede provocar la muerte o lesiones
graves.
Figura 1: Señalización
de peligro según NEC 110.16
El NEC define a una persona
cualificada como: "Aquel que tiene habilidades y conocimientos
relacionados con la construcción y el funcionamiento de los equipos e
instalaciones eléctricas y ha recibido capacitación en seguridad sobre los
peligros involucrados".
El equipo de inspección
termográfica debe estar formado por personas competentes con conocimientos
prácticos en:
1. Los peligros del equipo y
del sistema.
Ejemplo: media tensión, baja
tensión, medio ambiente.
2. NFPA 70E, Requisitos de
seguridad eléctrica para los lugares de trabajo de los empleados
Ejemplo: use el equipo de
protección personal (EPP) adecuado, ropa, protección facial y guantes.
Trabajar o examinar equipos
energizados debe realizarse de forma muy estricta conforme a las normas de seguridad sobre trabajos en tensión.
No se recomienda quitar las
cubiertas, puertas y rejas en o en el
equipo eléctrico mientras está
energizado. La evidencia de temperatura elevada solo establece que se debe
recopilar más información en la investigación para determinar por qué puede
existir un problema térmico.
Información requerida en el informe termográfico
A.- Información general
Se debe incluir una sección
de información general en el informe que establezca una comprensión básica de
las condiciones del análisis como referencia futura mediante:
1. Identificación del
técnico (s) y organización que realiza el análisis
2. Proporcionar credenciales
del técnico analista.
Ejemplo: contratista
eléctrico por 10 años, certificación en termografía infrarroja, entrenamiento en
seguridad que incluya una clase sobre las normas NFPA 70E y OSHA.
3. Documentar el tiempo y el
clima general durante el análisis
Ejemplo: del 14 de julio al
1 de agosto, la temperatura durante el día varió de 25 °C a 35 ° C y la mínima
en la noche fue de alrededor de 13 ° C, o también, una tabla para cada día que
indique el máximo, el mínimo, lluvia, sol, nubes y la velocidad del viento.
4. Número de serie e
información de calibración del equipo termográfico y cualquier otro equipo
utilizado en el análisis
Ejemplo: multímetros
5. Criterios utilizados para
identificar posibles problemas.
Ejemplo: serán utilizadas las
pautas de diferenciación de temperatura NFPA 70B, equipos / componentes que
funcionan a más de XX °C.
B.- Información específica
Se debe generar un conjunto
de parámetros específicos para cada componente identificando el equipo
eléctrico que se incluye en el análisis:
1. Número de serie o
identificación del dispositivo que se está inspeccionando y fecha de
instalación o período de tiempo en servicio (si se conoce).
2. Foto del dispositivo
junto con el termográma.
a. Identificar la “pantalla”
del termográma.
Ejemplo: ¿Está el termográma
restringido a un área específica del equipo que está siendo inspeccionado?
¿Cuál es el material en la pantalla?
3. Ajustes del equipo
termográfico para cada termográma.
a. Medida de la emisividad
Mapa de emisividad o tabla?
Identificar tablas
b. Distancia del equipo
c. Campo de visión
instantáneo o multiplicador de aumento.
4. Definir la temperatura de
referencia.
Ejemplo: espacio o ambiente,
juego de barras en el equipo.
5. Proporcionar una
explicación de cómo se realizó la radiación reflejada en las partes de baja
emisividad
Ejemplo: una fuente de luz
significativa cerca del equipo se protegió para reducir la reflexión.
6. Entorno operativo
a. Temperatura ambiente
cerca del equipamiento. Las ubicaciones cerca del techo en una instalación de
gran altura pueden ser mucho más cálidas que cerca del piso y la temperatura
exterior durante el invierno puede ser mucho más fresca, ya que puede afectar al
rendimiento térmico del equipo.
b. Lugar seco, húmedo, mojado,
nivel de humedad, grasa, polvo.
7. Fecha y hora en que se
inspeccionó el dispositivo (las cargas cíclicas impactarán en la medida).
8. Corriente y voltaje en el
dispositivo (medida de todas las fases y neutro usando un medidor RMS). Una
condición de sobrecarga también puede ser identificada por un aumento en las
lecturas térmicas.
9. Breve descripción del
equipo y su carga, si no es una característica de carga generalmente conocida.
Es posible que la iluminación no necesite más explicaciones, pero un equipo con
cargas cíclicas o de características únicas ayudaría a comprender las demandas
que se le imponen.
10. La cantidad de tiempo
que el dispositivo ha estado bajo carga. Ayudan a comprender si el dispositivo ha
alcanzado un estado estable para un análisis preciso del equipo.
11.Tamaño del cable
conectado al equipo. El tamaño incorrecto del cable que no está de acuerdo con
NEC 310.15 y la Tabla 310.16 puede establecer problemas de transferencia térmica.
12. Señales identificadas de
daños o sobrecalentamiento. Los signos de daños físicos o daños térmicos
existentes en el momento del análisis proporcionarán una buena documentación para
considerar si un componente se retira para su examen y descubrir si el equipo
está dañado. ¿Se dañó durante la instalación, el envío o el dispositivo estaba
funcionando en estas condiciones?
13. Historial del equipo
Ejemplo: identificación del historial
de mantenimiento, de reparaciones o el reemplazo del equipo que se está
inspeccionando.
14. Calibre y tipo de
fusibles instalados.
Ejemplo: tipo de fusible, si
ha sido reemplazado y motivos.
Ejemplo de informe
termográfico:
FUENTE:
Square
D Company (Una marca de Schneider Electric): “Infrared Thermographic Inspection
Guidelines”
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Importancia
de la termografía infrarroja en el mantenimiento eléctrico
Muy interesante. Hay mucha gente que hace termografias y no es consciente del peligro de explosión por arco electrico cuando hace la termografía si la protección adecuada. Existen dos NTP 904 y 957 que lo tratan.
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