SEMINARIO ULTRASONIDO AIRBORNE

TEAM CONFIABILIDADTEAM CONFIABILIDAD

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAO

OBJETIVOS

• Brindar los principios físicos del ultrasonidoacústico.

• Demostrar la versatilidad y amplio rango deaplicaciones del ultrasonido.

• Conocer las ventajas del mantenimiento• Conocer las ventajas del mantenimientopredictivo y del ultrasonido como una de lastécnicas más importantes.

TEAM CONFIABILIDADTEAM CONFIABILIDAD Ing. Alexander Lechuga Corrales

PREGUNTAS

� REALMENTE SABEMOS COMO ESTA NUESTRO MANTENIMIENTO EN NUESTRAS PLANTAS..???

� ESTARA NUESTRO PERSONAL DE MANTENIMIENTO PERFECTAMENTE ENTRENADO….?????

� COMO PODEMOS IMPEDIR PAROS Y AUMENTAR LA CONFIABILIDAD EN LOS EQUIPOS EN NUESTRA PLANTA…

� TENEMOS LAS HERRAMIENTAS ADECUADAS PARA REALIZAR UN BUEN MANTENIMIENTO PREDICTIVO


MANTENIMIENTO PREDICTIVO

ULTRASONIDO

VIBRACIONANALISIS


VIBRACION

TERMOGRAFIA

ANALISIS

DE ACEITE

Ing. Alexander Lechuga Corrales

¿QUE ES UNA PRUEBA PREDICTIVA?

Son todas aquellas pruebas o inspeccionesrealizadas para detectar problemas incipientes antesde que éstos se conviertan en deficiencias graves,contribuyendo además a reducir los paros temporalesde planta.


PREDICTIVO VS OTROS METODOS

Mantenimiento Preventivo

Mantenimiento de Avería

Implementan reparaciones sobre Fallo


Mantenimiento Predictivo

implementan reparaciones solo cuando los fallos son

pronosticado

Mantenimiento Preventivo

Implementan reparaciones programadas


BENEFICIOS DE LAS PRUEBAS PREDICTIVAS

• Estas pruebas son substancialmente menos costosas que los métodos correctivos y/o preventivos.

• No interrupción de operaciones.

• Detecta más deficiencias que con los métodos


• Detecta más deficiencias que con los métodos tradicionales.

• Permite una mejor planeación de recursos en cuanto a reparaciones.


COMPROMISOS DE LA INDUSTRIA MUNDIAL

• Mejoramiento Continuo

• Confiabilidad de Equipos y Procesos

• Alta Eficiencia

• Máxima Productividad

• Regulaciones Ambientales


• Regulaciones Ambientales

• Mantenimiento Proactivo


MANTENIMIENTO PREDICTIVO POR ULTRASONIDO

El rango audible de sonido es desde 20 Hertz hasta20 kHz. El umbral promedio de percepción es16,500 Hertz. Ultrasonido propagado en aire esvibración de alta frecuencia que transmite energíapor desplazamiento de partículas en el aire.Tecnología de ultrasonido normalmente concierne afrecuencias desde 20,000 Hz y más.


frecuencias desde 20,000 Hz y más.


TEORIA DEL SONIDO

• Su fuente proviene de una propiedad vibratoria.• Viaja a través de un medio hasta que se percibe

como un sonido.


¿COMO VIAJA EL SONIDO?

• Debe haber un medio elástico para que ocurra elmovimiento de onda.

• El medio como un todo no se mueve.


COMPONENTES DEL SONIDO

Desplazamiento, ciclos, periodo, velocidad,longitud de onda, frecuencia, decibeles, amplitud,intensidad.


DIAGRAMA DE UN CICLO

Ciclo del latín “cyclus” y del griego “kuklus”, significa

cualquier cosa que se repite, que gira


FRECUENCIA

La frecuencia es

medida en hertz, la


medida en hertz, la

unidad mundialmente

aceptada; significa

ciclos por segundo


BAJA FRECUENCIA VS ALTA FRECUENCIA

• El rango de tamaño, de laamplitud de las ondas de bajafrecuencia es de 2 cm. hasta20.95 m. y de alta frecuenciavan desde 0.34 cm. hasta 1.7cm.

• Ondas de baja frecuenciavibrarán superficies sólidas


vibrarán superficies sólidasvarias longitudes de onda yharán aparecer muros ygrandes objetos comotransparentes. Ondas de altafrecuencia, por otro lado, soncortas y débiles por lo que nopueden penetrar objetossólidos.


BAJA FRECUENCIA Y ALTA FRECUENCIA

¿Como localizar una fuente de Energía.?

Localizar la fuente de sonido de baja frecuencia es confuso y no es direccional . Parece que proviene de todos lados. Sonidos audibles hacen que los objetos sólidos parezcan transparentes, ultrasonido es bloqueado por estos mismos objetos sólidos.


bloqueado por estos mismos objetos sólidos.

Alta Frecuencia es muy direccional y podemos detectar fácilmente de donde proviene la fuente de energía


DECIBELES

• Expresión logarítmica de la relación existente entredos amplitudes o intensidades de energía acústica.

• Es la unidad comúnmente utilizada para medir laintensidad de los sonidos.


NIVEL DE DECIBELES


ULTRASONIDO

• Múltiples aplicaciones en plantas

• Direccional, localizable• Excelente en ambientes con

ruidos


ruidos• Muy poco entrenamiento• No necesita ser especialista• Sencilla integracion a

programas de inspeccionexistentes.


ULTRASONIDO

P2P1P

Punto donde la

Falla Empieza

Cambios en Vibración

Desgaste en Análisis de

Aceite

Ruido Audible

Calor por Contacto

TermografíaCambios en

Ultrasonido


Dominio

Proactivo

Falla Funcional

+

Daño Colateral F

Dominio

Predictivo

Dominio

Proteccion

P2 P3

P5

P6

P4P1P

Calor por Contacto


EQUIPO DE TRABAJO

El equipo de medición usado por ABC es actualmenteel SDT 170 MD, el cual es un detector multifuncional(fugas, rodamientos, inspecciones eléctricas, etc.).


APLICACIONES Y TECNOLOGIA

• Detección de fugas• Inspecciones mecánicas• Inspecciones eléctricas


APLICACIONES Y TECNOLOGIA

FUGAS DE PRESION Y VACIOAIRE COMPRIMIDOOXIGENOHIDROGENOINTERCAMBIADORES DE CALORCALDERASCONDENSADORESTANQUESCAÑERIASVALVULAS


VALVULASTRAMPAS DE VAPOR

EQUIPOS ELECTRICOSCAJA INTERRUPTORATRANSFORMADORESINSULADORESTABLEROSTORRES DE ALTA TENSION

AUTOMOVILESTRENESMARINOAVIACION

INSPECCION MECANICARODAMIENTOSFALTA DE LUBRICACIONBOMBASMOTORESCAJAS DE ENGRANAJESVENTILADORESCOMPRESORES


INSPECCION DE FUGAS


¿PORQUE BUSCAR FUGAS?

• Seguridad


• Ambiente

• Economía


DETECCION DE FUGAS

¿QUÉ HACE DETECTABLE UNA FUGA?

Hay varios factores que hacen detectable una fugautilizando ultrasonido propagado en aire /estructura. Los elementos de que hace detectableuna fuga son: Turbulencia, Forma del Orificio,


una fuga son: Turbulencia, Forma del Orificio,Viscosidad del Fluido, Diferenciales de Presión,Distancia de la Fuga, UltrasonidosCompetidores, Accesibilidad a la Fuga, yCondiciones Atmosféricas.


¿COMO UNA FUGA GENERA ULTRASONIDO?

Existen dos tipos de flujo viscoso:

• Turbulento


• Laminar


DETECCION DE FUGAS

1. PRESION2. VACIO3. GENERADOR DE TONO

• SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO• GASES INDUSTRIALES: H2, O2,

N2, ETC


N2, ETC • INTERCAMBIADORES DE CALOR• CALDERAS• CONDENSADORES• DEBAJO DE TIERRA/ DETRAS DE

PAREDES• VAPOR• PRESION/ VACIO / TONO


CASO DE ESTUDIO

• Central Térmica de Generación• Del monitoreo se encontró fuga de vacío en la

brida flexible del turbocompresor lado B,teniéndose como consecuencia el ingreso de airesin filtrar.

• El aire sin filtrar contiene sílice, el cual se adhierea los álabes e ingresa a las unidades de potencia


a los álabes e ingresa a las unidades de potenciaocasionando corrosión y desbalance en elturbocompresor.


CASO DE ESTUDIO

• Se recomienda sellar adecuadamente los empalmes con silicona y empaques, así como reajustar los pernos de sujeción.


sujeción.• Realizadas las

recomendaciones se eliminó el ingreso de aire sin filtrar, evitándose el balanceo del rotor en taller.


INSPECCION DE VALVULAS

• Válvulas asentadas correctamente• Fugas u obstrucciones• Análisis de vástagos • Análisis de actuadores neumáticos


Las válvulas con fugas producen un flujo turbulento cuando el fluido se mueve del lado de alta presión hacia el lado de baja presión, pasando por la fuga.


INSPECCION DE VALVULAS

El análisis espectral con el software de respaldo de losequipos de ultrasonido, nos permiten hacer un juicioacertado sobre la condición de las válvulas queinspeccionemos.

Aquí podemos ver la diferencia entre una válvulafugando y otra que no, bajo las mismas condiciones deoperación.


operación.

.


TRAMPAS DE VAPOR

• Las centrales que operen con estos equipos podríanahorrar mucho dinero mediante la eliminación defugas en su sistema de distribución de vaporprincipal.

• Las fallas en los sistemas provocan paros noprogramados, que son pérdidas de producción.


.

Spot 1 311.0

Spot 2 231.6

*>322.8°F

*<212.1°F

220.0

230.0

240.0

250.0

260.0

270.0

280.0

290.0

300.0

310.0

320.0


ANALISIS DE DATOS Y DIAGNOSTICO

Funcionamiento Correcto


Ciclo con Fuga Ciclo Deficiente

Fuga, Paso Completo Bloqueo por Condensado


INSPECCION MECANICA

• Cavitación en bombasanálisis de válvulas de compresores

• Inspección de rodamientos

• Impedir exceso y falta de lubricación

• Caja de engranajes.


INSPECCION DE RODAMIENTOS

• Detecta la etapa incipiente en la falla del rodamiento

• Escuchar la calidad de sonido del rodamiento

• Seguimiento de los valores en db (comparación)


ULTRASONIDO Y VIBRACION

• Rodamiento de baja velocidad

• Rápida inspección

• Ayuda para confirmar diagnostico

• Expande inspecciones: fricción, lubricación


• Expande inspecciones: fricción, lubricación





EXCESO Y FALTA DE LUBRICACION

La cantidad correcta de lubricación es muyimportante. Si un rodamiento es sobrelubricado, el rodamiento puede ser calentadoexcesivamente por el lubricante causandodesgaste adicional.


desgaste adicional.

Por otro lado, si no hay suficiente lubricación, elrodamiento rozará con la superficiesólida...nuevamente ocasionando fricción ydesgaste del mismo.Cualquiera de los casos es dañino para la vidadel rodamiento.



Graficas de Tendencias con Software de Administración de

Datos

En la evaluación de rodamientos es preciso establecer la

línea base y llevar un control de tendencias.



Niveles de fallas de acuerdo a la linea base establecida

• 8 dB FALLA INCIPIENTE

• 12 dB LISTA A FALLAR


• 12 dB LISTA A FALLAR

• 16 dB FALLA DESARROLLADA

• 35-50 dB FALLA CATASTROFICA



La Lubricación no Esconde Rodamientos Dañados y sus

Emisiones Ultrasónicas


• Espectro VERDE Rodamiento en Buenas Condiciones

• Espectro ROJO Rodamiento en Malas Condiciones

• Espectro AMARILLO Rodamiento en proceso de Lubricación

• Espectro MORADO Rodamiento Dañado Post Lubricación



CASO DE ESTUDIO: EXCESO DE LUBRICACION

EXCESO DE LUBRICACION ALAMBRE PELADO


INSPECCION ELECTRICA POR ULTRASONIDO.


INSPECCION ELECTRICA

Anomalías eléctricas que producen ultrasonido

� Efectos eléctricos que emiten sonido en alta Fz

� Descarga por arco

� Efecto corona



•Terminales•Interruptores•Líneas de transmisión aérea•Líneas de distribución



TRACKING/ DESCARGA PARCIAL (DP)

• Elementos con filos, elementos sueltos o flojosproducen DP.

• Contaminación ambiental y suciedades producen DP.• Con ayuda de la humedad, una DP se puede convertir en un

arco


arco



ArcoLos arcos son muy abruptos, ypueden sonar casi violentos.Comienza a plena intensidad, yfinaliza igualmente rápido. El arcodesarrolla un paso a tierra y esnormalmente acompañado de


normalmente acompañado decalor así como sonido. Lo quesignifica que la falla estáocurriendo. Patrón típico deultrasonido: el arco rápidamentecomienza y terminaabruptamente. Es un sonidoparecido al que hace el tocino enel sartén.



CASOS REALES



CASOS REALES



¡¡Gracias por su atención!!¡¡Gracias por su atención!!

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