22 octubre 2009

Nueva técnica de control usando ultrasonidos

La planta de National Thermal Power Corporation´s Sipat en la India se ha probado una nueva técnica para controlar rodamientos utilizando mediciones de vibración. A veces se usan detectores de temperatura, pero su uso es necesario principalmente cuando el control de la temperatura es importante.
Una nueva técnica llamad control de las condiciones ultrasónica está disponible para detectar incluso fallos incipientes en rodamientos, así como lo adecuado de los lubricantes.
Las mediciones IRD no son útiles para velocidades muy bajas, pero los detectores ultrasónicos pueden usarse incluso en máquinas de velocidad baja. Esta tecnología puede considerarse una tecnología de integración ya que puede usarse con tecnologías de vibraciones e infrarrojos, además de realizar una multiciplicidad de actividades de inspección. Los instrumentos basados en esta tecnología pueden controlar un amplio rango de operaciones de planta y todavía son lo bastante simples para usarse con formación mínima para realizar una inspección básica y efectiva.
Muchos fallos y reparaciones que comúnmente ocurren en el marco industrial pueden prevenirse con tecnología ultrasónica, un método de mantenimiento predictivo, no destructivo, altamente efectivo.
La detección de pérdidas ultrasónicas la recomiendan entidades tales como el Departamento de Energía de Estados Unidos como el mejor método para detectar la localización de pérdidas en orden de minimizar el derroche de energía y mejorar la eficiencia de planta. Los sensores ultrasónicos están diseñados con la tecnología y el software correcto y pueden usarse para controlar condiciones y mantenimiento predictivo.
Consideremos el siguiente resumen para la evaluación independiente de la integración de la tecnología ultrasónica en una organización con más de 500 sitios:
  • Se identificaron más de 100 aplicaciones donde se identificaron equipos en uso para sitio, tales como calderas, intercambiadores de calor, compresores, motores, bombas, válvulas, y trampas de vapor.
  • El ahorro total para la organización sería aproximadamente 3,7 millones de dólares anualmente.
  • El retorno de la inversión para la integración de ultrasonidos con esta forma de evitar costes sería aproximadamente 15:1.
  • El ahorro anual en personas causado por la reducción de tiempo empleando diagnosis y solucionando problemas sería aproximadamente 45 hombres año.

Visión general de la tecnología

Los transductores ultrasónicos de peso ligero y portátiles, se usan para inspeccionar una gran variedad de equipos. Algunas aplicaciones típicas incluyen: inspección de rodamiento; ensayo de engranajes/caja de engranajes; bombas; motores; inspecciones de trampas de vapor; ensayos de válvulas; detección/tendencias de cavitación; análisis de válvulas del compresor; detección de pérdidas en sistemas de presión y vacío tales como calderas, intercambiadores de calor, condensadores, enfriadoras, depósitos, tuberías, sistemas de aire comprimido, sistemas de gas y pérdidas subterráneas, etc.

¿Por qué son efectivos los ultrasonidos transportados por aire?

Todos los equipos operativos y la mayoría de los problemas de pérdidas producen un amplio rango de sonido. Los componentes ultrasónicos de alta frecuencia de estos sonidos tienen una onda extremadamente corta en naturaleza. Una señal de onda corta tiende a ser bastante direccional. Por lo tanto, es relativamente fácil detectar su localización exacta separando esas señales de los ruidos de los equipos de planta y operación. Adicionalmente, cuando tales cambios comienzan a ocurrir en equipos mecánicos, la naturaleza direccional de los ultrasonidos permite que estas señales de aviso potencial se detecten pronto, antes del fallo, y a menudo pueden ser detectadas por vibraciones o infrarrojos. Los instrumentos ultrasónicos, a menudo referidos como transductores ultrasónicos, proporcionan información en tres caminos:

  • Cualitativos: Con la capacidad de escuchar ultrasonidos mediante un micrófono.
  • Cuantitativos: Vía lecturas (dB) de intensidad en un medidor o panel de display; y
  • Analíticos: Con el uso de software de análisis espectral para revisar las muestras de sonidos registradas.

Aunque la capacidad para medir intensidad y ver los modelos sónicos es importante, es igualmente importante ser capaces de escuchar los ultrasonidos producidos por varios equipos. Esto es precisamente lo que hace que estos instrumentos sean tan populares. Ello permite a los inspectores confirmar una diagnosis y ser capaces de discriminar entre varios equipos. Esto se cumple en la mayoría de los instrumentos ultrasónicos por un proceso electrónico denominado "heterodyning" que traslada los ultrasonidos sentidos por el instrumento a un rango audible donde los usuarios pueden escuchar y reconocerlos en los micrófonos.

Bibliografía: Ultrasonic condition monitoring. Reliableplant. October 2009.

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