Inspección de purgadores de vapor por ultrasonidos

La combinación de medidas de ultrasonidos y temperatura es la clave para la inspección de purgadores de vapor (steam traps). El siguiente vídeo muestra cómo se pueden inspeccionar estos dispositivos para identificar fallos en plena producción y en ambientes muy ruidosos.





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• Detector de ultrasonidos básico SDT200
• Inspección de fugas mediante ultrasonidos
• Curso práctico de captación y detección de ultrasonidos

Preditec/IRM inaugura el Condition Monitoring, Diagnostic & Training Center en Zaragoza

A partir de ahora, cualquier compañía, grande o pequeña, podrá disfrutar de un centro remoto para el diagnóstico predictivo de su maquinaria industrial.

Varios medios de comunicación del país se han hecho eco de la noticia, como Europa Press, ABC, El Economista, Energía de Hoy, Interempresas, Digital Security... y también medios locales como Aragón Hoy, Aragón Digital, El Periódico de Aragón, Exportar en Aragón...

La inauguración de las nuevas instalaciones de Preditec/IRM en Zaragoza y del centro CMDT (Condition Monitoring, Diagnostic & Training Center), supone no sólo la ampliación de sus oficinas sino sobre todo la ubicación de su sede central en la capital aragonesa, ciudad en la que venía desarrollando su actividad desde el año 1994 pero que se convierte a partir de ahora en su base de operaciones. 

La nueva sede cuenta con una superficie de 460 metros cuadrados, más del doble de espacio de sus anteriores oficinas, y en ella además del CMDT, se ubican un taller-laboratorio, su centro de formación, el área de proyectos, servicio postventa y comercial, zona directiva, y salas de reuniones. La inversión destinada en las nuevas instalaciones es de unos 350.000 euros, e incluye el desarrollo de una nueva plataforma software de gestión integral para el CMDT. 

El Condition Monitoring, Diagnostic & Training Center (CMDT) es el nuevo centro de supervisión, diagnóstico y formación de Preditec/IRM. Se trata de un centro pionero en Europa destinado a la supervisión, análisis y diagnóstico predictivo de plantas y factorías de diferentes sectores industriales. Es el primero de este tipo que se implanta en España y constituye una infraestructura clave para poder realizar de manera segura y fiable el seguimiento, control y mantenimiento de la maquinaria crítica de las factorías de numerosas empresas y compañías en varios países en el mundo (México, Chile, etc.). 

En este centro se trata la información generada por las tecnologías y sistemas predictivos ubicados en las fábricas y se traslada a una plataforma software para la gestión del mantenimiento predictivo, de manera que los complejos datos registrados por estas técnicas se convierten en información útil para la gestión del cliente desde el nivel mantenimiento, producción, etc. hasta la estrategia de la compañía.

La puesta en marcha de este centro supone un hito en el ámbito de la monitorización y seguimiento de infraestructuras y factorías industriales en España, en especial en el ámbito del Cloud Monitoring (servicio de monitorización en la nube), que mediante el uso de plataformas software y otras tecnologías facilitan el diagnóstico predictivo en remoto, aportando importantes beneficios para las empresas en aspectos especialmente relevantes, como la reducción de consumo energético, los costes de mantenimiento en maquinaria industrial, etc. 

Las nuevas instalaciones permiten realizar, entre otras funciones, la vigilancia y control remoto de la maquinaria y equipos industriales 24 horas al día 7 días a la semana, la supervisión de datos para localizar alertas y alarmas, el análisis y diagnóstico de fallos, realizar informes y planes con recomendaciones para la solución de los problemas detectados, asistencia al usuario, y la formación correspondiente a técnicos y profesionales en las distintas técnicas de predicción y mantenimiento industrial. 

El centro dispone de las herramientas y plataformas de software más innovadoras del ámbito internacional para la prestación de los servicios y el soporte necesario para abordar el mantenimiento predictivo desde un enfoque integral, permitiendo la integración de la mayoría de sistemas de monitorizado de condición existentes en el sector. Entre las principales ventajas que destacan en el uso del CMDT y la aplicación de la tecnología vinculada a Cloud Monitoring se incluyen la posibilidad de reducir importantes ahorros en apartados como el consumo energético, los costes de mantenimiento de los equipos y el tiempo de su vida útil, el número de averías y fallos imprevistos, o el almacén de repuestos, entre otros. 

El CMDT se compone de un equipo multidisciplinar de gran capacidad técnica en el que se incluye analistas expertos con certificación ISO 18436 en las técnicas predictivas más relevantes, como vibraciones, termografía, análisis de lubricantes, o ultrasonidos, así como en expertos en la configuración, gestión y explotación de sistemas de monitorizado en continuo.

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• Cloud Monitoring Services
• Preconcerto, Predictive Maintenance Manager
• Técnicas para el mantenimiento predictivo y la fiabilidad. Su implantación según ISO 17359:2011

Vídeo: Por qué aplicar la estrategia predictiva en el mantenimiento industrial

El mantenimiento predictivo es la manera óptima de planificar las revisiones de su maquinaria crítica.

Le invitamos a ver esta presentación de Francisco Ballesteros Robles (Preditec/IRM) de aproximadamente una hora de duración donde se exponen los principales argumentos en favor de la estrategia predictiva.

Contactar con Francisco Ballesteros en LinkedIn.


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• Técnicas para el mantenimiento predictivo y la fiabilidad. Su implantación según ISO 17359:2011
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Monitorización de rodamientos a baja velocidad: la solución es ultrasonidos, cuando se aplica la tecnología adecuada

Los rodamientos son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales y considerados un componente crucial. Los fallos en los rodamientos, cuando no se detectan a tiempo, son el origen de paradas no programadas y, por lo tanto, del carísimo periodo no productivo. También pueden ser el origen de fallos catastróficos.

Para los rodamientos de alta velocidad, en un programa de mantenimiento predictivo (PdM) se aplican varias técnicas tales como: vibraciones, medición de temperatura o análisis de partículas de desgaste.

La monitorización de rodamientos de baja velocidad es una historia diferente. Estas técnicas habituales están ciegas hasta que es demasiado tarde, cuando hablamos de velocidades de giro por debajo de 250 rpm. Así que en esta aplicación la detección temprana de los fallos en rodamientos se convierte en un problema notorio.... para aquellos que desconocen la técnica de los ultrasonidos.

¿Qué son los ultrasonidos?

Para inspecciones mecánicas, los ultrasonidos detectan y miden las ondas acústicas generadas por los impactos en los cojinetes o la fricción o los roces a casusa de la mala lubricación. Hablando de sonidos, la técnica de los ultrasonidos recibe este nombre porque detecta ondas sonoras por encima de 20 kHz, donde el oído humano no es sensible.

¿Por qué los ultrasonidos?

La respuesta está en dos elementos clave: las altas frecuencias y los choques, que son los fundamentos de los ultrasonidos. Estas dos propiedades son particularmente útiles para maquinaria de baja velocidad pues, por definición, las señales procedentes de los rodamientos son típicamente débiles.

En primer lugar, las altas frecuencias son sensibles a los impactos. Además, el rango de los ultrasonidos es naturalmente insensible a los fenómenos de baja frecuencia tales como la vibración producida por la velocidad de funcionamiento de la máquina, que tenderá a enmascarar los fallos de los rodamientos.

En segundo lugar, los ultrasonidos detectan las ondas de choque generadas por los fallos de los rodamientos, más precisamente, la energía localizada liberada por los impactos. En caso de baja velocidad, estos impactos son demasiado débiles para causar mucha vibración estructural.

La combinación de estas dos características, la selectividad de los ultrasonidos y la amplificación de los  impactos y la fricción del ruido de fondo producido por fenómenos de baja frecuencia, ofrecen las siguientes ventajas para el usuario:

• La técnica de los ultrasonidos es fácil de aplicar. Cualquier técnico puede supervisar con éxito la maquinaria de baja velocidad, no sólo un ingeniero con 10 años de experiencia. Incluso un principiante es capaz de detectar fácilmente cuándo ha fallado un rodamiento, simplemente escuchando el sonido crepitante repetitivo.
• El resultado es inmediato. No requiere un tiempo de muestreo largo (muy costoso de obtener) de varios minutos para concluir que el rodamiento está en buenas condiciones. Con cinco o diez segundos será suficiente. Estime cuántos rodamientos va a inspeccionar y calcule el tiempo ahorrado.
• No necesita un tratamiento de señal complicado para realizar la detección y el diagnóstico.

Pero a pesar de todo ello, deberá seleccionar eficazmente el equipo de medida y el sensor de su equipo de ultrasonidos.

El sensor y el equipo de medida: puntos clave

Los sensores de contacto de ultrasonidos son sensores resonantes. Su sensibilidad es un punto importante, pero no el único, también es importante que todos los sensores de un fabricante que comparten referencia ofrezcan exactamente la misma sensibilidad. La base del Condition Monitoring es la tendencia de los datos y para llevar a cabo una acción correctiva cuando supera el nivel de alarma. Si usted no tiene ninguna garantía de que dos sensores del mismo fabricante proporcionan un resultado similar para la misma medida, entonces, cambie de proveedor. Si utiliza equipos de baja calidad, sus datos históricos y umbrales de alarma quedarán inservibles cuando reemplace un sensor defectuoso. Por lo tanto, igual que en otras tecnologías, el fabricante debe especificar y certificar la sensibilidad y la frecuencia de resonancia de sus sensores con claridad.

Especificaciones del sensor roscado SDT RS1T

La misma observación es válida para el dispositivo de medición. Los instrumentos deben estar calibrados y ser intercambiables sin inducir variaciones en las medidas. Idealmente, la entrada, que recibe de la señal del sensor, debe estar bajo control, pero no necesariamente la salida de audio heterodino.

La débil señal proporcionada por un rodamiento de baja velocidad requiere un rango dinámico y un ruido de fondo apropiados. Se requiere frecuentemente una amplificación de 90 dB. Por encima de todo, una excelente relación señal-ruido (SNR) es esencial. Normalmente encontrará una lectura de -6 dBmV para un rodamiento sano y cada vez más cerca a 0 dBmV cuando falle. -6 DBmV significa una señal de 0,5 mV y 0 dBmV corresponde a 1 mV. Su instrumento debe ser capaz de extraer esta baja señal del ruido de fondo. Por ello la relación señal-ruido es tan importante.

La escucha es la primera línea de defensa

La principal funcionalidad de los ultrasonidos es transformar la alta frecuencia en sonido audible. La operación se llama conversión heterodina. Quien no esté familiarizado con los equipos ultrasonidos pensará que es un método antiguo y obsoleto. En realidad es una técnica innovadora y es especialmente exclusiva cuando se inspecciona maquinaria de baja velocidad. Un operador sin un conocimiento profundo puede distinguir entre un rodamiento sano que produzca una señal baja y estable y un rodamiento dañado que cause sonidos con impactos intermitentes o repetitivos.

Escuche el sonido específico producido por un rodamiento defectuoso.

Como quiera que escucharlo no es suficiente. Se requieren medidas fiables para construir un programa predictivo sólido. De lo contrario, su equipo no es mucho más que un estetoscopio.

Medidas estáticas para detección de fallos

Las medidas estáticas son simples de implementar puesto que los resultados son sólo números. Son fáciles de manejar para almacenar, dibujar curvas de tendencia y establecer alarmas. Para rodamientos a baja velocidad, se utilizan dos indicadores a partir de las medidas estáticas: El valor eficaz (RMS), que caracteriza energía de la señal y el valor pico (PEAK) que caracteriza la amplitud de la señal. Estudiando estos indicadores es fácil encontrar los fallos desde su etapa inicial.

Ejemplos de datos estáticos

Aquí está la comparación de los datos de una máquina a 50 rpm con un tiempo de adquisición de 20 segundos:

  Rodamiento sano Rodamiento dañado

RMS -0.2 dBµV 6.8 dBµV

Peak          1.8 dBµV 30.6 dBµV

Medidas dinámicas de la detección al diagnóstico

En algunos casos, por ejemplo en máquinas complicadas o con fallos repetitivos, el usuario desea ir más allá de del proceso de detección para determinar la presencia de un fallo. La necesidad de determinar qué componente es el defectuoso. Esto se consigue con el proceso de diagnóstico a partir de medidas dinámicas.

Una medida dinámica está formada por los datos muestreados con una duración determinada. Se procesa en el dominio del tiempo y de la frecuencia (FFT o espectro). Para la tecnología de ultrasonidos, la representación en forma de onda es la herramienta preferida, porque la onda de la señal provee valiosa información sobre la naturaleza del fallo y su severidad.

Primero, la interpretación visual de la forma de onda sirve para detectar la presencia de fallos, donde se muestran, por ejemplo, impactos repetitivos. La onda puede ser analizada en una forma idéntica a la vibración para proveer una indicación de la causa del fallo. Como en un análisis de vibración, se requieren la velocidad de rotación y un esquema de la máquina. En el caso de existir un defecto en un rodamiento, el analista puede puede determinar la duración entre impactos. Este diagnóstico se confirma al comparar las frecuencias de fallo de los rodamientos con los tiempos medidos entre impactos periódicos. Finalmente, las amplitudes de los impactos normalmente ofrecen un buen indicador de la severidad del fallo.

La duración entre impactos adyacentes muestra la frecuencia del defecto del rodamiento. 

Ejemplo de datos dinámicos

Aquí se muestra la onda de una máquina a una velocidad de giro de 25 rpm, con un tiempo de muestreo de 5 segundos.

Forma de onda de un rodamiento en buenas condiciones.

Forma de onda de un rodamiento dañado.

Nota: se ha aplicado la misma escala de amplitud a las dos gráficas de arriba.

La duración entre impactos corresponde a la frecuencia del paso del elemento rodante por el aro exterior (BPFO). El diagnóstico es que el rodamiento está dañado en el aro exterior.

La duración de los intervalos entre impactos indica el fallo en el rodamiento, pues coinciden con la frecuencia de paso de los elementos rodantes por un punto fijo del aro exterior.

Conclusión

En definitiva ultrasonido es un excelente método para tratar con maquinaria de baja velocidad de giro.

Las ventajas proporcionadas por la tecnología son claras: la eficiencia, la simplicidad, la velocidad de recogida de datos y la posibilidad de combinar la detección sencilla con el diagnóstico más elaborado.

Tenga en cuenta la observación pertinente hecha por un director de mantenimiento:.. "Mi departamento no tiene el presupuesto para cubrir los gastos de un equipo de cinco expertos en vibración. Además, con cinco chicos, monitorizaríamos sólo las máquinas críticas. Con nuestros instrumentos de ultrasonido, la primera línea es operada por técnicos básicos, incluso los técnicos de lubricación y la mayoría de las máquinas son inspeccionados regularmente. El 80% de los problemas encontrados se detectan mediante ultrasonidos. Mi único experto en vibraciones se emplea para resolver el 20% restante."

Jean-Paul EMMANUELE
Thomas J. Murphy
SDT Training Managers
Traducido al español por Francisco Ballesteros Robles de Preditec/IRM

Lea el artículo en su versión original en www.sdt.eu


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