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MANTENIMIENTO PREVENTIVO BASADO EN ULTRASONIDO

INSTITUCION UNIVERSITARIA PASCUAL BRAVO

FACULTAD DE INGENIERIA GERENCIA DEL MANTENIMIENTO

CRISTIAN DAVID CUAVA JHON EDISON TABORDA JHONATAN JURADO CAMILO DUQUE JUAN FERNANDO GIRALDO DIEGO ECHAVARRIA

MEDELLIN 2015

ANÁLISIS POR ULTRASONIDO. Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos, que no son perceptibles por el oído humano. Ultrasonido pasivo: Es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de vacío, y arcos eléctricos. Pudiéndose detectarlo mediante la tecnología apropiada. El Ultrasonido permite: Detección de fricción en máquinas rotativas. Detección de fallas y/o fugas en válvulas. Detección de fugas de fluidos. Pérdidas de vacío. Detección de "arco eléctrico". Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos. El sonido cuya frecuencia está por encima del rango de captación del oído humano (20-a-20.000 Hertz) se considera ultrasonido. Casi todas las fricciones mecánicas, arcos eléctricos y fugas de presión o vacío producen ultrasonido en un rango aproximado a los 40 Khz Frecuencia con características muy aprovechables en el Mantenimiento Predictivo, puesto que las ondas sonoras son de corta longitud atenuándose rápidamente sin producir rebotes. Por esta razón, el ruido ambiental por más intenso que sea, no interfiere en la detección del ultrasonido. Además, la alta direccionalidad del ultrasonido en 40 Khz. permite con rapidez y precisión la ubicación de la falla. La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la detección de fallas existentes en equipos rotantes que giran a velocidades inferiores a las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones se transforma en un procedimiento ineficiente. De modo que la medición de ultrasonido es en ocasiones complementaria con la medición de vibraciones, que se utiliza eficientemente sobre equipos rotantes que giran a velocidades superiores a las 300 RPM. Al igual que en el resto del mundo industrializado, la actividad industrial en nuestro País tiene la imperiosa necesidad de lograr el perfil competitivo que le permita insertarse en la economía globalizada. En consecuencia, toda tecnología orientada al ahorro de energía y/o mano de obra es de especial interés para cualquier Empresa.

ULTRASONIDO COMO TECNICA USADA EN EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO Es una prueba no destructiva que permite detectar aquellos sonidos que se encuentran fuera del rango audible humano y son de frecuencias superiores a los 20000 Hz. Los equipos de ultrasonido que se emplean actualmente permiten detectar discontinuidades superficiales, subsuperficiales e internas, dependiendo del tipo de palpador utilizado y de las frecuencias que se seleccionen dentro de un ámbito de 0.25 hasta 25 MHz. Por otra parte hoy en día se cuenta con una infinidad de variantes de la inspección ultrasónica; cada una de ellas ha sido especialmente desarrollada para poder detectar un tipo particular de discontinuidad o para inspeccionar diferentes materiales. Beneficios: • • • • •

Detección oportuna de fallas potenciales. Grandes ahorros en mantenimiento. Importantes ahorros en el aire comprimido y vapor. Aumento de la seguridad del personal de la planta. Mayor confiabilidad y disponibilidad de los equipos.

Principales aplicaciones: • Inspección de rodamientos. • Inspección de trampas de vapor. • Cavitación de bombas. • Detección de efecto corona y arco eléctrico. • Análisis de válvulas de compresores. • Integridad de empaques, sellos en tanques, tuberías, fugas en válvulas, etc. • Detección de fugas en sistemas de presión y vacío, por ejemplo: boilers, intercambiadores de calor, condensadores, columnas de destilación, hornos de vacío, etc. Principales áreas de aplicación de esta técnica: • • • • •

Industria en general (automotriz, química, etc.). Industria eléctrica. Marina. Ferrocarriles. Hospitales, estadios y otros edificios públicos.

El diagnostico de ultrasonido se utiliza para: Detección de fugas: una de las aplicaciones más comunes del ultrasonido. Debe ser parte de un programa de conservación de energía. El aire comprimido que se escapa a la atmosfera cuesta. Cuando un fluido o gas se mueve de un sistema de alta presión a uno de baja presión a través de un orificio, al expandirse produce un flujo turbulento. La turbulencia contiene un alto grado de componentes ultrasónicos. La intensidad del ultrasonido disminuye rápidamente al alejarse de la fuente, permitiendo que el punto exacto de fuga pueda ser determinado. Aplicaciones eléctricas: Básicamente existen dos tipos de aplicaciones. Arco eléctrico: ocurre cuando la electricidad fluye a través del espacio. Corona: cuando el voltaje en un conductor eléctrico, tal como una antena o una línea de transmisión de alto voltaje, excede el valor umbral, el aire alrededor comienza a ionizarse y forma una luminiscencia purpura o azul. Cuando la electricidad en los sistemas de alto voltaje escapa o brinca a través de un espacio en una conexión eléctrica, crea un disturbio en las moléculas de aire adyacentes y genera ultrasonido. En algunos casos este sonido se escucha como crujidos y a veces como zumbidos. En sus estaciones pueden ser inspeccionados transformadores, aisladores. En sistemas de menor voltaje puede inspeccionar barra de “buses” con conexiones flojas, caja de conexiones. Cuando la señal no es muy intensa desde la tierra por ejemplo en línea de transmisión, se utiliza discos o parábolas con mirilla para identificar el punto de mayor intensidad. Desgaste en rodamientos: la inspección con ultrasonido es uno de los métodos más efectivos para detectar fallas, incipientes en rodamientos. La señal ultrasonido alerta las fallas en rodamientos antes que se presente incremento de temperatura o incremento en torque motriz.

La inspección ultrasonido es de gran aplicación para detectar: •El comienzo de fallas por fatiga. •Daños superficiales en las pistas y bolas. • Falta de lubricante. Cuando se inspecciona un rodamiento y se incrementa el nivel de ultrasonido de diez a veinte decibeles, se puede suponer que el rodamiento ha entrado en un modo de falla. El rango de frecuencia donde mejor se detecta los modos de fallas del rodamiento es de 24 a 50 KHz, donde el incremento en ultrasonido se presenta antes que el incremento en las vibraciones y temperatura. Si una bola pasa por un daño en una pista, produce un impacto y excita alguna de las frecuencias naturales del rodamiento. El impacto es repetitivo y se produce un ruido o ultrasonido característico que incrementa la amplitud en las frecuencias monitoreadas, indicio de que la falla existe.