procedimiento de termografia

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PROCEDIMIENTO DE TERMOGRAFIA

1  OBJETIVO

Definir el procedimiento, criterios y requerimientos necesarios para el desarrollo de

monitoreo a equipos eléctricos en baja y media tensión, equipos mecánicos y aislamientos

térmicos con la técnica de termografía. Basado en los requisitos generales de la norma

NTC-IEC/ISO 17025:2005, numeral 5.4.4. métodos no normalizados y la norma ASTM 1934

-99ª.

2  ALCANCE

Este procedimiento aplica para las operaciones de Wood Group PSN en todas las áreas de

mantenimiento en las cuales se requiera realizar inspecciones bajo la técnica de

termografía.

3  DEFINICIONES

TERMOGRAFÍA:  La termografía es una técnica que permite medir temperaturas a

distancia, con exactitud y sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. La

termografía permite captar la radiación infrarroja del espectro electromagnético,

utilizando cámaras termográficas o de termovisión.

ENERGÍA INFRARROJA (IR ENERGY):  La energía infrarroja hace parte del espectroelectromagnético y tiene un comportamiento similar a la luz visible. Esta energía (IR

energy) viaja a través del espacio a la velocidad de la luz y se puede reflejar, absorber,

refractar y emitir. La longitud de onda de la energía infrarroja es aproximadamente un

orden de magnitud más larga que la de la luz visible, entre 0.7 y 1.000 µm (millonésimas

de metro).

EMISIVIDAD:  La emisividad es la proporción de radiación térmica emitida por una

superficie u objeto debido a una diferencia de temperatura determinada El coeficiente de

emisividad (ε), es un número adimensional que relaciona la habil idad de un objeto real

para irradiar energía térmica.

FPA Focal Plan Array (Matriz de Plano Focal)

FoRD: Rango-Enfoque-Distancia, regla básica para el aseguramiento de la calidad de las

imágenes termográficas.

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TEMPERATURA REFLEJADA: Es la cantidad de energía irradiada por la superficie la cual no

hace parte de ella si no del entorno

RDTO:  Relación distancia - tamaño objeto, da el tamaño mínimo del objeto a medir a

determinada distancia. El número cambia dependiendo del sistema IR y del lente que se

utilice.

ARCO ELECTRICO: Haz luminoso producido por el flujo de corriente eléctrica a través de

un medio aislante, que produce radiación y gases calientes.

CARGA: La potencia eléctrica requerida para el funcionamiento de uno o varios equipos

eléctricos o la potencia que transporta un circuito.

CARGABILIDAD: Limite térmico dado en capacidad de corriente, para líneas de transporte

de energía, transformadores, etc.

CONDICION INSEGURA:  Circunstancia potencialmente riesgosa que está presente en el

ambiente de trabajo.

CONDUCTOR ACTIVO: Aquella parte destinada, en su condición de operación normal, a la

transmisión de electricidad y por tanto sometidas a una tensión en servicio normal.

CONDUCTOR ENERGIZADO: Todo aquel que no está conectado a tierra.

CONDUCTOR NEUTRO: Conductor activo conectado intencionalmente al punto neutro de

un transformador o instalación y que contribuye a cerrar un circuito de corriente.

CONEXION EQUIPOTENCIAL: Conexión eléctrica entre dos o más puntos, de manera que

cualquier corriente que pase, no genere una diferencia de potencial sensible entre ambos

puntos.

CONDUCTOR A TIERRA: También llamado conductor del electrodo de puesta a tierra, es

aquel que conecta un sistema o circuito eléctrico intencionalmente a una puesta a tierra.

CONTACTO DIRECTO: Es el contacto de personas o animales con conductores activos de

una instalación eléctrica.

CONTACTO ELECTRICO: Acción de unión de dos elementos con el fin de cerrar un circuito.

Puede ser de frotamiento, de rodillo, líquido o de presión.

CONTACTO INDIRECTO:  Es el contacto de personas o animales con elementos o partes

conductivas que normalmente no se encuentran energizadas. Pero en condiciones de falla

de los aislamientos se puedan energizar.

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4  RECURSOS

Documentos y equipos necesarios

  Cámara Termográfica con accesorios.

  Cámara digital fotográfica.  Termo higrómetro.

  Computador portátil, en caso de ser necesario.

  Lista de chequeo

  Listado de equipos inspeccionados

  Permiso de trabajo.

Personal calificado

  Técnico calificado

  Especialista en termografía con certificación Nivel II

Otros recursos

  Manual del fabricante.

  Diagrama Unifilar.

  Rutas de monitoreo.

  Datos históricos (si aplica).

Cualquier otro recurso que sea necesario para el desarrollo de la actividad, como vehículo

para el desplazamiento del personal, entre otros.

5  SEGURIDAD HSE

Consideraciones de seguridad:

Se debe tener en cuenta todas las recomendaciones de seguridad que aplique.

Siempre que se efectúe trabajos eléctricos, se requiere que dos personas como mínimo se

encuentren en el sitio.

Utilice las herramientas adecuadas y correctamente.

Son de uso obligatorio los elementos de protección personal.

Todo el grupo de trabajo se debe encontrar en perfectas condiciones físicas y sicológicas

para el desempeño de las labores encomendadas.

Seguir las instrucciones de seguridad generales establecidas por la empresa.

Transporte los equipos para inspección en su respectiva maleta.

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Elementos de protección personal.

  Botas de seguridad dieléctrica certificada.

  Camisa de manga larga en algodón tratado.

  Casco dieléctrico clase B.

  Gafas de Seguridad en policarbonato con protección U.V.  Protector auditivo adecuado (Inserción y copa en caso de apertura de tableros o

gabinetes energizados).

  Protección respiratoria, si aplica.

  Para la inspección de CCM y en caso de requerir abrir tableros energizados se

recomienda la utilización de traje para protección contra arco eléctrico (No olvide

utilizar la protección auditiva con el traje).

Distancias mínimas para prevención de riesgos por arco eléctrico

Dado que el arco eléctrico es un hecho frecuente en trabajos eléctricos, que genera

radiación térmica hasta de 10000ºC, que presenta un aumento súbito de presión hasta de

30t/m² con niveles de ruido por encima de 120dB y que existen vapores metálicos tóxicos

por desintegración de productos, se establecen los siguientes requisitos frente a este tipo

de riesgo.

Cumplir con las distancias mínimas de aproximación a equipos de la tabla 20 y figura 9, las

cuales son adaptadas de la NFPA 70E. Estas distancias son barreras que buscan prevenir

lesiones al trabajador y en general a todo el personal y son básicos para la seguridad

eléctrica.

Para personas no calificadas, el límite de aproximación seguro. Para trabajos en tensión,

cumplir el límite de aproximación técnica.

Instalar etiquetas donde se indique el nivel de riesgo que presenta un determinado

equipo.

Utilizar los elementos de protección personal acordes con el nivel de riesgo y el nivel de

entrenamiento para realizar un trabajo que implique contacto directo.

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Tensión nominaldel sistema(fase-fase)

Límite de aproximación seguro (m) Limite de aproximaciónrestringida (m).Incluye movimientosinvoluntarios

Limite deaproximacióntécnica (m)

Parte móvil

expuesta

Parte fija

expuesta

51 V- 300 V 3.00 1.10 Evitar contacto Evitar contacto

301 V -750 V 3.00 1.10 0.30 0.025

751 V – 15 kV 3.00 1.50 0.66 0.1815.1kV – 36 kV 3.00 1.80 0.78 0.25

36.1 KV – 46 kV 3.00 2.44 0.84 0.43

46.1 kV – 72.5 kV 3.00 2.44 0.96 0.63

72.6 kV – 121 kV 3.25 2.44 1.00 0.81

138 kV – 145 kV 3.35 3.00 1.09 0.94

161 kV -169 kV 3.56 3.56 1.22 1.07

230 kV – 242 kV 3.96 3.96 1.60 1.45

345 kV – 362 kV 4.70 4.70 2.60 2.44

500 kV – 550 kV 5.80 5.80 3.43 3.28

Límites de aproximación a partes energizadas de equipos, tomado del RETIE

Figura 9. Límites de aproximación, tomado del RETIE

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Confort Térmico Índice de Humidex

El índice se basa en una relación entre la temperatura del aire y presión de vapor.

H = T + (0.5555  - 10))

T= Temperatura del aire (ºC)

= Presión de vapor (hPa)

De esta se ha generado diversos grados de estrés térmico:

CATEGORÍAS HUMIDEX (ºC) EFECTOS

Bienestar <27 Confortable

Precaución <27 – < 30

Molestia leve, posible fatiga, debido a

exposición prolongada al sol y/o a la

actividad física

Extrema precaución <30 <40Malestar, posible golpe de calor,

calambres y cansancio por el calor

Peligro <40 <55Gran malestar golpe de calor; Calambres

y agotamiento

De alto riesgo =55> Inminente golpe de calor

Estos índices son recomendados entre 20 y 55 fuera de este rango se clasifican como

extrema inferior a 20 para el bienestar y mayores de 55 como alto riesgo.

6  PROCESO DE MONITOREO

Consideraciones generales

Almacenamiento del equipo: La cámara siempre deberá permanecer almacenada en la

maleta suministrada por el fabricante ya que esta garantiza que no ingresa polvo ni agua

al equipo.

Temperatura de almacenaje -20ºC a 60ºC

Humedad relativa 10% a 95%.

Transporte del equipo: la cámara siempre deberá ser transportada en la maleta

suministrada por el fabricante para tal fin.

Antes de la inspección

  Antes de iniciar labores en campo, es necesario gestionar el permiso de trabajo

con el fin de identificar los peligros, conocer los controles y evitar incidentes que

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puedan generar accidentes de trabajo o enfermedades ocupacionales a quien

ejecuta la tarea, además se debe tramitar el certificado de trabajo en alturas (Si

aplica), aislamiento eléctrico y ATS, así mismo se debe realizar la divulgación de

estos al personal involucrado y adicionar este procedimiento debidamente

aprobado.

  Es indispensable que el personal que intervengan en la actividad programadaemplee los EPP y las señalizaciones respectivas para el correcto desarrollo de las

tareas.

  En caso de lluvia o tempestad los trabajos serán suspendidos inmediatamente

como medida cautelar y solo se reanudaran una vez pase esta contingencia.

  Verificar que las partes metálicas estén conectadas a tierras.

Antes de salir al sitio donde se realizará la inspección, debe tenerse en cuenta losiguiente

 

Permiso de trabajo.  La carga de las Baterías tanto de la cámara digital como de la Termográfica debe

haberse realizado con suficiente anterioridad.

  Verifique la capacidad de almacenamiento de la memoria de cámara termográfica

y cámara fotográfica, si no hay espacio suficiente en la memoria libere espacio

borrando las imágenes grabadas, verificando antes que se tenga una copia en el

computador.

Durante la inspección

  Señalizar el área de trabajo.

  Por seguridad, recuerde que se debe guardar una distancia prudente conrespecto a los equipos tanto eléctricos como mecánicos, para evitar accidentesy/o daños involuntarios. Siga las recomendaciones del RETIE y siempre tengamuy en cuenta el nivel de voltaje del equipo más cercano a su cuerpo.

  El procedimiento para el ensayo de termografía requiere tener en cuenta varios

parámetros que se deben introducir en la cámara termográfica, el equipo se

encarga de realizar las correcciones necesarias para obtener una medida confiable,

los parámetros a tener en cuenta son las condiciones ambientales y emisividad.

  Identificación de los equipos inspeccionados, todos los equipos inspeccionadosdeben ser registrados.

  Realizar monitoreo a los equipos energizados teniendo en cuenta las distancias de

seguridad, transformadores, caja cortacircuitos y del tbt general de pozos, con el

fin de identificar posibles puntos calientes por fases.

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  Realizar la inspección termográfica al interior de la caja de control, realizando

inspección general desde la acometida (breaker principal) hasta la salida del

contactor o del variador de velocidad, hacia el motor de la bomba.

  Si el control es un variador de velocidad, realizar la inspección desde el breaker

principal hasta la salida del motor (barraje o la bornera adecuada para la salida del

conductor).  Proceder con la toma termográfica del motor y la bomba realizando inspección

visual del conjunto, teniendo en cuenta las siguientes recomendaciones:

  Si el motor es de acople directo tipo flexible, realizar inspección radial del motor,

obteniendo primer el termograma. Posterior a ello, enfocar la cámara a un ángulo

lo más cerrado posible respecto al eje del motor para obtener termograma de los

rodamientos lado acople de la bomba y motor respectivamente.

  Si el motor es de acople indirecto con transmisión por bandas, realizar inspección

radial al motor, obteniendo el primer termograma, luego inspeccionar las bandas

de transmisión con el rodamiento de salida del motor. Por último, revisar

rodamientos tanto del eje receptor de potencia como del eje impulsor de fluido dela respectiva bomba.

  Realizar dos inspecciones termográfica al motor; al interior de la caja en bornera

del motor y posteriormente de la carcasa general del motor, para deducir

temperatura en el estator.

  Realizar cierre de tapas en motor y caja de control.

Criterios de Aceptación

En el análisis de equipos eléctricos, guíese por las temperaturas de diseño del

componente a inspeccionar y por lo recomendado en el criterio de muestreo por la norma

NETA ASNT 1999. Si el equipo es mecánico guíese por las temperaturas de diseño y por

valores comparativos entre equipos de características similares.

NIVEL TEMPERATURA CALIFICACIÓN

4 De 1ºC a 10ºC O/A ó de 1ºC a 3ºC O/S Termografía de Control

3 De 11ºC a 20ºC O/A ó de 4ºC a 15ºC O/S Posible deficiencia

2 De 21ºC a 40ºC O/A ó mayor a 15ºC O/S Probable deficiencia

1 Mayor a 40ªC O/A ó mayor a 15ºC O/S Deficiencia crítica

Tabla No 1. Criterios NETA ATS 1999.O/A: Over Ambient (sobre el medio ambiente)

O/S: Over Similar (sobre otro elemento similar en iguales o aproximadas

condiciones de carga y tensión que sirva de parámetro de comparación).

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Proceso de registro de los resultados

Al detectar una falla, ésta se graba en la tarjeta de memoria de la cámara junto con el

comentario de voz. Acto seguido, se toma la foto al equipo de la falla con la cámara digital

y se registra. Este paso es muy importante con el fin de presentar un informe en el cual se

muestre claramente el punto del problema y los equipos inspeccionados.

7  DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA

NETA MTS 2007. Standard for maintenance testing specifications for electrical power

distribution equipment and systems.

ASTM E 1934  – 99ª Standard Guide for Examining Electrical and Mechanical Equipment

with Infrared Thermography

NFPA 70B 2010 Recommended Practice for Electrical Equipment Maintenance

NFPA 70E 2009 Standard for Electrical Safety in the Workplaces

Manual del equipo de termografía