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