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La tecnología termográfica en
mantenimiento de hornos y calderas

En la actualidad, la tecnología termográfica permite realizar un monitoreo continuo sobre hornos y calderas, con el que se puede detectar fallas de forma anticipada.

Realizar un mantenimiento de carácter preventivo en un horno o una caldera conlleva el alargamiento de su vida útil, al mismo tiempo que entrega la posibilidad de detectar a tiempo situaciones que podrían derivar en un fallo del funcionamiento de la misma. Con esto se permite la reparación mediante una parada programada, lo que disminuye las grandes averías e interrupciones no previstas en la producción.

El tiempo de realización de las tareas de mantenimiento varía según el tipo de caldera u horno, combustible, condiciones de operación, horas de funcionamiento, etc. No obstante, en cualquier caso, el mejor mantenimiento será aquel que en cada momento asegure un funcionamiento óptimo de la instalación, lo que hace que sea un procedimiento que esté presente en el día a día.


Tecnologías para facilitar la revisión

Mediante el monitoreo continuo del interior de una caldera con termografía, se puede conocer su estado de operación y comprobar en tiempo real si se están produciendo situaciones en las que la combustión no sea óptima y, por lo tanto, puedan aparecer futuras averías. Por ejemplo, gracias a la visión termográ- fica se puede obtener la forma de llama, comprobar la combustión, optimizar el control de procesos o conocer la temperatura en todos los puntos de una pared interior, entre otros beneficios.

La termografía infrarroja (IR) es una técnica que permite medir temperaturas a distancia y sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar, mediante la captación de la intensidad de radiación infrarroja que emiten los cuerpos. Utilizando cámaras termográficas es posible convertir la energía radiada, invisible al ojo humano, en una imagen visible formada a partir de la temperatura superficial de los objetos. Las cámaras IR actúan como un escáner termográfico sobre un objeto. La imagen captada por la cámara muestra en cada uno de sus puntos información de la temperatura del objeto.

Los operadores y gerentes de hornos dependen de los datos exactos de temperatura del horno para detectar puntos calientes y evitar fallas catastróficas en el horno. Los sistemas de monitoreo de hornos térmicos basados en cámaras son una herramienta cada vez más popular que puede ayudar a reducir los costos de mantenimiento.

En las últimas décadas, se han utilizado sistemas de escaneo con carcasa de horno de infrarrojos (IR) para controlar la temperatura de la cubierta del horno. Estos sistemas se basan principalmente en un espejo giratorio de 45° que lee la longitud del horno en cada rotación, mientras dirige la energía que se “lee” a un único detector de temperatura IR. Con los nuevos desarrollos en microbolómetros no refrigerados, su relación precio/ rendimiento y la tendencia hacia la producción en masa, el uso de sistemas de monitoreo basados en cámaras térmicas en estas aplicaciones se ha vuelto cada vez más popular. Estos nuevos sistemas pueden ofrecer soluciones innovadoras a los requisitos generales de las plantas de cemento.


Sistemas de medición

A título de productos, existen sistemas basados en cámaras termográficas que proporcionan una inspección en tiempo real de toda la longitud del horno. El sistema integra el hardware y el software como una solución, lo que permite la detección y medición de todos los hotspots en la cubierta del horno. Uno de sus principales beneficios es que la inspección en tiempo real no se limita a una línea de puntos sino a un área o campo de visión (FOV), que alcanza alrededor de 160° del perímetro del horno. Por lo tanto, casi la mitad del horno se monitorea en tiempo real en lugar de esperar una rotación completa.

Otra solución es aquella basada en cámaras termográficas de alta resolución y un software específico, que proporciona imágenes radiométricas en tiempo real donde se obtiene con una alta precisión la temperatura en el interior de hornos de recalentamiento, hornos rotatorios, enfriadores, incineradores y calderas en las industrias del acero, minerales, generación de energía y procesos. Este sistema, además, también es ideal para hornos de fusión de vidrio, hornos reformadores de hidrógeno y hornos de tubo de cracker, lo que permite optimizar el control del proceso, ahorrar energía y prolongar la vida útil de los hornos y tubos reformados.


Señales que denotan una falla

Más allá de las señales que puedan surgir durante los procesos de la mantención preventiva y periódica de los sistemas térmicos, la disminución del rendimiento de una caldera (o un horno) puede ser la señal de que su punto de operación no es el adecuado. Otro indicador es la acumulación de gases en su interior, que aparece como consecuencia de fallos en el funcionamiento.

En caso de que estos indicadores aparezcan, se debe actuar cuanto antes, siguiendo los procedimientos internos de cada planta, lo que permitirá evitar un daño irreparable del equipamiento.


Por Francisco José Hernández Alonso, Ingeniero de Proyectos de VisionTIR, marca representada en Chile por Instrumining
Julio 2019
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