Tecnología ultrasónica en centrales eléctricas

Updated: Apr 22

Publicado originalmente en 2009. Actualizado en marzo de 2021


Un dispositivo de detección ultrasónico es una herramienta excelente como la primera línea de defensa de una planta de energía en el mantenimiento predictivo o preventivo. Con los dispositivos de escucha por ultrasonido CTRL UL101, los técnicos pueden localizar rápidamente problemas en una amplia gama de componentes, equipos y sistemas, lo que les permite tomar decisiones informadas sobre qué acciones adicionales se necesitan para resolver los problemas.



Ultrasonido vs Análisis de Vibraciones y Termografía

Las capacidades de detección de fugas de la tecnología ultrasónica no se encuentran en el análisis de vibraciones o infrarrojos, sin embargo, su uso junto con estas tecnologías de mantenimiento predictivo más ampliamente utilizadas es complementario. En muchas plantas de energía, los técnicos usan ultrasonido cuando sospechan por primera vez un problema, por ejemplo con los rodamientos, y luego verifican lo que han escuchado con un análisis de vibración portátil. Asimismo, la tecnología ultrasónica puede ayudar a confirmar si existe un problema de rodamiento o engranaje cuando hay un cambio temprano en las lecturas del análisis de vibraciones, o cuando la termografía detecta un punto caliente en un interruptor de circuito. Según los operadores de la planta encuestados, los dispositivos ultrasónicos a menudo pueden identificar mejor la ubicación del problema en los equipos eléctricos.



A diferencia del análisis de vibraciones o infrarrojos, la tecnología ultrasónica acústica es tan fácil de aprender como de usar. El análisis de vibraciones puede requerir más de dos años de capacitación para dominar su uso, mientras que muchos técnicos de planta pueden aprender los conceptos básicos del UL101 en tan solo una hora y dominar su uso a través del funcionamiento normal en unos pocos días para una semana. Combinado con la plataforma de aprendizaje CloudCTRL lanzada recientemente por CTRL, la curva de aprendizaje es aún más pequeña y la integración del ultrasonido más rápida. Nuestra capacitación de inicio rápido UL101 utiliza una plataforma de aprendizaje adaptable, inteligencia artificial y aprendizaje automático para ayudar a los usuarios a retener la información por más tiempo.



La tecnología ultrasónica también es flexible y permite al técnico recopilar información rápidamente. En las plantas de energía, la tecnología de ultrasonido es única en su capacidad para detectar y localizar fugas en sistemas de aire y vapor, condensadores, tubos de calderas y paredes de agua, algo que el análisis de vibraciones e infrarrojos no puede hacer. Esto se traduce directamente en una mayor eficiencia del sistema, ya que permite al técnico tomar medidas correctivas para evitar la reducción de la presión, para evitar un impacto adverso en la efectividad de todos los sistemas que dependen del mantenimiento de la presión adecuada para una operación eficiente.




En la imagen de arriba: el monitoreo de lubricación por ultrasonido puede detectar problemas mucho antes del análisis de vibraciones o infrarrojos.




Caso de ejemplo: Fugas y rodamientos del tubo del condensador


Un ejemplo específico de la capacidad del ultrasonido es la localización de fugas en el tubo del condensador. Las diferencias en los tubos son fáciles de discernir si se escapa aire. Las fugas se identifican fácilmente, por lo que el problema se puede resolver (los tubos se cortan y se tapan para detener la fuga). Al hablar de cuánto más rápido se pueden encontrar y reparar las fugas del tubo del condensador, un usuario comentó, "el ahorro de tiempo ha sido increíble con el ultrasonido".

En el caso de los rodamientos, el análisis de vibraciones suele ser inadecuado. En el momento en que el análisis de vibraciones comienza a mostrar signos de que algo está sucediendo, el ultrasonido no puede “decirle” al operador si los rodamientos están demasiado o poco lubricados o si no están redondeados, el ultrasonido puede señalar qué rodamientos necesitan atención inmediata. De hecho, el ultrasonido a menudo puede detectar un problema de rodamientos mucho antes de que se identifique el problema mediante análisis de vibración o infrarrojos, antes de que ocurran daños costosos o fallas catastróficas.

La determinación de una lubricación adecuada o inadecuada es uno de los puntos fuertes de la tecnología ultrasónica. Un estudio de dos años de ultrasonido en una instalación nuclear se centró en su uso para monitorear el estado de los rodamientos en los rodamientos del motor del ventilador de la torre de enfriamiento, que están lubricados con grasa. Cada vez que un rodamiento se identificó como defectuoso mediante un análisis ultrasónico, el trabajo de mantenimiento demostró que el rodamiento era realmente malo. Con el costo de los motores de los ventiladores entre $ 2,000 y $ 4,000 y los costos de mano de obra en el mismo estadio, al evitar que se presentara una sola falla por esta condición se pagaba la inversión y el costo del dispositivo UL101. Durante los momentos de máxima demanda, la falla de los motores de los ventiladores podría significar una menor capacidad para satisfacer las necesidades de los clientes.

La tecnología ultrasónica se utiliza en muchas plantas de carbón para comprobar los rodamientos de rodillos en los sistemas de transporte. A pesar de la longitud de un sistema de transportador fácilmente de una milla de largo, un técnico puede verificar rápidamente los rodamientos. Un usuario dijo que "la tecnología ultrasónica es una herramienta mucho mejor que el análisis de vibraciones para este tipo de rodamientos", mientras que otro usuario afirmó que la tecnología ultrasónica es un "método más rápido para investigar rodamientos sospechosos".

Poder verificar una amplia gama de componentes, equipos y sistemas es solo una de las razones por las que la tecnología ultrasónica tiene una ventaja sobre los sistemas fijos. Las características livianas, portátiles y duraderas del UL101 significan que, a diferencia de las tecnologías de monitoreo fijo, el ultrasonido se puede utilizar en toda la instalación. Un técnico puede usarlo para verificar cojinetes, engranajes, válvulas y otros componentes críticos en cualquier equipo giratorio o rotativo en la instalación de manera rápida y sencilla en tan solo unos segundos.

Ahorro de energía y ultrasonido


Los altos costos de energía han sobresaltado la necesidad de una instalación de reducir el desperdicio de energía siempre que sea posible. El Departamento de Energía estima que una instalación gasta el 15% de su dinero en energía en aire comprimido. Una sola fuga de aire comprimido de ¼ "puede costar entre $ 6,000 y $ 10,000 por año. Las fugas que no sabía que existían se pueden encontrar rápidamente. Teniendo en cuenta que se encuentran múltiples fugas en cualquier instalación, los ahorros obtenidos al localizar y reparar las fugas pueden ahorrarle a una instalación miles de dólares. Además del dinero desperdiciado, un operador comentó que las fugas en el sistema de aire comprimido "podrían derribar la planta".

La mayoría de las instalaciones tienen trampas de vapor o líneas de vapor, que son incluso más costosas de operar desde una perspectiva energética que el aire comprimido. Los equipos y sistemas que dependen del vapor para funcionar eficazmente sufren cuando las fugas no se detectan ni reparan. La tecnología ultrasónica detecta fácilmente fugas en trampas de vapor y líneas de vapor, llamándose “más confiable” y un “indicador más positivo que el infrarrojo”, además de producir “grandes ahorros” a través de su uso. Una trampa de vapor fallida puede costar miles de dólares al año, pero el ultrasonido puede detectar una trampa fallida en unos pocos segundos.

Es fácil ver por qué la tecnología ultrasónica se ha convertido en una parte rutinaria del mantenimiento de tantas centrales eléctricas en la actualidad. Ya sea que se use como parte de un programa de mantenimiento preventivo o predictivo regular, o para aplicaciones especiales fuera del alcance de otras tecnologías, las razones para usar la tecnología ultrasónica son claras: Portátil. Durable. Fácil de usar. Pequeña curva de aprendizaje. Y un retorno reconocido de su inversión, a menudo en un usuario o dentro de un mes de uso.


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