Aplicación de la termografía infrarroja como método de inspección no destructivo para el mantenimiento predictivo del proceso de extrusión de tubería en PVC

Abstract

Los ensayos no destructivos han experimentado un gran desarrollo en las últimas décadas debido a su aplicación en el mantenimiento predictivo y el control de calidad. Este documento describe con detalle el procedimiento de inspección por Termografía Infrarroja (IRT) bajo el Estándar ASTM E 1934-99a, de una extrusora de tubería en PVC en la Empresa Tuboplex S.A, partiendo desde los principios físicos de la radiación infrarroja y los aspectos técnicos del ensayo. Se inspeccionaron los componentes eléctricos y mecánicos de la extrusora, así como muestras de producto terminado y producto en proceso, obteniendo termogramas que permitieron diagnosticar el estado de los componentes y evaluar las discontinuidades del producto. Los termogramas se analizaron con el software especializado FLIRTools. Fueron evaluadas 7 muestras de tubería de las cuales cuatro (4) eran muestras de producto terminado y tres (3) muestras de producto en proceso, que presentaban diversas discontinuidades como poros, agujeros, grietas, deformación, degradación y mala conformación entre otros. Se visualizó la afectación de los procesos de transferencia de calor y patrones de radiación, por causa de las discontinuidades superficiales y subsuperficiales. Se realizaron los modelos térmicos de dos extrusoras, los cuales permitieron entender los procesos térmicos generados en los componentes y se cuantificaron los flujos de calor internos y externos. Se usó la IRT como herramienta de mantenimiento predictivo, puesto que se analizaron los componentes según su nivel de criticidad, se evaluaron térmicamente las anomalías encontradas y se realizaron pronósticos del comportamiento de la temperatura.

Abstract: Non - destructive testing has experienced great development in the last decades due to its application in predictive maintenance and quality control. This document describes in detail the Infrared Thermography (IRT) inspection procedure of a PVC pipe extruder under ASTM standards, based on the physical principles of infrared radiation and the technical aspects of the test. This techniqu e is fast, non - contact, safe and is considered a useful and versatile tool. The electrical and mechanical components of the extruder were inspected, as well as samples of finished product and product in process, obtaining thermograms that allowed to diagno se the state of the components and to evaluate the discontinuities of the product. The thermograms were analyzed with the specialized FLIRTools software. Six pipe samples were evaluated, of which four (4) were samples of finished product and two (2) sample s of product in process, which had different discontinuities such as pores, holes, cracks and poor conformation among others. The effects of heat transfer processes and radiation patterns of surface and subsurface discontinuities were visualized. The therm al model of the extruder was realized, which allowed to understand the thermal processes generated in the components and quantified the internal and external heat flows. IRT was used as a predictive maintenance tool, since component failures were analyzed according to their criticality level, the anomalies found were thermally evaluated and temperature prognostics were performed.