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Inspección y formación en plantas fotovoltaicas

Esta aplicación industrial es una de las más espectaculares que puede tener la termografía infrarroja. La técnica permite visualizar la mayoría de defectos producidos tanto en los módulos fotovoltaicos como en los sistemas de regulación y control eléctrico, y constituye sin duda una herramienta fundamental en el mantenimiento predictivo de este tipo de instalaciones. Nuestro primer trabajo de inspección fue realizado para la empresa ASSYCE en 2008, una de las pioneras y lider del sector con fotovoltaico y con sede en Granada, en el huerto solar situado en Darro. Realmente se trataba en aquellos momentos de probar y analizar la técnica de inspección. A tenor de los resultados, plenamente satisfactorios la empresa incorporó la cámara infrarroja en sus trabajos de mantenimiento, formó a un técnico como Nivel 1 y comenzó una línea de trabajo propia en el tema. Posteriormente, ha habido una gran afluencia de alumnos sobre todo de Nivel I, y también de Nivel II procedentes de este tipo de empresas. Cabe destacar este mismo año el proceso de formación en Nivel I y Nivel II de cuatro técnicos de la empresa ECOGuadiana, que han sido certificados en dos cursos in situ realizados en sus sedes de Badajoz y Mérida. El problema fundamental que se presenta a la hora de utilizar la cámara en una inspección es la dificultad de cubrir toda la superficie del panel desde el suelo, dando lugar a ángulos desfavorables respecto a los módulos emplazados a la mayor altura. Aparte del diseño de posibles equipos específicos para situar la cámara en la posición más correcta para la inspección, la solución a este problema pasa siempre por la utilización de cámaras de mayores prestaciones y ópticas adecuadas. Puesto que la energía fotovoltaica, inagotable e ilimitada, es la que parece tener un futuro más esperanzador en el panorama energético actual, es de esperar que serán necesarios mayor número tanto de equipos como de especialistas certificados para su correcta utilización.


Definición de metodología de inspección de palas de aerogeneradores

Durante el periodo 2003-2005 se desarrolló una muy interesante colaboración con una de las empresas más importantes del sector que tuvo como objetivo final la definición de una metodología de inspección de las palas de los aerogeneradores mediante termografía infrarroja. El trabajo comenzó por la caracterización de probetas de pequeño tamaño pero realizadas con los materiales reales utilizados en esta industria. La termografía activa, mediante el calentamiento de la pieza y posterior estudio del proceso transitorio de enfriamiento se mostró perfectamente adecuada para este trabajo de inspección. A posteriori ya fue necesario el trabajo en diferentes plantas de fabricación de palas ubicadas por toda la geografía española para trasladar el proceso de inspección de las probetas a las piezas reales, en algunos casos de más de cincuenta metros de largo y cuatro metros de altura. Esto constituyó un auténtico reto porque era necesario incorporar la termografía infrarroja a la inspección in situ y durante el proceso de fabricación, por lo que era necesario definir los más mínimos detalles necesarios y ser capaces de evaluar todos los posibles problemas que la pieza pudiera presentar. El proceso culminó con éxito y finalmente se realizó un Nivel 1 conjunto para la certificación como termógrafos de los inspectores del equipo de control de calidad perteneciente a las diversas factorías. Finalmente, un problema adicional que hubo que solucionar fue el ensuciamiento de la cámara en su totalidad, y específicamente de la lente, debido al ambiente saturado en polvo que existe en las factorías de palas, dado que la fase final del trabajo siempre consiste en el pulido de la superficie de la pieza. Si el problema no se prevenía, al final la limpieza sobre todo de la lente de la cámara infrarroja producía su rallado y por tanto a la sustitución de la lente con los problemas económicos y de ausencia del equipo que esto conllevaba. Se dio una solución muy satisfactoria también a este problema.


Termografía para diagnosticar soldaduras

Durante el año 2005 llevamos a cabo un interesante proyecto en colaboración con una industria dedicada a la soldadura de chapa metálica por puntos. El objetivo final del trabajo era analizar si era posible técnicamente la inspección de la soldadura sin la utilización de ensayo destructivo estadístico, método utilizado hasta el momento. El problema existente es que cuando se lleva a cabo la soldadura puede ocurrir que las chapas no lleguen a fundir y queden simplemente presionadas. El problema era claramente un desafío tecnológico para la termografía infrarroja, puesto que se trata de las circunstancias en las que la aplicación de la técnica es ciertamente más difícil: material metálico de pequeño espesor y alta difusividad térmica, y por otro lado superficies brillantes de baja emisividad. Pero para eso estamos en AECTIR, nos gustan los retos. El análisis teórico del problema desde el punto de vista de transmisión de calor, a priori, justificaba que la solución era posible. Cuando dos chapas metálicas están simplemente presionadas, siempre quedan huecos microscópicos rellenos de aire en su interior, que provocan lo que en transmisión de calor se llama una resistencia térmica de contacto. Esta resistencia, de pequeño valor, es sin embargo significativa sobre todo cuando la de los materiales en contacto también lo es, como es el caso de metales de pequeño espesor. Luego parece que estábamos en el camino correcto! Habría pues que calentar la muestra y tratar de establecer diferencias en los patrones térmicos entre las placas soldadas y las simplemente presionadas. El problema vino a la hora de calentar las muestras. Había que ser muy preciso en el tiempo de aplicación de calor, debido a la elevada velocidad de difusión del calor de la chapa metálica. La única técnica que finalmente lo permitió fue la utilización de una fuente laser. Fue necesario además una cámara con adquisición de imágenes a 50 Hz, estado del arte de hace seis años, y finalmente una lente "close up", tipo lupa, para conseguir la suficiente resolución en los botones de soldadura, de unos 5 mm de diámetro. El método desarrollado finalmente se mostró muy satisfactorio, y en un futuro no muy lejano se podría pensar en que los robots de soldadura por puntos incorporaran una cámara termográfica que en tiempo real analizará la transmisión de calor en proceso, en el justo momento en que lleva a cabo la soldadura. Un software no demasiado complejo de interpretación de imagen podría determinar si esta soldadura ha sido correcta, con lo que tomaría la decisión de repetir o no la soldadura...


Formación y consultoría para el Ministerio de Defensa de Omán

Centro de control de distribución eléctrica en Muscat (capital de Omán) AECTIR fue responsable de la formación y tutorización del equipo de ingenieros y técnicos encargados de integrar la termografía infrarroja en el plan de mantenimiento eléctrico de la instalaciones militares de Omán, a quienes se les certificó con el ITC Nivel 1. Central Térmica de Al Rusail (700 MW) Inspección termográfica en la Central Térmica de Al Rusail. Las anomalías detectadas en una de las turbinas de gas fueron reportadas directamente al equipo de mantenimiento de la central, el cual procedió a su reparación en la siguiente parada.



Proyectos de I+D con Renault España

El grupo de investigación en motores térmicos del Instituto de Ingeniería Energética que lidera Rafael Royo ha mantenido un Proyecto de Colaboración e I + D ininterrumpido con la Ingeniería de Motores de Renault Valladolid desde 1993 hasta 2010. Desde la adquisición del primer equipo termográfico en el año 2000, se han venido llevando a cabo diferentes trabajos centrados en el uso de la termografía infrarroja, entre por los que su innovación y espectacularidad, merece la pena destacar los siguientes: -Balance energético de un motor térmico instalado en banco de ensayos -Estudio de las temperaturas de una línea de escape con catalizador, análisis del flujo de gases en el interior de este elemento. -Diversos estudios del funcionamiento del grupo turbocompresor. -Análisis del enfriamiento de un vehículo después de su ensayo en banco de rodillos y optimización de dicho proceso de enfriamiento. -Análisis de las temperaturas de un disco de freno durante el ensayo del vehículo en un ciclo característico europeo, teniendo en cuenta las posibles tolerancias de montaje. -Estudio de las bujías de precalentamiento de la cámara de combustión del motor diesel. La colaboración siempre ha sido realmente muy fructífera y ha permitido la obtención de interesantes conclusiones y metodologías de proceso, y ha contribuido sobre todo a incrementar la experiencia del grupo de investigación en la aplicación de la termografía al desarrollo de los motores térmicos.


Nuestro primer InfraMation, 2003

Nos habían hablado muy bien del Congreso Inframation: el mejor congreso sobre aplicaciones de termografía infrarroja de todo el universo, de verdad que merece la pena, oye, aunque sea en Las Vegas y esté al otro lado del mundo... Además coincidió que empezamos a tener trabajos interesantes de termografía, que realizamos en los bancos motor de Renault. En fin, nos decidimos, era una buena oportunidad para conocer mundo y darse a conocer. Lo de Las Vegas es porque los hoteles son baratos, y la gente cuando acaba la sesión tiene cosas que hacer. Han intentado cambiarlo en ediciones sucesivas, pero al final han vuelto a Las Vegas. Lo primero el viaje: si vais alguna vez no lo hagáis como mi primera vez. Los vuelos normales, desde Madrid, hacen escala en la costa este, con lo que te toca pasar inmigración, bajar maletas, volver a facturarlas, todo ya en el estado lamentable que llevas después de cruzar el Atlántico. Y hay que dar la cara ante el policía de la aduana, y explicarle que vas a un congreso de termografía, que mira, dice él, que hay gente rara por el mundo... El segundo vuelo parece ya una tontería, pero todavía te cruzas todo Estados Unidos y ya llegas a Las Vegas realmente muy pero que muy mal, de madrugada, sin conocer aquello... Entonces el Congreso y la estancia eran en el Hotel New Orleans, en la periferia de la ciudad. Cuando sales del aeropuerto, lo más barato son los autobusitos comunitarios. Ningún conductor de estos autobuses conseguía entenderme el nombre del hotel, que además yo intentaba pronunciar de cincuenta maneras diferentes. Al final te toca escribirlo y el conductor te dice: "Ahhh, New Orleans?" Pero, será tonto! si era lo mismo que yo decía pero abriendo diferente la boca. Los hoteles son todos muy parecidos: un pedazo de edificio tematizado con el casino debajo, que entres a la hora que entres tiene gente jugando a las tragaperras. Llegué un día antes, con lo que aproveché para ir a visitar el Cañón del Colorado, que está al ladito. El primer viaje que vas merece la pena ir en avioneta porque aprovechas más el día, en coche, aunque se puede ir, son unas cuantas horas. Aterrizas en una reserva india donde luego comes. Con todo incluido creo que era sobre unos 300 dólares. De verdad hay que visitarlo, es una de las maravillas del mundo. La altura a la que lo ves no te permite apreciar la magnitud inmensa que tiene este cañón increíble. El congreso en sí realmente impresionante: 300 personas hablando durante cinco días de termografía. Está muy bien montado: para los termógrafos americanos es la oportunidad perfecta para recertificarse simplemente asistiendo. Y el mercado americano por supuesto es gigantesco. Es una oportunidad increible de conocer aplicaciones curiosas, y muy interesantes, de la termografía. Además están los clinics, cursos cortos de tres horas sobre aplicaciones de todo tipo: eléctricas, mecánicas, médidas, veterinarias... traté de asistir a todas las que pude. Mi presentación la primera vez que asistí me la prepararon como poster, es normal sin conocerte. Se organiza un pequeño cóctel, y los asistentes van paseando entre los paneles, que se colocaron aquel año en el pasillo de entrada a las salas del Congreso. Al final Robert Madding, el doctor Bob, real alma del congreso, pasaba y se fotografiaba contigo entregándote el diploma de asistencia. Muy emotivo. Después del Congreso, visita obligada al resto de hoteles tematizados: el Luxor que tiene forma de pirámide, el Bellagio, imponente, imitando villas de lujo y palacios de la toscana, el Caesar Palace, que a mí me recuerda un tebeo de Asterix... En Las Vegas se puede tener cualquier cosa a tu alcance, por supuesto si tienes dinero. La semana se llega a hacer un poco larga, y casi al final estás deseando volver. Pero la experiencia mereció la pena. Tanto que hemos vuelto tres veces más!


Contactos internacionales: Attilio Bruno Verati en Brasil

Después de un tiempo sin introducir nada nuevo en el blog (han sido tres semanas con muchos cursos, dos niveles 1, un curso de edificación avanzado...) volvemos a la carga! Quería presentaros a mi amigo Attilio Bruno Verati. Es instructor en América del Sur, sobre todo en la parte de Brasil y paises de alrededor. Nos conocimos en una reunión en Estocolmo de instructores de todo el mundo, en la preparación del nuevo Nivel 2 hace unos años. Como figura humana es una persona ejemplar, y también por sus conocimientos técnicos. En el viaje donde nos conocimos, a la vuelta iba a aprovechar para pasar por Inglaterra para visitar la casa museo de Sir William Herschel, donde se recogía todo su instrumental tanto astronómico como sus prismas con los que descubrió lo que después llamamos infrarrojo, él entonces le llamó luz calorífica invisible o algo así. Me impresionó mucho esto por parte de Attilio. No nos hemos vuelto a ver en persona desde entonces, pero mantenemos una buena relación por correo electrónico. De cuando en cuando nos enviamos imágenes, informes ó artículos. Os remito a su página Web, merece la pena que os pongais en contacto con él, tiene imágenes infrarrojas realmente impresionantes: http://www.termonautas.com.br/ Y se me ha olvidado decir que, como a mí, le apasionan Los Le Luthiers!



Aplicación de la termografía infrarroja como Ensayo No Destructivo

De manera temprana, el equipo de trabajo de AECTIR ha hecho aplicación de la termografía infrarroja al campo de los ensayos no destructivos. Los primeros trabajos datan del Proyecto Fin de Carrera de José Manuel Flores Bolarín, en el que en este trabajo académico se aplicó la técnica a materiales plásticos. Los principales resultados de este estudio se presentaron en el Congreso IR & D, en Mainz, Alemania, en el año 2007. Posteriormente, a lo largo del año 2009 se llevó a cabo un estudio de colaboración con la empresa TECNATOM para el análisis mediante termografía infrarroja de materiales especiales utilizados en aplicaciones específicas aeroespaciales. Los resultados de este trabajo fueron tan satisfactorios que en el año 2011 se volvió a activar un proyecto similar, en este caso con un plazo de dos años, subvencionado con fondos de investigación públicos, en el que los objetivos fueron desarrollar en profundidad las técnicas necesarias para la adecuada caracterización mediante termografía de fallos en piezas compuestas de diversos materiales (ver resumen del proyecto).  


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