Alejandro Jiménez Feb 25, 2022 2:06:13 PM 35 min read

¿Imagen térmica o espejismo?

¿Sabía usted que todos los años cientos de fallos se producen en instalaciones industriales a pesar de contar con un programa de inspecciones térmicas?
Es bien conocido, por parte de personas vinculadas a la gestión de mantenimiento y confiabilidad, que el mantenimiento basado en condición es una de las estrategias con mejor balance costo-riesgo-beneficio, entre otras razones debido a:
  • Puede ser aplicado para modos de fallo sin importar la acumulación de horas de operación del dispositivo, por ejemplo, es exitoso para la detección de fallo tempranos o aleatorios.

  • Hay una gran variedad de métodos de inspección que permiten dilucidar las causas del fallo (diagnóstico)

  • Permiten, cuando es aplicado con propiedad, aprovechar tanto como se pueda la vida remanente del dispositivo, y así evitar tareas de mantenimiento innecesarias o antes de tiempo.

Hay otras razones, pero éstas son las más comúnmente citadas. Ahora bien, uno de los métodos de monitoreo de condición más populares hoy en día, y con mayor crecimiento a nivel de investigación y desarrollo de tecnología, es la termografía infrarroja. En pocos años, el equipo térmico infrarrojo, pasó de ser una tecnología en extremo sofisticada con un alto costo de inversión, a ser una tecnología al alcance de la mano de muchas empresas y personas.
Además, la inspección infrarroja produce imágenes, que como dice el refrán "valen más que mil palabras". Una imagen térmica apropiadamente tomada, puede convencer al más excéptico, sobre la urgencia de una intervención, o por el contrario tranquilizar los ánimos, si la imagen no revela ninguna anomalía evidente.  El hecho de que el entregable de una inspección sea una imagen, motiva a muchas personas, a interesarse sobre el tema e intentar aportar sus propias conclusiones a partir de ella. Al fin y al cabo, es solo una imagen, ¿cierto?
Bien pongamos a prueba esta percepción.
El monitoreo de condición puede ser altamente complejo y existen dos escenarios que pueden materializar consecuencias negativas: el falso positivo y el falso negativo.
 
Falsos negativos
El falso negativo consiste en pasar por alto una anomalía (es no detectar, cuando realmente existía una condición de alarma).  Hay muchas razones por las que esto puede ocurrir: mala técnica de uso de la cámara infrarroja, mala configuración de parámetros de ajuste (rango de temperaturas, enfoque, excesiva distancia de la medición, pobre selección de la paleta de colores), pobre técnica de aproximación a la imagen.  Otras razones por las cuales puede darse un falso negativo están relacionadas con expectativas mal fundamentadas con relación a los síntomas que deberían evidenciarse como parte del deterioro. No es poco común que se pretenda detectar fallos potenciales mediante infrarrojos, en modos de fallo en los cuales el sobrecalentamiento no es necesariamente un síntoma previo al fallo, o bien, es tan compleja la detección (por lo sutil de este sobrecalentamiento), que si bien es cierto en condiciones ideales es posible, en la vida real, la probabilidad de que un especialista identifique el fallo en condiciones normales de trabajo (excesiva luminosidad, calor, frío, humedad, etc). El análisis previo sobre el modo de fallo y sus síntomas y su probabilidad de detección son piezas de información claves para una planificación adecuada de la estrategia condicional.  Un ingeniero de confiabilidad sabe esto muy bien.  Luego volveremos a este punto.
 
Falsos positivos 
Se presenta cuando el especialista reporta una anomalía, siendo que en realidad no existe tal.  En una inspección térmica esto puede ocurrir por múltiples razones: reflejos que parecen puntos calientes, sobrecalentameintos que se podrían explicar por las condiciones operativas o ambientales, deconocimiento sobre el principio de operación de la máquna o sistema, y por supuesto mala definición de ajustes de medición.
La ligereza, con la que a veces se asume la interpretación de una imagen térmica, ha generado no pocos casos en los que se llega a un diagnóstico erróneo o una falsa alarma. En general, el grupo de monitoreo de condición tiene un fuerte enfoque hacia la detección. En su intención de hacer evidente su contribución, en muchas ocasiones, el especialista de monitoreo de condición cree encontrar anomalías donde no existe tal condición.  Es como si, en ocasiones, el especialista deseara buscar desesperadamente una justificación a su puesto de trabajo, mediante la generación de alarmas y labores de mantenimiento derivadas de detecciones hechas mediante mantenimiento predictivo. Es, probablemente este enfoque mal gestionado hacia la detección, combinado con impericia en la técnica apropiada de investigación de una escena y análisis de la imagen térmica, que hace que una inspección de termografía infrarroja sea el escenario perfecto para generar falsas alarmas, o bien, diagnósticos erróneos.
Consecuencias de una inspección infrarroja deficiente.
La implementación inadecuada de inspecciones térmicas infrarrojas y la interpretación de imágenes por personal no calificado, podría representar un cuantioso riesgo para una organización.  Tanto los falsos positivos como los falsos negativos tienen un tremendo potencial de consecuencias negativas.  Analicemos un poco más en detalle.
Las consecuencias de un falso negativo son principalmente económicas.  Tienen que ver con el desperdicio de recursos.  Una falsa alarma puede activar procesos de planificación y programación de una intervención de mantenimiento, uso de repuestos, tiempo y mano de obra, que realmente no estaban justicados.  Pero además, ess bueno recordar, que muchas intervenciones de mantenimiento tienen asociadas cierto riesgo de seguridad para las personas involucradas. En el peor escenario, accidentes podrían tener lugar debido a una intervención de mantenimiento como resultado de una falsa alarma.
Por el otro lado, un falso negativo, es decir una detección omitida, podría representar consecuencias que van desde simplemente pérdidas económicas producto del fallo que no se detectó a tiempo (detención de la producción o servicio, por ejemplo), hasta consecuencias mucho más serias como pérdida total del activo o afectaciones a la seguridad de las personas (e incluso fatalidades) producto del fallo mismo y sus efectos.  En ambos escenarios, la impericia en el aprovechamiento correcto de la tecnología y la deficiencia en competencias para conducir un programa de inspecciones térmicas e investigar escenas, con un sólido manejo de los conocimientos adecuados, están en el centro de las razones, por las cuales estos riesgos podrían materializarse.
 
¿Por qué una imagen térmica puede ser un espejismo?
 Aquí es donde la termografía infrarroja destaca, por la gran cantidad de situaciones en las que es relativamente fácil llegar a conclusiones equivocadas. Otros métodos, como por ejemplo el análisis de vibración mecánica, no representan tan alto riesgo, en este sentido, como la termografía, tal vez debido a que el análisis vibracional se entiende como un proceso muy complejo y una persona sin el debido conocimiento, no intentará de buenas a primeras, interpretar un espectro o una señal temporal. Esto no ocurre con la imagen térmica, todos queremos interpretarla, analizarla, obtener conclusiones. Todos pretendemos tener algo que decir sobre ella.
 Una imagen térmica es un mapa de calor. Pero no cualquier tipo de calor: solamente calor radiante. En otras palabras, es un mapa de la radiación de calor que producen los objetos en una escena. Esa radiación se ve afectada por un complejísimo número de interacciones entre los objetos y las propiedades térmicas de los materiales que hacen que ocurran fenómenos como los siguientes:
  • Dos objetos con diferentes temperaturas aparentes en la imagen podrían tener en realidad la misma temperatura.
  • Dos objetivos con la misma temperatura aparente en la imagen podrían tener en realidad diferente temperatura.

  • Una zona “caliente” de un material, podría en realidad estar a temperatura ambiente

  • Una zona en apariencia fría podría estar en realidad muy caliente.

  • Un “punto caliente”, podría ser en realidad el reflejo de otro objeto

  • Un aparente problema de sobrecalentamiento podría, en realidad, corresponder con una firma térmica normal.
Observe las imágenes siguientes.  Al parecer la bomba de la derecha presenta un problema en el rodamiento del motor (lado transmisión), mientras que en la bomba de la izquierda todo parece estar normal.  Conclusión:  ¿Intervenir la bomba de la derecha?
En realidad se trata de la misma bomba.  Y no, no son dos imágenes tomadas en diferentes momentos en el tiempo. !Se trata de la misma toma!  En este caso, el contraste fijado por el termógrafo en la imagen izquierda, oculta completamente la anomalía.  Misma máquina, misma cámara, mismo termógrafo, misma imagen: dos resultados distintos.
 
 Hay muchas otras situaciones, en las que una imagen térmica podría inducir al error a personas con poca o ninguna formación en el tema, y esto definitivamente dentro del contexto de un programa de monitoreo de condición, representará un riesgo para la organización.
 
¿Como reducir los riesgos de sufrir las consecuencias de deficientes inspecciones termográficas?
Aplicada como corresponde, la termografía infrarroja es sin duda alguna, uno de los métodos de detección y diagnóstico más poderosos, que confiere al inspector la capacidad, no solo de detectar una anomalía, sino de ver una imagen de la misma, siempre y cuando se apliquen convenientemente las destrezas de un termógrafo rigurosamente capacitado y con las habilidades requeridas para el reconocimiento correcto de patrones de fallo.
Contar con personal capacitado y certificado es fundamental controlar el riesgo de deficientes procesos de inspección.
En particular dos sistemas de certificación se suelen aplicar con mayor frecuencia para la validación de las compentencias de una persona como termógrafo.  
  • Sistema Central ISO.  El termógrafo requiere ser capacitado por un agente de capacitación y sometido a examinaciones por parte de otro ente acreditado por organismos nacionales para administrar procesos de certificación.  Refiérase a ISO 17024 e ISO 18436-7, para mayor información sobre procesos de certificación de termógrafos en monitoreo de condición.
  • Sistema basado en el empleador ASNT.  El termógrafo debe someterse a un proceso de certificación definido por el propio empleador, mediante un procedimiento escrito.  Este proceso puede ser administrado por el propio empleador o por un ente externo independiente, para mayor garantía del legitimidad del proceso.  Un Especialista NIvel III debe administrar el proceso.  
Otro elemento importante por considerar es incorporar el soporte de un ingeniero de confiabilidad en la definición de las estrategias de mantenimiento, la planificación de las inspecciones y la evalución de la probabilidad de detección del modo de fallo.  Como alternativa, capacitar a los inspectores termógrafos en técnicas de análisis de confiabilidad es también una excelente inversión, ya que le confiere a la persona una visión mucho más integral de la gestión y la evaluación del riesgo de fallo, lo que le permite robustecer su aproximación frente a la evaluación de la severidad de un fallo, y la definición de recomendaciones o acciones correctivas derivadas de los datos obtenidos en la inspección, entre otros muchos beneficios.
 
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Alejandro Jiménez Fuentes, es instructor de Termografía Infrarroja y Professional de Confiabilidad de Activos ARP-A, ARP-E y ARP-L, certificado por Mobius Institute Board of Certification.  Te recomendamos visites nuestros cursos:
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