"sistema de mantenimiento predictivo a traves del análisis termográfico para aumentar la disponibilidad de los quipos eléctricos del área de centrífuga de la empresa cartavio s.a.a."

1. 1
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA
MECANICA ELECTRICA
“SISTEMA DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO A TRAVES DEL
ANÁLISIS TERMOGRÁFICO PARA AUMENTAR LA
DISPONIBILIDAD DE LOS QUIPOS ELÉCTRICOS DEL ÁREA DE
CENTRÍFUGA DE LA EMPRESA CARTAVIO S.A.A.”
TESIS PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE
INGENIERO INDUSTRIAL
AUTOR
Asencio Altamirano, Jesús Giancarlo
ASESOR
Dr.
LINEA DE INVESTIGACIÓN
SISTEMAS Y PLANES DE MANTENIMIENTO
TRUJILLO – PERU
2018

2. 2
GENERALIDADES
TITULO
“SISTEMA DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO A TRAVES DEL ANÁLISIS
TERMOGRÁFICO PARA AUMENTAR LA DISPONIBILIDAD DE LOS QUIPOS
ELECTRICOS DEL ÁREA DE CENTRÍFUGA DE LA EMPRESA CARTAVIO
S.A.A.”
AUTOR
Asencio Altamirano, Jesús Giancarlo
ASESOR
Dr.
TIPO DE INVESTIGACION
 De acuerdo al fin que se persigue:
La investigación se clasifica como Aplicada, ya que adoptan las
bases teóricas de la ingeniera de mantenimiento, para dar solución
a la realidad problemática que presenta la empresa en estudio
 De acuerdo a la técnica de contrastación
La investigación es del tipo pre experimental con Pre – prueba y
post – prueba, porque modificara la variable independiente
(Sistema de mantenimiento Predictivo a través del análisis
termográfico) y evaluaremos su impacto en la variable
dependiente (Disponibilidad de los equipos eléctricos).
 De acuerdo al régimen de investigación
Libre, porque el tema de investigación fue elegida por decisión del
investigador

3. 3
LINEA DE INVESTIGACIÓN
Sistema de mantenimiento Predictivo a través del análisis
termográfico
LOCALIDAD
Av. parque fabrica nro. S/N – Cartavio
La Libertad/ Ascope /Cartavio
DURACION DE LA INVESTIGACIÓN
Fecha de Inicio: Octubre 2019
Fecha de término: Diciembre 2019

4. 4
CAPITULO I: PLAN
DE INVESTIGACIÓN

5. 5
1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA
1.2. TRABAJOS PREVIOS
(Poma Vilcahuaman, 2012) Realizó la investigación del uso de la termografía
en el programa de mantenimiento de las subestaciones, La metodología
empleada fue un diseño descriptivo correlacional mediante dos instrumentos
cuantitativos el cual se llegó a la conclusión que la técnica de termografía del
mantenimiento predictivo logra predecir los problemas en las sub estaciones
incluyendo esto en su plan de mantenimiento.
(Fernando, 2012) Estudió la elaboración de un plan de mantenimiento
mediante la aplicación de termografía industrial, la investigación fue de enfoque
cuantitativo de tipo básica, con un diseño pre experimental correlacional con
dos variables, el estudio contempla conceptos básicos se concluyó que las
rutas implementadas mediante termografía fueron una guía técnica práctica
que permitió monitorear los motores eléctricos de la planta.
(Morales Montero, 2018) Estudió la metodología para el análisis de fallas en
los motores eléctricos por medio del estudio termográfico, la investigación
metodología es de método descriptivo, este se basa en detallar las
características de fallas en motores eléctricos para posteriormente someterlo a
un análisis, este estudio concluye como resultados exitosos mediante la técnica
de termografía.
(López, 2016) Realizó la investigación de la termografía industrial en motores
eléctricos para determinar parámetros del mantenimiento predictivo, la
investigación metodología es de método descriptivo por lo que se concluyó que
al implementar el análisis termográfico se verifico que bajaron sus
temperaturas, entre 10 y 20% de su totalidad, debido a que se realizó un
mantenimiento, donde se constató que el 30% de los motores analizados se
encontraron con temperaturas elevadas y rodamientos defectuosos.
(Flores, 2018) Realizó la investigación de la implementación del mantenimiento
predictivo aplicando sistema termográfico, la investigación fue de enfoque

6. 6
cuantitativo el cual se concluyó que se obtuvo una reducción del 65% en la
energía suministrada siendo un proyecto fiable lo cual recomienda seguir y
cumplir con el programa de mantenimiento predictivo por termografía.
(Barrera Flores, 2015) Realizo un estudio sistemático para realizar pruebas de
termografía en algunos elementos de la subestación y alimentador, la
investigación metodología es de método descriptivo y cuantitativo utilizando el
software de la cámara termográfico para lograr la inspección por lo que se
concluyó la identificación de once puntos calientes los cuales existen dos muy
urgentes, se identificó la temperatura de cada uno de ellos recomendando
continuar con el análisis termográfico incluyéndolo en el plan de
mantenimiento.
(Reyes, 2011) Realizó la investigación de la termografía en el mantenimiento
de equipos instalados en subestaciones de potencia convencionales, la
investigación fue de enfoque cuantitativo de tipo básica, con un diseño pre
experimental el cual busca la implementación de un análisis termográfico se
concluyó la implementación de la misma por ser una técnica imprescindible,
con el fin de disminuir los elevados costos que produce el mantenimiento
correctivo.
(Sierra, 2017) Realizo el estudio de la termografía como herramienta de
diagnóstico para elementos eléctricos, el estudio fue de enfoque cuantitativo,
con diseño pre experimental, cada una de estos termogramas tiene una serie
de información que facilitó hacer un análisis cualitativo de algunos elementos
eléctricos, se concluyó que la técnica de termografía es indispensable para el
diagnóstico de los elementos eléctricos,
(Gamio, 2015) Realizó la investigación del mantenimiento predictivo mediante
la técnica de termografía para evaluar el correcto funcionamiento de sus
equipos, este proyecto tuvo como objetivo evaluar el estado de los
componentes y equipos de una Subestación, mediante la localización de puntos
calientes que son producidos por incrementos de corriente, elementos mal
ajustados, corrosión y suciedad. Con los resultados obtenidos se procura
conservar y mejorar la confiabilidad de los activos fijos de la empresa,

7. 7
alargando la vida útil de los equipos y componentes. En base al análisis
efectuado se recomienda realizar inspecciones termográficas periódicamente
(Mendoza Haro, 2011) Realizó la investigación de la aplicación del
mantenimiento predictivo mediante análisis termográfico en tableros de
distribución electrónicos, el estudio fue de enfoque cuantitativo, con diseño pre
experimental, mediante el uso de cámaras termográficas para la detección en
los equipos electrónicos, de algún cambio de temperaturas; así como la
recolección de datos de cargas eléctricas mediante un diagrama unifiliar y
realizar el respectivo análisis e informe del problema para brindar una solución
inmediata. Se concluye que es viable la implementación del análisis
termográfico.
(Balcázar, 2016) Realizó la investigación de la aplicación de la termografía
infrarroja en tableros eléctricos para mejorar la seguridad y calidad de la
energía, La investigación a realizar es de tipo descriptivo, aplicativo y
correlacional, misma que estará fundada en los principios básicos aplicativos
en la termografía infrarroja. En este proyecto se evaluó 479 datos,
identificándose 142 equipos con altas temperaturas que representan el 30% de
anomalías, de las cuales el 43% son críticas, determinándose la disponibilidad
de equipos mediante la implementación de la técnica de termografía el cual se
obtuvo como resultado un aumento de 92.18% a 92.64%.

8. 8
1.3. TEORÍAS RELACIONADAS CON EL TEMA
1.3.1. Tendencia del Mantenimiento
La historia del mantenimiento nace a finales del siglo XVII, en un espacio en la
línea de tiempo donde surgió la necesidad de reparar las máquinas, es de ahí
en esas épocas el mantenimiento tenía la conceptuación que el mantenimiento
se aplicaba cuando maquina había pasado por un trabajo de excesiva fatiga y
este necesita cambiar o repararlo.
El mantenimiento en la historia ha ido evolucionando y creando sus distintos
tipos, el mantenimiento comenzó a tomar importancia a raíz de la necesidad de
mantener o aumentar la producción.
(Fernandéz, 2014) Hasta 1914, el mantenimiento tenía importancia secundaria
y lo ejecutaba los mismos operarios de producción sin conocimiento
demostrado en el tiempo. A partir de 1950 gracias a los estudios de fiabilidad
se identificó que a una máquina en servicio siempre la integraban dos factores:
la máquina y el servicio que esta proporciona. De aquí surge la idea de
preservar, o sea, cuidar que este dentro de los parámetros de calidad deseada.
El mantenimiento ha ido evolucionando al pasar del tiempo con el desarrollo
técnico-industrial, logrando el fortalecimiento de sus técnicas con el apoyo de
las asociaciones de mantenimiento.
Hoy en día en mantenimiento es la actividad relacionada con la buena
conservación de los equipos, el cual existen tipos de mantenimientos:
mantenimiento correctivo, mantenimiento preventivo, mantenimiento proactivo.
Todas estos tipos mantenimientos están asociados a un fin, el de proporcionar
un mejor rendimiento una mayor disponibilidad al equipo.
Uno de los objetivos del mantenimiento es evitar o mitigar las consecuencias
de las fallas de las maquinas, previniendo los incidentes antes de que ocurran,
manteniendo el equipo en oprimas condiciones.

9. 9
1.3.2. Tipos de Mantenimiento
Al transcurrir el tiempo, se han identificado diversidad de tipos de
mantenimiento por lo cual citaremos algunos de los tipos de mantenimiento,
que se diferencian entre sí por el carácter de las funciones que desarrollan:
1.3.2.1. Mantenimiento Correctivo:
Es aquel que se ocupa de la reparación una vez que se ha producido la falla y
el paso subido de la maquina o instalación, denominado conjunto de tareas
destinadas a corregir los defectos que se van presentando en las diversas
máquinas. (Gómez de León, 2008)
Se interpreta como mantenimiento correctivo a la corrección de defectos o fallos
en el momento en que se suscitan.
El mantenimiento correctivo considerado como el ejecutor de la reparación en
un tiempo determinado siguiendo un procedimiento analítico para dejar el
equipo en óptimas condiciones, este mantenimiento se clasifica en dos tipos:
 Mantenimiento Correctivo No programado: Es el que se realiza
inmediatamente después de presentada la falla, generalmente detienen el
proceso productivo. Esta parada no fue planificada alterando así las actividades
del equipo técnico.
Esta acciónpuede deberse a una avería imprevista que deba repararse lo antes
posible, bien por una condición imperativa que debe cumplirse (meta molienda,
seguridad, contaminación, daño de proceso, etc.)
 Mantenimiento Correctivo Programado o Planificado:
Es aquel mantenimiento planificado en el cual el equipo técnico sabe de
antemano lo que hay que hacer (tareas a ejecutar, herramientas a usar), para
que cuando el equipo esté parado para realizar el mantenimiento, se disponga
del personal, repuestos y permisos necesarios por el área de seguridad.
Con frecuencia el mantenimiento correctivo se realiza en las paradas de plana
o en la ausencia de materia prima aprovechando ese tiempo para reparaciones
mínimos o mantenimiento en general logrando cumplir sus objetivos.

10. 10
1.3.2.2. Mantenimiento Preventivo: Es aquel mantenimiento que se lleva
a cabo para mitigar la degradación y reducir la probabilidad de fallos en los
activos el cual tiene por misión mantener la continuidad en funcionabilidad de
los equipos (Calameo, 2015)
Este mantenimiento evalúa las condiciones de trabajos de los equipos a través
de tareas evaluativas siguiendo algún patrón.
Algunos de los métodos habituales para identificar qué procesos de
mantenimiento preventivo deben llevarse a cabo son las recomendaciones de
los fabricantes, la legislación vigente, las recomendaciones de expertos y las
acciones llevadas a cabo sobre activos similares.
El mantenimiento preventivo constituye una acción, o listado de acciones
necesarias, alcanzando alargar la vida útil de la máquina e instalaciones como
resultados la prevención y la suspensión de las actividades laborales por
imprevistos. Tiene como propósito planificar periodos de paralización de trabajo
en momentos planeados, para inspeccionar siguiendo unos procedimientos y
realizar las acciones de mantenimiento de la máquina, con lo que se lograra
minimizar notoriamente las reparaciones improvistas (ARÉVALO, 2012)
1.3.2.3. Mantenimiento Proactivo: Es aquella técnica enfocada en la
identificación y corrección de las causas que ocasionan las fallas en la máquina,
esta técnica brinda soluciones que atacan la causa de los problemas no los
efectos. (Gómez de León, 2008)
1.3.2.4. Mantenimiento Predictivo:
Esta clase de mantenimiento se sustenta en el uso de parámetros físicos los cuales
son usados como variables para tener un conocimiento permanente del estado del
equipo. Se soporta en el uso de tecnologías que muestran con antelación la
aparición de condiciones de falla. (DÍAZ, 1999)
El mantenimiento predictivo se conforma en una serie de acciones que se
realizan para inspección el equipo sin necesidad de parar su operatividad y
técnicas que se aplican con el objetivo de detectar posibles fallas y anomalías
de maquinaria a través de equipos tecnológicos en las etapas recientes para

11. 11
evitar que estos fallos se manifiesten en gran magnitud durante su
funcionamiento, evitando que ocasionen paradas no planificadas.
Para fortalecer el mantenimiento predictivo se utiliza algunas técnicas no
destructivas las cuales ayudan a dar un diagnostico acertable para la asegurar
el funcionamiento de la máquina.
 Análisis de Lubricantes
 Análisis Vibracional
 Análisis Por Ultrasonido
 Análisis Termográfico
1.3.3. Termografía Infrarroja
La termografía infrarroja es la ciencia de adquisición y análisis de la información
térmica obtenida mediante dispositivos de adquisición de imágenes térmicas a
distancia. (Pastor, 2013)
Termografía significa “escritura con calor”, igual que fotografía significa
“escritura con luz”. La imagen generada se denomina termograma o imagen
térmica.
El término “Infrarrojo” La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de
radiación electromagnética, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero
menor que la de las microondas, es lo que se hace sin contacto, detectando la
temperatura.
La temperatura es una variable fundamental virtualmente para cualquier
situación y en todos los procesos. Esto puede sonar muy exagerado pero es
verdad, tener control sobre elle implica mayor calidad, seguridad y ahorro de
dinero.
Existen tres razones que hacen de la termografía infrarroja una herramienta de
utilidad fundamental.
Es sin contacto – la medida se realiza de forma remota, ello implica muchas
ventajas, dos de ellas especialmente importantes.

12. 12
En primer lugar, mantiene al usuario fuera de peligro. Un ejemplo donde esto
es muy importante es en aplicaciones de mantenimiento eléctrico, los
componentes en funcionamiento simplemente no se pueden tocar y si no está
pasando intensidad, no habrá incremento de temperatura que medir. La
distancia y la accesibilidad es otro problema sin solución, tanto como la medida
de objetos en movimiento o en rotación.
En segundo lugar, la termografía no es intrusiva o afecta de ninguna forma al
cuerpo a caracterizar. Solo observamos la radiación que sale, que se emite
aunque no se mida. Esto es una condición muy importante para muchas
aplicaciones.
Es bidimensional, es posible la comparación directa entre áreas del mismo
cuerpo: podemos medir la temperatura en dos puntos o en cien dentro de la
misma imagen y compararlas.
Una imagen es perfecta para hacerse la idea inicial de una situación. Con una
imagen se determina enseguida donde están los problemas, o que puntos
tienen un especial interés. De antemano no conocemos donde se debe realizar
la medida, se puede decidir a partir de la inspección de la imagen.
El análisis del campo térmico es más fácil a partir de la imagen, en este caso
de la propia termografía que lo visualiza.
Se realiza en tiempo real, la toma de imágenes en tiempo real permite realizar
una visualización muy rápida de procesos estacionarios. Si se utilizara película
fotográfica habría que esperar días para obtener el resultado. Algunas
situaciones peligrosas podrían ser descubiertas demasiado tarde incluso la
corta espera para obtener una imagen congelada en las cámaras infrarrojas
más lentas hace que el trabajo sea mucho más impaciente, trabajamos a la
velocidad de la luz. Ningún cuerpo puede evitar emitir su propia radiación, hoy
en día ya se cuenta con más sofisticados instrumentos el cual se pueden
capturar objetos incluso de velocidad elevada.
Las medidas con contacto directo siempre implican la presencia de una
constante de tiempo que implica un cierto retraso temporal en la medida. La
característica de tiempo real de la termografía infrarroja nos permite capturar

13. 13
rápidas variaciones del campo térmico, sin modificar la forma en que dicho
campo térmico varía.
La termografía es una tecnología increíblemente diversificada que requiere
conocimiento y habilidad en una gran variedad de áreas, El saber solo como
se toma una imagen térmica no le va a llevar muy lejos debe ser capaz de
analizar una imagen y comprender las consecuencias de lo que ve.
1.3.3.1. Calor y temperatura
Para ser capaces de comprender los conceptos de temperatura y calor tenemos
que mirar las moléculas como bloques básicos del edificio de cualquier tipo de
materia. Las moléculas de una sustancia siempre están en movimiento en mayor
o menor magnitud. (Pastor, 2013)
Imagen 1. Diferencia de movimiento de moléculas calientes o frías
Las moléculas más calientes se mueven más rápido y las frías más lento.
Para una cierta sustancia. La velocidad de las moléculas corresponde con un
cierto nivel de temperatura. La sustancia contiene cierta cantidad de calor
1.3.4. Imagen infrarroja: La imagen infrarroja es aquella imagen con
contrastes de colores radio-infrarrojos obtenidos mediando una cámara
termográfica el cual nos permite fotografiar uno de los espectros lumínicos
comprendidos entre 700 y 1.200 nanómetros, no visibles para el ojo del ser
humano. Sus diversas aplicaciones pueden estar destinado a ser artísticas o
científicas.

14. 14
La imagen infrarroja es la captura del calor que está en movimiento el cual es
dinámico, a partir de esta característica dinámica nosotros podemos
diagnosticar y/o predecir cuanto de energía se transfiere (se pierde o se gana).
En una imagen infrarroja se puede identificas zonas de distintos colores, las
áreas más oscuras son aquellas irradien menos radiación térmica por ello
normalmente significa que son las zonas del cuerpo más frías. Las zonas más
brillantes significan lo contrario más radiación y áreas más calientes el cual
podemos observar en la imagen N° 1.
Imagen 2. Imagen infrarroja
A través de esta imagen podemos descubrir muchas cosas que una imagen
visual normal no nos proporciona, puntos calientes, fisuras en las hebras entre
otros aspectos.
1.3.4.1. Aplicaciones: Si tenemos presente la importancia de la
temperatura y la gran versatilidad y utilidad de la termografía no nos
sorprenderá la gran diversidad de aplicaciones establecidas en los últimos
tiempos.
Monitorizado de procesos, se utiliza en esta aplicación para optimizar el
mantenimiento y para conseguir producir con fiabilidad, seguridad y al mismo
coste.
Las siguientes son aplicaciones de monitorizado proceso
 Electricidad
 Edificación

15. 15
 Hornos y calderas
 Mecanismos, fricción
 Tanques y depósitos
 Problemas de flujo de fluidos
Investigación y desarrollo, la termografía ofrece posibilidades únicas para la
investigación científica y el desarrollo de producto. En la investigación sus
aplicaciones son innumerables, el desarrollo de producto un ejemplo importante
es la verificación del diseño
Control de calidad y monitorizado de procesos, las cámaras infrarrojas
están siendo cada vez más comunes en las fábricas para el control de calidad
y medida continua de temperatura durante el proceso de producción
Ensayo no destructivo, la radiación térmica es siempre un fenómeno
superficial pero con un poco de imaginación, con la termografía se pueden
localizar fallos debajo de la superficie.
1.3.5. Cámara termográfica
Una cámara termográfica es un equipo sofisticado utilizado para medir la
temperatura sin necesidad de contacto directo. Las cámaras termográficas
encuentran la energía infrarroja emitida, transmitida o reflejada por todos los
materiales a temperaturas superiores al cero absoluto (0° Kelvin) y convirtiendo
el factor de energía en una lectura de temperatura o termograma. Un
termograma es la imagen térmica del objeto que está emitiendo, transmitiendo
o reflejando la energía infrarroja, plasmada por la cámara. (Flucke, 2012)
Las cámaras termográficas permiten que los usuarios midan la temperatura en
aplicaciones en las que no se pueden usar sensores convencionales.
Esencialmente en aquellos casos en los que existen objetos en movimiento.
Las cámaras termográficas ofrecen una imagen que muestra diferencias de
temperatura del objeto que se está midiendo. Esto permite ver inmediatamente
los puntos calientes, en comparación con las pistolas de infrarrojos, que
muestran una imagen promedio de la zona que se está midiendo.

16. 16
Los sistemas infrarrojos son diversos y su desarrollo muy rápido, la utilización
de la cámara infrarroja es una habilidad que necesita práctica como cualquier
otra en ella se observa el control de la imagen, nivel y campo, funciones de
medida, la captura de la imagen en la cual se tiene tres reglas rango de
temperatura, enfoque óptico, composición.
Imagen 3. Cámara termográfica
Una cámara con una excelente resolución será capaz de encontrar problemas
más diminutos a mayores distancias, podrá hallar problemas significativos que
talvez pueden pasar por desapercibidos con una cámara de menor resolución.
Las cámaras infrarrojas no solo le permiten ver las diferencias de calor, sino que
también le permiten medir dichas diferencias. Para obtener los mejores resultados
posibles se recomienda una cámara termográfica que alcance o supere una
precisión de ±2 % (o 3,6 °F).
1.3.6. El espectro electromagnético
La radiación electromagnética cubre un vasto espectro de diferentes tipos de
radiación que utilizamos para una amplia variedad de aplicaciones.
La ondas hacen referencia a una perturbación o variación que transfiere energía
progresivamente de un punto a otro en un medio y que puede tener la forma de
una deformación elástica, una variación de presión, intensidad magnética o
eléctrica del potencial eléctrico o de temperatura. La energía electromagnética no
necesita un medio material para su propagación.
Existen muchas formas de describir una onda electromagnética por frecuencia,
amplitud, longitud de onda, velocidad, etc.

17. 17
En termografía las ondas electromagnéticas se caracterizan normalmente por su
longitud de onda, λ (lamba). Lo que este concepto significa se muestra en la
gráfica.
Imagen 4. Definición de longitud de onda.
La longitud de la onda es la distancia de un pico al siguiente o lo que es lo mismo
de un paso por cero al próximo. La unidad más común para la longitud de onda es
el micrómetro, µm (1 µm = 10 -6 m = 1/1000 mm). También se llama a veces
“micra”. Otra unidad para la longitud de onda cuando es muy pequeña es Å,
ángstrom (1 Å= 10 -10 m = 1/10 000 000 mm).
Las ondas electromagnéticas viajan a una velocidad muy elevada muy elevada, a
la que se conoce como velocidad de la luz. Varía en función del medio, por lo que
usualmente se define para el vacío. La velocidad de luz se escribe con una c
minúscula, y en el vacío es c=2.9997925*108 m/s, o aproximadamente 300000
Km/s. (Pastor, 2013)
Las bandas de longitudes de onda se definen de forma brusca, cambian
gradualmente y se superponen unas con otras. Las definiciones están basadas en
el uso que le damos, más que en sus características físicas. La luz visible lo es
porque podemos verla, existen variaciones entre individuos y diferentes especies
de animales. Existen también varias definiciones acerca de lo que significa
infrarrojo.
1.3.7. Radiación Térmica
La radiación térmica es un concepto más amplio que el infrarrojo. Es la radiación
que tiene la capacidad de transmitir calos por emisión y absorción.

18. 18
No solo la radiación infrarroja tiene la capacidad de transmitir energía térmica de
hecho la radiación que recibimos del sol tiene su intensidad más elevada en la
parte visible del espectro. (Pastor, 2013)
Se considera radiación térmica la parte del espectro electromagnético que
empieza en algún punto dentro de la banda ultravioleta y continua en los rangos
visibles en infrarrojo. De nuevo determinar las cifras exactas donde comienza y
termina la radiación térmica es difícil y realmente no es necesario.
Los hornos de microondas pueden calentar comida pero el proceso se basa en
excitar directamente las moléculas de agua. Los cuerpos secos no son afectados
térmicamente por las microondas. Los rayos Gamma y los rayos X son igualmente
dañinos para nosotros, pero no nos afectan térmicamente. Si nos exponemos a
ellos, inicialmente no sentiremos nada pero enfermaremos conforme la dosis
incremente.
Transmisión atmosférica, esta es utilizada en la termografía utilizamos los
términos de onda media (MW) y onda larga (LW) para explicar porque utilizamos
estos rangos de ondas en termografía necesitamos observar la forma en que la
atmosfera transmite la radiación.
Imagen 5. Banda de transmisión atmosférica
La imagen N°5 muestra la transmisividad atmosférica para diferentes longitudes
de onda a largas distancia, pero para las longitudes de onda entre los rangos de
onda media y larga prácticamente no se transmite nada. Toda la radiación es
absorbida por la atmósfera. Si construyéramos una cámara para esta banda de
longitudes de onda, no veríamos el cuerpo objetivo si no algo así como un
promedio de la atmosfera entre la cámara y el cuerpo.

19. 19
La radiación que no atraviesa la atmosfera se suele llamar parte atenuada, la
atenuación de la atmósfera es mucho más pequeña para distancias más cortas.
Emisividad, llamada antiguamente emitancia, es la proporción de radiación
térmica emitida por una superficie u objeto debido a su temperatura. La
emisividad direccional espectral se define como la razón entre la intensidad
emitida por la superficie en una dirección particular y la intensidad que sería
emitida por un cuerpo negro a la misma temperatura y longitud de onda.
La emisividad juega un papel fundamental en termografía. La forma en que
aparece una superficie depende mucho de su emisividad, no solo de la
temperatura. (Flucke, 2012)
Para hallar el coeficiente de emisividad (ε), es un número adimensional que
relaciona la habilidad de un objeto real para irradiar energía térmica, con la
habilidad de irradiar si éste fuera un cuerpo negro:
ε=
𝑅𝑎𝑑𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒
𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎 𝑠𝑖 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑎 𝑢𝑛 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜 𝑛𝑒𝑔𝑟𝑜
Gradiente Térmico, indica a menudo la existencia de transmisión de calor por
conducción. Muchos de los objetivos en termografías son sólidos opacos, y en
ellos la transmisión de calor solo se produce por conducción. Es por esto por lo
que es tan importante aprender a analizarlos. Un gradiente térmico nos muestra
el sentido del flujo de calor y nos dirige así hacia la fuente de calor.
La presencia o ausencia de un gradiente térmico nos dará claves muy
importanres para analizar las imágenes térmicas.
1.3.8. Mediciones eléctricas
Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y cálculos usados para
medir cantidades eléctricas. La medición de cantidades eléctricas puede
hacerse al medir parámetros eléctricos de un circuito electrico. Usando
transductores, propiedades físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza,
y muchas otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser
convenientemente registradas y medidas.

20. 20
La fuente de todas las cargas eléctricas reside en la estructura atómica. La
carga de un electrón es la unidad básica de la carga. La medida para la carga
es el coulomb (C) en honor al físico francés Charles Augustin de Coulomb. La
carga de un electrón es igual a 1,60 x10-19 C. Esto significa que una carga de
1 C es igual a la carga de 6,25x1018 electrones.
La corriente eléctrica es el flujo de carga a través de un conductor por unidad
de tiempo. La corriente eléctrica se mide en amperios (A). Un amperio es igual
al flujo de 1 coulomb por segundo, es decir, 1A= 1C/s.
Ley de Stefan-Boltzmann
La constante de Stefan-Boltzmann, una constante física representada por la
letra griega σ, es la constante de proporcionalidad en la ley de Stefan-
Boltzmann, donde “la intensidad física total irradiada sobre todas las longitudes
de onda se incrementa a medida que aumenta la temperatura” de un cuerpo
negro que es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura
termodinámica.
E = εσ T4
E : Energía emitida (W/cm2).
T : Temperatura absoluta (ºK).
ε : Emisividad (Emittance).
σ : Constante de Stefan-Boltzmann (5.67 x10-12W/cm2 K4).
* La radiación se incrementa con la temperatura a la cuarta potencia depende
de la emisividad.
Ley de Fourier de transmisión de calor
Utilizada para calcular la condición estacionaria de los solidos
P =
𝑘𝐴(𝑇1−𝑇2)
𝐿
P: Potencia calorífica conducida en vatios (W)
k: Conductividad del material en (W/m * k)

21. 21
A: Area de la sección transversal de material conductor (m2)
(T1 – T2) : Diferencia de temperatura a lo largo del material conductor
L: Longitud característica de conducción en metros (m)
El resultado de esta formula es potencia calorífica (la potencia multiplicada
por el tiempo nos dará energía).
1.3.9. Indicadores de Gestión de Mantenimiento
Son mediciones que nos permite ir observando el parámetro de avance en el
cumplimiento de objetivos y metas que se establencen en el área de
mantenimiento. Estos indicadores son indispendables para el cumpliemientos
de objetivos reflejados en los resultados de la gestión. (Gómez de León, 2008)
Los indicadores nos ayudan a saber como estamos respecto a los objetivos,
motivarl el personal, saber el funcionamiento de los equipos
Los indicadores de manteniemitno nos permiten valorar de una manera
cuantitavia y objetiva la gestión que realizamos de mantenimiento.
En la actualidad estos indicadores tiene una característica especifica,
observable y meidble el cual es usada para mostrar los cambios y progreso el
cual se maniefiesta en programa de mantenimiento a meadiano y largo plazo
el cual obtendrá resultados óptimos para la organización
Los indicadores de la gestión de mantenimiento miden el tiempo de fallas, el
tiempo de reparacin, el tiempo de operatividad del equipo entre otras
dimensiones.
MTBF (Tiempo medio entre fallos)
Esta dimensión es el timpo promedio en el que una maquina cumple su rol son
ninguna interrupción debeido a diversas fallas funcionales, esto quiere decir
que es el tiempo durante el cul un sistema realiza las funciones encargadas de
la instalación, mantenimiento apropiado y posibles reparaciones.
Este indicador es complicado de utilizar ya que el usuario necesita recopilar un
cierto de número de datos el cual lo tiene el área de producción, como el tiempo
de inicio de cada funcionamiento de los equipos, el tiempo de interrupción en

22. 22
el equipo, el tiempo de micro parada, etc. Estos indices muestran que este
indicador es particularmente difícil de implementar en esta aministracion de KPI
de mantenimiento donde se tiene que detallar cada una estos indicadores.
MTBF =
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑎𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠
Mientras mayor se tengra un frecuencia de paradas inoportunas menor será la
disponibilidad del equipo y por ende el equipo menos confiable.
Este indicador es típicamente parte de una estructura que representa el sistema
fallido se repeara inmediatamente teniendo en cuenta el tiempo promedio ya
que este indicador es la medida aritmética del tiempo entre fallos de un sistema
en el funcionamiento de un equipo.
MTTR (Tiempo medio hasta la reparación)
Este indicador es aquel que mide el tiempo promedio que transcurre en reparar
un equipo después de haber transcurrido una falla, es decir hasta regresar al
equipo a condiciones disponibles.
El tiempo total de inactividad se puede deber a las diversas fallas y en distintos
escesarios, es por tal motivo que este indicador es de suma importancia para
mejorar la gestión del mantenimiento.
Cuando una maquina deja de funcionan pasa a un estado inactivo el cual tiene
que ser atendido de manera inmediata esta tasa de falla es medible para lo cual
el tiempo promdeio para reparar se expresa de la siguiente manera:
MTTR =
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑎𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠
El MTBF y MTTF son a menudo usados intercambiablemente, pero una clara
diferencia existe entre los dos. Si la falla de una unidad es temporal y la unidad
puede ser reparada y retornada a operación mediante el arreglo o reemplazo

23. 23
de componentes específicos, entonces el término MTBF es aplicable. En
contraste, el MTTF es aplicable a unidades que están diseñados para fallar una
sola vez y son totalmente reemplazados
Disponibilidad total:
La disponibilidad es el indicador clave en la gestión del mantenimiento siendo
el indicador mas manipulable, la disponibilidad es el cociente entre el tiempo
disponible, como sustracion del tiempo total el tiempo por paradas de
mantenimiento programado y el tiempo por parada no programada. Una vez
obtenido se divide el resultado entre el tiempo total del periodo considerado.
La disponibilidad corresponde al tiempo que un equipo o sistema esta listo y
condiciones de cumplir una fiuncion esperada, básicamente se trata de evaluar
que porcentaje del tiempo dentro del periodo evaluado, estuvo listo para
trabajar.
Disponibilidad por averías: La disponibilidad por avería no tiene en cuenta,
pues, las paradas programadas de los equipos.
Confiabilidad: la palabra confiabilidad engloba la probabilidad de que un
equipo o sistema, pueda trabajar correctamente sin ninguna falla, en un
terminado tiempo, en otras palabras confiabilidad es la probabilidad de que un
equipo funcione correctamente birndando seguridad.
Es identificado por R(t) y es la probabilidad de que una máquina no se averíe
durante un espacio determinado de tiempo en escenarios operativas y
ambientales establecidas. Si los fallos no se dan, la máquina es cien por
ciento confiable, claro esta que es nuelo en la realidad.
λ es la variable que indica la confiabilidad de un equipo sujeto a fallas de tipo
aleatorias.
Disponibilidad Total = Horas Totales – Horas paradas por Mantenimiento
Horas Totales
Disponibilidad por averias = Horas Totales – Horas paradas por avería
Horas Totales

24. 24
La ecuación de confiabilidad, también denominada curva de supervivencia se
puede escribir de la siguiente manera:
R (t) = e – λt
La confiabilidad se obtiene de manera paulatina cumpliendo con los
programas de mantenimiento, es ahí donde se ve reflejado la confiablidad,
lograr la confiabilidad de un equipo depende de diversos factores.
Mantenibilidad: La mantenibilidad se encuentra familiarizada a la expectativa
que se tiene de que maquina logre ser colocado en condiciones optimas de
operación dentro de escenarios indistindos y de un periodo de tiempo fijado.
La mantenimbilidad es el dominio de un sistema que representa la cantidad
del esfuerzo necestado para lograr la una excelente conservación y su
funcionamiento idóneo o para restituirlo una vez se haya presentado un
evento de falla inesperada. Se podrá decir que es super mantenible cuando el
esfuerzo asociado a la restitución o reparación logre ser bajo.
M (t) = 1 – e - µt
Donde:
 M(t): Mantenibilidad
 e: constante neperiana (e=2.718…)
 t: tiempo total del estudio(en horas)
 µ: Tasa de reparaciones (número total de reparaciones
efectuadas con relación al total de horas de reparación del
equipo).
El valor característico que pertenece a la parte de la definición de M (t), es el
tiempo medio hasta la reparación (MTTR).
µ= 1
MTTR

25. 25
Eficiencia General de Equipos: Es una razón porcentual que esta diseñada
para medir la eficiencia productiva de un equipo industrial de una manera
cuantitativa, esta nos propociona una perspectiva del estado de las perdidas
que ocurren durante el proceso continuo.
Este indicador se encuntra asociado con la mejora continua el cual favorece
tanto a la producción como el mantenimiento
El OEE resulta de multiplicar otros tres ratios porcentuales: la Disponibilidad, la
Velocidad y la Calidad.
OEE = Disponibilidad * Velocidad * Calidad
Análisis de Criticidad: El análisis de criticidad es una metología peculiar que
nos permite estudiar el problema y dus derivados, logrando encontras los
orígenes las cuasas y su impacto.
El mejoramiento de la confiabilidad operacional de una operación o de sus
equipos y componente, está relacionado con cuatro aspectos fundamentales:
confiabilidad humana, confiabilidad del proceso, confiabilidad del diseño y la
confiabilidad del mantenimiento. Por el caul estos aspectos deben cumplirse
paulatinamente.
Para realizar un análisis de criticidad se debe: definir un alcance y propósito y
selección método de solución el cual sea factible para dicho problema o falla
sustancial.
AMEF: El Análisis del Modo y Efecto de Fallas (AMEF), también conocida en
ingles como FMEA.
El AMEF es conjunto de directrices con el cual podemos identificar las
circunstancias fallidas en los productos, procesos y sistemas, así como analizar
a fondo la causa raíz del problema y clasificar de manera objetiva sus efectos,
causas y elementos de identificación de los mismos, logrando de esta forma,
evitar un suceso inesperado que pueda ocasionar daños y tener un método
documentado de prevención.
Lo que se va lograr al implementar el AMEF es lo siguiente:

26. 26
 Hallar las fallas o Anomalias antes de que se manifientes (principal
función).
 Minimizar los costes de garantías de los equipos o sistemas.
 Aumentar la confiabilidad de los equipos (decrecentando los tiempos
perdidos y re-trabajos).
 Recorta el tiempo de desarrollo de nuevos productos o procesos.
 Documentar toda información involucrada con los procesos.
 Aumenta la satisfacción del cliente.
 Mantiene el Know-How en la empresa.
Tipos de AMEF:
El procedimiento AMEF puede aplicarse a:
Productos: El AMEF usado a un producto sirve como herramienta predictiva
para identificar probables desperfectos en el diseñoo, maximizando las
posibilidades de tomar precauciones antes de que suceda algun daño al cual
pueda llegar a tener en el usuario o en el proceso de producción.
Procesos: El AMEF usado a los procesos sirve como herramienta predictiva
para identificar probables desperfectos en los proceso de producción,
maximizando las posibilidades de de tomar precauciones antes de que suceda
algun daño al cual pueda llegar a tener en el usuario o en etapas posteriores
de los distintos procesos.
Sistemas: El AMEF usado a sistemas sirve como herramienta predictiva para
detectar probables desperfectos en el diseño del software, maximizando las
posibilidades de anticiparse a los efectos que pueden llegar a tener en su
funcionamiento.
Otros: El AMEF puede aplicarse a los distintos procesos de forma genérica en
el que se pretendan identificar, clasificar y prevenir desperfectos mediante el
análisis de sus efectos, y cuyas causas deban documentarse paso a paso.

27. 27
Pasos para crear el AMEF
El AMEF dese crear siguiendo un conjunto de directrices y pasos se describen
a continuación:
a) Realizar un lista de los pasos claves del proceso en la primera
columna. Pueden ser los que hayan tenido calificados con más
porcentaje en su Matriz C&E.
b) Realizar una lista de los Modos de Fallas potenciales para cada etapa
del proceso. Esto quiere decir que se tiene que identificar cómo esté
paso del proceso pudiera tener la probablidad de estar mal.
c) Ejecutar una lista de los Efectos de cada potencial Modo de Falla. Si el
modo de falla esta presente, que significado tiene para nosotros y
nuestro cliente.
d) Destinar el grado de severidad de cada efecto. Con el número uno para
no severo y número diez para sumammente severo. Y percatarse que
el equipo entienda y esté de acuerdo en la escala antes de comenzar.
e) Destinar el grado de ocurrencia de cada Modo de Falla. Así como su
nombre lo indica estamos dándoles un valor de escala a que tan
frecuente ocurre esta falla. Usando el número uno para 'casi nunca' y el
número diez para 'esperamos que suceda todo el tiempo'.
f) Enumerar los Controles Actuales para cada Causa y calificar la escala
de su eficacia en la columna de detección. Aquí el número uno
significaría 'tenemos excelentes controles' y el número diez significa 'no
tenemos control o tenemos muy mal control'
g) Calcular Número Prioritario de Riesgo de cada efecto NPR =
Severidad, Ocurrencia, Detección.
h) Primar os Modos de Falla acorde al NPR. El equipo tendrá que decidir
dónde enfocarse primero.
i) Destinar acciones a los empleados responsables para erradicar o
minimizar los riesgos de Modo de Falla. Como tambien asegurarse de

28. 28
incorporar la fecha de cuándo deben estar completadas dichas
acciones.
j) Teniendo todas las acciones completadas, calcular otra vez la
Ocurrencia y Detección. Por lo general en los distintos casos no se
cambia la escala de la Severidad a menos que el cliente decida que ya
no es un problema importante
Software destinado para un análisis predictivo
Hoy en día la tecnología de los software son de bastante ayuda para las
diversas funciones.
ProModel: ProModel es un simulador orientado a cuantificar las horas de
trabajo, cumplimiento y algunos etapas de inactividad, este software tiene la
tecnología de simulación de eventos discretos la cuales de gran ayuda al
momento de planificar y proyecciones de trabajo.
Este programa cuenta con diversos comandos los cuales son de fácil
aprendizaje, exportación de archivos, entre otros que hacen que su ejecución
sea segura rápida y confiable.

29. 29
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿De qué manera incidirá el sistema de mantenimiento predictivo a través
del análisis termográfico para aumentar la disponibilidad de los quipos
eléctricos del área de centrifuga de la empresa cartavio S.A.A?
1.4. JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto de investigación se justifica teóricamente porque
pretende de una manera global mejorar la disponibilidad de equipos
eléctricos obteniendo una decrecentación de costos por mantenimiento,
por que es el vital importancia garantizar la disponibilidad de los equipos
eléctricos según los requerimientos, esto ayudar a continuar con su
operatividad, reduciendo notoriamente las labores de mantenimiento
correctivos no programados por fallo inesperados para erradicar las
paradas fortuitas, se justifica tecnológicamente por lo que propone una
implementación de un sistema de mantenimiento predictivo a través del
análisis termográfico, ya que proporciona una técnica de vanguardia en
la coyuntura del enfoque del mantenimiento eliminando conceptos
erróneos de aplicar el mantenimiento solo cuando se requiere reparar.
Se justifica Socialmente por lo que genera calidad de vida para los
empleados como una mayor motivación al personal, un trabajo seguro y
equipo, el mantenimiento predidictivo pronostica las probables fallas el
en el equipo utilizando el análisis termográfico brindanado a los
empleados un instrumento seguro y eficaz para realizar sus labores, se
justifica económicamente ya que la reducción de fallas en los equipos,
tendrá un efecto directo en el tiempo de producción, de tal manera
evitaremos una parada no programada el cual implique realizar
reparaciones en las máquinas o tableros eléctricos, garantizando una
excelente disponibilidad de los equipos y como resultados una
producción mayor con mínimos costos de repración. Se justifica
metodológicamente por que la manera es adecuada de como se
profundiza esta investigación el cual servirá como plantilla a
investigadores futuros interesados en temas similares, ya que en el
mantenimiento predictivo se aplican diversas técnicas y una de ellas es

30. 30
el análisis termográfico el cual es gran ayuda para los sistemas
eléctricos.
HIPÓTESIS
El sistema de mantenimiento predictivo a través del análisis termográfico
mejorará la disponibilidad de los equipos, reduciendo las paradas no
programadas
1.5. OBJETIVOS
1.5.1. Objetivo General
Implementar un el sistema de mantenimiento predictivo a través del
análisis termográfico para aumnetar la disponibilidad de los quipos.
1.5.2. Objetivos Específicos
 Determinar el estado actual de la disponibilidad de los equipos
eléctricos.
 Desarrollar un análisis modal y efecto de fallas (AMEF) a los equipos
eléctricos que cuente con una tasa mayor de fallas.
 Ejecutar una modulación y simulación utilizando el software Promodel
para identificar la disponibilidad de los equipos eléctricos.
 Determinar la influencia e impacto en la disponibilidad y rentabilidad de
equipos tras la ejecuición del análisis termográfico.

31. 31
CAPITULO II:
METODOLOGIA