Introducción: ver la temperatura es ver el estado de un equipo

Una conexión eléctrica floja, un rodamiento con lubricación deficiente o un aislamiento térmico deteriorado pueden generar anomalías de temperatura antes de provocar una parada del equipo.

La termografía infrarroja permite inspeccionar numerosos activos a distancia y sin contacto, mientras se encuentran en operación, siempre que las condiciones de acceso y seguridad lo permitan. Mediante una cámara termográfica es posible visualizar la distribución de temperaturas sobre la superficie de un activo e identificar patrones de calentamiento o enfriamiento anormal que pueden estar asociados con una falla o una desviación del proceso.

Sin embargo, una cámara termográfica no detecta fallas directamente. El detector recibe la radiación infrarroja que llega desde la superficie observada y el equipo la convierte en una distribución de temperaturas aparentes. Corresponde al inspector determinar si el patrón térmico observado es compatible con una condición anormal, considerando la emisividad, la temperatura reflejada, la carga, el ambiente y el funcionamiento del activo.

Comprender qué tipo de fallas pueden producir anomalías térmicas y cuáles son las limitaciones de la técnica es el primer paso para utilizar la termografía como una herramienta confiable dentro de un programa de mantenimiento predictivo.

Por qué una falla produce un cambio de temperatura

La temperatura superficial de un equipo depende del calor generado internamente, de la transferencia de energía hacia el ambiente y de sus condiciones de operación. Un aumento de resistencia eléctrica, fricción, carga o una alteración en la transferencia de calor puede modificar el patrón térmico observado.

La termografía aprovecha este principio para identificar anomalías térmicas que pueden estar asociadas con diferentes mecanismos de falla.

Entre las causas más comunes se encuentran:

• Incremento de la resistencia eléctrica.
• Aumento de la fricción entre componentes.
• Lubricación deficiente.
• Sobrecargas mecánicas o eléctricas.
• Deficiencias en el aislamiento térmico.
• Obstrucciones en sistemas de transferencia de calor.
• Defectos en procesos térmicos.

No todas las anomalías térmicas representan una falla inminente, pero sí constituyen un indicador de que el equipo merece una evaluación más detallada.

Fallas eléctricas detectables mediante termografía

La inspección eléctrica es probablemente la aplicación más conocida de la termografía infrarroja.

Una resistencia de contacto elevada provoca un incremento localizado de temperatura que puede detectarse antes de que el componente falle.

Entre las anomalías más frecuentes se encuentran:

Conexiones flojas

Una conexión floja, contaminada, corroída o deteriorada puede incrementar la resistencia de contacto y generar un calentamiento localizado respecto a componentes equivalentes.

Es una de las fallas más comunes encontradas durante inspecciones termográficas en tableros eléctricos.

Sobrecarga de conductores

Cuando un conductor transporta una corriente superior a la prevista, su temperatura aumenta progresivamente.

La comparación entre conductores o fases equivalentes puede revelar diferencias térmicas compatibles con una distribución desigual de carga. La causa debe confirmarse mediante mediciones eléctricas, ya que una temperatura diferente también puede estar relacionada con resistencia de contacto, ventilación, calibre del conductor o condiciones de instalación.

Anomalías térmicas en fusibles, interruptores y seccionadores

Las diferencias térmicas en fusibles, interruptores y seccionadores pueden estar asociadas con resistencia de contacto, deterioro interno, conexiones deficientes o condiciones de carga desiguales. La comparación debe realizarse entre componentes equivalentes y complementarse con mediciones eléctricas cuando sea necesario.

Barras y conexiones deterioradas

Las barras de distribución, terminales y uniones atornilladas son puntos habituales de inspección debido a la elevada corriente que circula por ellas.

Fallas mecánicas detectables mediante termografía

Aunque suele asociarse con inspecciones eléctricas, la termografía también es una herramienta muy útil para evaluar maquinaria rotativa.

En maquinaria rotativa, las anomalías térmicas suelen estar relacionadas con incrementos de fricción, problemas de lubricación, sobrecargas mecánicas o cambios en la distribución de esfuerzos. La termografía permite detectar estas variaciones térmicas, aunque normalmente es necesario complementarlas con otras técnicas para identificar su causa.

Anomalías térmicas en rodamientos

La lubricación deficiente, el exceso de lubricante, una carga elevada, la desalineación o el deterioro interno pueden incrementar la fricción y elevar la temperatura superficial del alojamiento. La termografía permite identificar y seguir esta anomalía térmica, pero no determina por sí sola su causa. El diagnóstico debe complementarse con análisis de vibraciones, ultrasonido, revisión de la lubricación y comparación con el comportamiento histórico del equipo. Este tipo de inspección es habitual en motores eléctricos, bombas, ventiladores, compresores y cajas reductoras.

Desalineación

Una desalineación importante puede aumentar las cargas sobre los rodamientos y generar un incremento térmico en determinados apoyos.

La termografía no confirma por sí sola la desalineación, pero puede indicar que existe una condición anormal que debe investigarse mediante otras técnicas, como el análisis de vibraciones o procedimientos de alineación de precisión.

Problemas de transmisión

Poleas, correas, acoplamientos y cadenas pueden presentar calentamientos asociados con tensiones incorrectas, deslizamientos o desgaste.

Frenos y sistemas de fricción

Los sistemas de frenado constituyen una de las aplicaciones clásicas de la termografía debido al calor generado durante su funcionamiento. La comparación entre pastillas, discos o zapatas de un mismo eje permite identificar frenos que no liberan correctamente o que presentan desgaste desigual, evidenciado por diferencias de temperatura entre componentes que deberían comportarse de forma similar.

Aplicaciones en procesos industriales

La termografía también permite evaluar numerosos procesos donde la temperatura es una variable crítica.

Algunas aplicaciones habituales incluyen:

• Intercambiadores de calor con ensuciamiento.
• Hornos industriales.
• Calderas.
• Sistemas de vapor.
• Tuberías aisladas.
• Refractarios.
• Tanques de almacenamiento.
• Equipos de refrigeración.

También es frecuente su aplicación en líneas de proceso, reactores, tuberías de proceso y sistemas de distribución de fluidos donde la temperatura constituye una variable crítica de operación.

En estos casos, la distribución térmica suele aportar más información que un único valor de temperatura.

En aplicaciones de proceso, una anomalía no siempre se manifiesta como una temperatura elevada. Una zona fría puede indicar falta de flujo, una trampa de vapor bloqueada, una obstrucción o una transferencia de calor insuficiente. Por esta razón, el patrón térmico debe interpretarse considerando el funcionamiento esperado del sistema y no únicamente buscando puntos calientes.

Limitaciones: fallas que la termografía no detecta directamente

La termografía solo puede detectar condiciones que generen una diferencia de temperatura superficial suficiente para ser observada por la cámara y que además sea accesible desde el punto de inspección. Por esta razón, existen fallas que no pueden identificarse directamente o que solo se vuelven visibles cuando el deterioro ya ha avanzado.

Por ejemplo:

• Un desbalance mecánico puede no generar un aumento apreciable de temperatura.
• Una grieta en un eje puede permanecer invisible para la cámara.
• Un rodamiento con daño incipiente puede no mostrar diferencias térmicas durante sus primeras etapas.
• Una cavitación ligera puede requerir técnicas como el análisis de vibraciones o el ultrasonido para detectarse con mayor sensibilidad.

Por esta razón, la termografía forma parte de un programa de mantenimiento predictivo, pero rara vez debe utilizarse como la única técnica de diagnóstico.

La mayor confiabilidad se obtiene al combinarla con herramientas como el análisis de vibraciones, el ultrasonido industrial y el análisis de lubricantes.

Buenas prácticas para interpretar una anomalía térmica

Detectar un punto caliente o una zona anormalmente fría no significa automáticamente que exista una falla.

Antes de emitir un diagnóstico deben considerarse:

• La carga y el modo de operación del equipo.
• La emisividad de la superficie.
• La temperatura reflejada aparente.
• La distancia, el enfoque y el tamaño del objetivo.
• El viento, la radiación solar y las condiciones ambientales.
• La comparación con componentes equivalentes bajo cargas similares.
• El historial térmico y la tendencia del activo.
• La diferencia de temperatura o ΔT respecto a una referencia técnicamente válida.

En muchas aplicaciones, el dato más útil no es la temperatura absoluta, sino la diferencia térmica entre componentes equivalentes o el cambio observado respecto a inspecciones anteriores.

El análisis siempre debe centrarse en identificar la causa del calentamiento y no únicamente en medir la temperatura.

¿Qué fallas puede detectar la termografía infrarroja?

La termografía infrarroja puede identificar anomalías térmicas asociadas con conexiones eléctricas defectuosas, sobrecargas, problemas de lubricación, fricción excesiva, desalineación, fallas en sistemas de transmisión, deficiencias en equipos de proceso y deterioro del aislamiento térmico. Sin embargo, el diagnóstico definitivo requiere interpretar el patrón térmico junto con las condiciones de operación y, cuando sea necesario, complementarlo con otras técnicas de monitoreo basado en condición.

Conclusión

La termografía infrarroja es una de las herramientas más versátiles del mantenimiento predictivo porque permite detectar anomalías térmicas de forma rápida, segura y sin contacto con el equipo inspeccionado.

Su principal fortaleza no consiste únicamente en visualizar temperaturas, sino en revelar anomalías térmicas que pueden indicar el desarrollo de problemas eléctricos, mecánicos o de proceso antes de que se produzca una falla funcional. Sin embargo, su verdadero valor depende de una correcta interpretación de las imágenes termográficas y de la comprensión del contexto operativo de cada activo.

Integrada con otras técnicas de monitoreo basado en condición, la termografía contribuye a mejorar la confiabilidad de los equipos y a optimizar la planificación del mantenimiento.