El papel de los videoscopios en las inspecciones de turbinas de gas: conocimientos del campo

Las inspecciones tradicionales de turbinas de gas pueden llevar mucho tiempo y ser costosas. Sin embargo, una inspección visual remota puede ser una alternativa efectiva a desarmar el equipo para ver el interior. Los videoscopios avanzados pueden proporcionar una excelente visibilidad e imágenes, mediciones sencillas e informes más completos.

Las turbinas de gas son y seguirán siendo una parte fundamental del sector energético. Dadas las presiones, las temperaturas, las tolerancias y el impacto que pueden tener las fallas del motor, conocer la salud mecánica de cada motor es tan crítico como el propio motor.

Los videoscopios son fundamentales para evaluar esa salud. Permiten que un inspector vea, analice y mida elementos de interés dentro del motor. Este artículo explora el papel de los videoscopios en las inspecciones de turbinas de gas y analiza las capacidades clave de los videoscopios que superan los problemas comunes que se encuentran en el campo.

Un videoscopio es un tipo avanzado de boroscopio que se utiliza para la inspección visual remota (RVI). Una inspección de videoscopio en una turbina de gas generalmente se programa en función de las horas de funcionamiento y el modelo. Además, pueden ocurrir paradas o interrupciones forzadas o no planificadas cuando se requiere una inspección de emergencia para identificar la causa.

Durante una inspección de una turbina de gas, un técnico de RVI toma un videoscopio, como un videoscopio Olympus IPLEX, e inserta la punta distal del tubo de inserción en el motor de la turbina. El tubo de inserción de los videoscopios viene en una variedad de longitudes y, por lo general, tiene un diámetro de aproximadamente 4 milímetros (mm) o 6 mm. El diámetro y la longitud más comunes para la inspección de turbinas de gas son 6 mm y 3,5 metros (11,5 pies), respectivamente.

1. Ejemplo de inspección con videoscopio. Cortesía: Veracity Technology Solutions

Después de insertar el extremo del tubo de inserción flexible, el técnico navega por el endoscopio hasta las áreas críticas, como las palas, las paletas y la cámara de combustión. Las últimas tres pulgadas del tubo de inserción se curvan/articulan y el usuario las controla mediante un joystick. Esta articulación ayuda en la navegación porque controla la ubicación del extremo distal del tubo de inserción a medida que se inserta. Una vez que se alcanza el área de interés, la articulación se utiliza para centrar la vista del área dañada o problemática en la pantalla (Figura 1).

Cuando los usuarios pueden ver el área de destino, pueden guardar una imagen o video para un análisis colaborativo o para informar al propietario del activo. Los usuarios pueden agregar anotaciones a las imágenes capturadas, como rodear un área o superponer texto en una imagen. En la mayoría de los modelos actuales, la anotación se simplifica utilizando la pantalla táctil del videoscopio.

Un método de análisis avanzado que se utiliza para las áreas problemáticas señaladas es realizar mediciones estereoscópicas en indicaciones, como una grieta en una cuchilla. La medición estéreo cuantifica la información visual en la pantalla y se puede hacer referencia a los procedimientos de tolerancia a fallas, lo que permite que el propietario del activo tome una decisión informada sobre los próximos pasos.

Evaluar la salud de un motor de turbina de gas implica más que tomar una imagen y realizar mediciones. Si bien estos son pasos cruciales, las imágenes luego se envían, administran y revisan, a veces por varias personas.

Los fabricantes de videoscopios avanzados han reconocido la necesidad de proporcionar más que una herramienta que produzca una imagen clara y brillante. Existe una tendencia entre estos fabricantes a alinearse con los requisitos de la industria. Esto significa que, además de los beneficios inmediatos de un videoscopio de vanguardia, se están utilizando y desarrollando funciones como la transferencia inalámbrica de imágenes, la gestión de bases de datos de imágenes en línea y la generación de informes para proporcionar servicios de inspección.

Un problema con el equipo RVI es que puede ser difícil proporcionar informes cohesivos y rápidos a los propietarios y operadores de las instalaciones de energía. Además, los inspectores normalmente necesitan comunicarse directamente con el propietario y el personal del operador que supervisa la inspección.

Los videoscopios que pueden mejorar el servicio de inspección ofrecido a los propietarios de activos pueden generar un repunte en el negocio. Por ejemplo, las funciones avanzadas del videoscopio Olympus IPLEX NX han demostrado aumentar la eficiencia tanto durante la inspección como al informar los resultados.

Scott Kennedy, vicepresidente de Desarrollo Comercial de Veracity Technology Solutions, compartió algunas de las ventajas de usar el videoscopio IPLEX NX. "El equipo habla por sí mismo y sé que nuestros clientes aprecian los beneficios que les brinda", explicó Kennedy. "Para nosotros, el videoscopio IPLEX NX es un instrumento poderoso para nuestros inspectores de boroscopio certificados, pero sigue siendo lo suficientemente fácil para que un técnico de planta aprenda a usarlo para una verificación de inspección de componentes simple. Ha sido una gran herramienta para aumentar nuestro negocio y brindar una mejor servicio a nuestros clientes".

Para Veracity, el videoscopio IPLEX NX es un activo fundamental para realizar inspecciones de turbinas de gas debido a tres capacidades principales.

Excelente visibilidad e imágenes en una pantalla grande. Los técnicos de inspección y otro personal en el lugar de trabajo aprecian las vistas óptimas proporcionadas por la gran pantalla de 8,4 pulgadas del videoscopio y las imágenes brillantes y vibrantes. Esta excelente visibilidad es útil cuando se inspeccionan motores de turbina de gas. Por ejemplo, un inspector en la plataforma de una turbina puede girar la pantalla hacia un gerente de proyecto que se encuentra a varios pies de distancia, y el gerente de proyecto puede ver y comprender fácilmente lo que se muestra en la pantalla.

Las capacidades de la pantalla táctil hacen que el tamaño de la pantalla grande sea aún más útil para las inspecciones y mediciones. Los usuarios pueden acercar y alejar fácilmente el zoom con solo pellizcar o extender dos dedos en la pantalla. Anotar las imágenes con texto, flechas y círculos también es más sencillo con una pantalla táctil.

Según el objetivo de inspección, el videoscopio IPLEX NX se puede combinar con un tubo de inserción de 4 mm, 6 mm o 6,2 mm (que contiene un canal de trabajo) de diámetro. El alcance de 6 mm se usa comúnmente cuando se inspeccionan turbinas de gas. Para mostrar estos objetivos en detalle con una calidad de imagen sobresaliente, el videoscopio IPLEX NX tiene una óptica optimizada y un dispositivo de carga acoplada (CCD) de alta resolución.

2. El videoscopio IPLEX NX muestra una imagen brillantemente iluminada. Cortesía: Veracity Technology Solutions

Como este CCD requiere más luz para generar la misma imagen brillante en comparación con los CCD de resolución más baja, el videoscopio presenta una iluminación de diodo láser intensamente brillante (Figura 2). La luz viaja a través del tubo de inserción a través de un cable de fibra óptica. Una fuente de luz más brillante es crucial en el mundo RVI, ya que la única fuente de luz a menudo proviene del videoscopio.

Medidas fáciles. Tomar medidas es fácil en la gran pantalla táctil, lo que hace que la tarea sea más eficiente para el técnico de inspección. Sin una pantalla táctil, el cursor de medición solo se puede mover con un joystick. Ahora, el usuario puede tocar en la vecindad de donde se debe colocar el punto y luego usar el joystick para una ubicación refinada final del punto. Este flujo de trabajo mejorado permite al usuario informar al administrador del proyecto en el sitio mucho más rápido.

El videoscopio IPLEX NX también tiene rango multipunto, una característica que ayuda a acelerar el tiempo promedio que le toma a un inspector realizar una medición. Muestra cinco puntos alrededor de un círculo en la imagen en vivo (uno en el centro y cuatro en el borde del círculo). Las distancias al objetivo en esos puntos se muestran en tiempo real. De esta forma, un inspector puede saber de inmediato si la imagen de medición está lo suficientemente cerca en un área determinada y en toda la imagen. Todo esto se hace en la imagen en vivo antes de que se haya capturado una imagen.

3. Se usa un modelo 3D (derecha) del borde de una cuchilla para confirmar la ubicación del punto en la imagen estéreo (izquierda). Cortesía: Veracity Technology Solutions

Otro beneficio para las mediciones es la función de modelado 3D. Una vez que se ha tomado una imagen estéreo, el usuario tiene la opción de verla como un modelo 3D. El modelo 3D ayuda al inspector a comprender completamente dónde se colocan los puntos de referencia y medición.

El modelado 3D se usa a menudo cuando se inspecciona el borde de una pala, ya que es una práctica común colocar puntos de referencia en el borde de la pala. Usando el modelo 3D, el inspector puede estar seguro de que la punta está colocada en el borde de la hoja en lugar de ligeramente fuera del borde. Si la punta está ligeramente fuera del borde de la hoja, estará completamente fuera de la hoja y ubicada en algún lugar detrás de la hoja.

Como se mencionó anteriormente, la pantalla táctil facilita la selección rápida de puntos. Esta característica también es útil cuando se utiliza el modelo 3D. Usando simples gestos de pantalla táctil, el usuario puede manipular el modelo 3D de diferentes maneras. El usuario puede deslizar un dedo para rotar el modelo, pellizcar o separar dos dedos para acercar y alejar el modelo, y deslizar dos dedos para desplazar el modelo por la pantalla.

Informes más completos. El resultado de la mayoría de las inspecciones es un informe con un resumen de los hallazgos, recomendaciones e imágenes para ilustrar el estado de los activos. Sin embargo, el esfuerzo de generar un informe de inspección puede llevar mucho tiempo y ser un desafío si las organizaciones desean adoptar plantillas estandarizadas.

Los videoscopios IPLEX NX forman parte de una solución integral de flujo de trabajo diseñada para reducir el tiempo y el esfuerzo necesarios para crear informes de inspección estandarizados en toda la organización. Con la solución en la nube de ViSOL, los usuarios pueden importar y revisar los medios de inspección desde un videoscopio IPLEX NX. Además, los informes se pueden generar automáticamente para simplificar todo el flujo de trabajo de RVI.

El software del videoscopio IPLEX NX es una parte integral de la solución ViSOL, ya que permite al inspector personalizar y seleccionar el resultado de inspección predefinido o cualquier defecto en el momento de la captura de imágenes. Los datos de inspección se pueden integrar con la imagen para que toda la inspección se pueda transferir sin problemas a la solución ViSOL.

Esta información se puede enviar directamente a la nube o temporalmente a la aplicación de escritorio ViSOL durante el modo fuera de línea, luego se sincroniza con la nube cuando se reanuda la conexión a Internet. Esta conexión armonizada entre los videoscopios IPLEX y la solución ViSOL permite que el flujo de trabajo de RVI sea más eficiente, estandarizado y colaborativo.

El videoscopio es un dispositivo probado en campo para inspecciones de turbinas de gas. Funciones avanzadas de los videoscopios modernos, como imágenes brillantes de alta resolución; una pantalla táctil grande y receptiva; modelado 3D; e informes basados ​​en la nube, agregan mayor eficiencia al flujo de trabajo de inspección y generación de informes.

—Charles Janecka es Gerente de Producto Asociado de RVI en Evident Scientific.

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