Supervisión de las condiciones. Historia de la aplicación

Las fugas de acero son pesadillas infernales y muy reales. Rociar una planta con cientos de tonelada de hierro fundido a 1.400 °C (2.552 °F) es un error extremadamente peligroso y costoso que las acerías intentan evitar a toda costa. Supervisar cucharas y torpedos de fundición con la termografía hace que prevenir las fugas sea más realista, pero las cámaras de mano tradicionales requieren un operador, lo que limita la frecuencia de las inspecciones y crea condiciones potencialmente peligrosas en el lugar de trabajo. ANT Automation, con sede en EE UU, entiende los efectos devastadores de una fuga y su sistema Cira ayuda a plantas de todo el mundo a limitar el riesgo de incidentes con una supervisión térmica continuada, según señala Flir en este artículo.

Calentar y transportar hierro fundido es intrínsecamente peligroso. Una fuga puede provocar la pérdida de miles de dólares en materia prima, daños graves en el equipos cercanos, prolongación del tiempo de inactividad o peor: lesiones o muerte de trabajadores.

Afortunadamente, unas medidas de seguridad adecuadas y un equipo saludable ayudan mucho a evitar accidentes importantes. Un mantenimiento preventivo diligente de las cucharas y los torpedos de fundición utilizados para trasladar el hierro fundido entre los distintos procesos siderúrgicos es crítico.

Muchas acerías utilizan inspecciones termográficas manuales. "La mayoría de plantas tiene una cámara térmica de mano", afirma Javier Barreiro, de ANT Automation, empresa proveedora de soluciones industriales en Pittsburg, PA. "Van más o menos una vez a la semana o cada dos días, hacen unas fotos de la cuchara de fundición y crean un informe". Aunque estas inspecciones pueden proporcionar información valiosa, a Barreiro le preocupa la baja frecuencia de inspecciones manuales. "Es un muestreo de la planta. La probabilidad de detectar un punto caliente es muy baja". Que pasen varios días entre cada inspección puede no ser un problema para muchos sectores, pero tener una precaución extra es vital cuando las consecuencias tienen que ver con hierro fundido descontrolado, especialmente cuando la sobrecarga de material se produce rápidamente. "Podríamos estar funcionando con normalidad y que se rompa un ladrillo refractario. Un punto caliente puede producirse en menos de un minuto", añade Barreiro. Identificar rápidamente puntos calientes en cucharas o torpedos de fundición exigiría varios operarios a tiempo completo en áreas de alto riesgo de la planta, condiciones que convierten la supervisión térmica continuada manual en una tarea costosa y peligrosa.

En lugar de conformarse con inspecciones térmicas poco frecuentes, las acerías pueden supervisar de manera continuada cada cuchara y cada torpedo de fundición integrando sistemas de visión artificial.

La plataforma 'Cira' (siglas en inglés de análisis continuado de infrarrojos) es "totalmente automática" y "no requiere la intervención humana", comenta Barreiro, explicando que el sistema es capaz de rastrear y supervisar de forma autónoma equipos específicos. "Podemos detectar un punto caliente en las fases tempranas analizando y rastreando el historial de una cuchara de fundición". Cada cuchara tiene una identificación única y se toman imágenes de ella desde varios ángulos durante cada uso. Los datos históricos proporcionan información sobre cualquier área problemática, mientras que el sistema diferencia entre la formación de puntos calientes y salpicaduras, derrames o reboses habituales. "Puede haber derrames y chispas en cualquier momento. No suponen un problema, en estas operaciones hay muchos reboses y salpicaduras. Nuestro sistema reconoce la actividad normal de la planta sin provocar interferencias", comenta Barreiro.

Cira funciona en la red existente de la planta y depende de varias cámaras térmicas Flir para supervisar toda la superficie de una cuchara o un torpedo de fundición. Los usuarios puede acceder a vídeo en directo, ver imágenes históricas y personalizar alarmas desde un ordenador o dispositivo móvil. Con la detección temprana con Cira, los usuarios ganan tiempo para pensar en las opciones de mantenimiento. "Recibirán un correo electrónico cada vez que se detecte un punto caliente, incluido el número de cuchara de fundición, el número de colada, las imágenes térmicas... Todo. No hace falta estar observando todo el tiempo. La alerta les llegará al smartphone".

Detectar un punto caliente de forma temprana puede permitir que se complete una colada, mientras que una cuchara que muestre signos de fallo exigirá la transferencia inmediata de su contenido a un equipo que esté en buen estado estructural.

Barreiro cree que esta información crear valor más allá de la prevención de fugas. "Puede optimizar las zonas refractarias y entender mejor el perfil de la cuchara de fundición. Tendrá más información para mejorar el proceso". Sus clientes comparten esta opinión. Está empezando a ser normal que los usuarios de Cira instalen el sistema con varias cámaras, para ampliar el número unos meses después. "En estas plantas se pusieron dos cámaras, luego cinco, luego diez... Eso demuestra la importancia de esta supervisión".

Por la efectividad del sistema Cira se centra en una termografía fiable y por haber trabajado con cámaras Flir durante más de 15 años, ANT Automation decidió integrar la Flir A315 en esta plataforma. Con una resolución de 320 x 240, la A315 ofrece 76.800 puntos de datos únicos y puede detectar diferencias de temperatura de solo 50 mK. Sus capacidades de transmisión en alta frecuencia pueden conseguir imágenes de 16 bits de fotograma completo hasta a 60 Hz y puede controlarse totalmente con un PC, y con la carcasa adecuada, la A315 soporta hasta el duro entorno de una acería.

"Recomendamos las cámaras Flir", comenta Barreiro. "Son robustas. Trabajan en muy distintas condiciones y la forma en que transmiten los datos es muy cómoda".

Los clientes instalan Cira y otros sistemas de supervisión continuada por diferentes motivos, algunos tan simples como un precio más bajo en las primas de los seguros. Ya sea para mejorar los procesos de mantenimiento o para proteger mejor los equipos cercanos, muchas plantas que adoptan las plataformas han sufrido fugas en el pasado. Para Barreiro, eso es demasiado tarde. "Necesitamos evitar que se produzca por primera vez".