Инфракрасная термография – ее роль в техобслуживании и экономии
Неожиданные перебои в производстве недопустимы в современном индустриальном мире, когда временные и денежные ресурсы остаются ограниченными. Технологические процессы производства, необходимость своевременной доставки и роста эффективности определяют использование всех доступных способов для предотвращения нарушений в графиках производственного процесса.
Чтобы свободно конкурировать на международном рынке, владельцы малого бизнеса должны максимально увеличивать сроки службы и защищать свои производственные активы, определяя и внедряя последние достижения в сфере технического обслуживания и предотвращения потерь. Инфракрасная термография – это методика контроля, не требующая разборки оборудования, которая позволяет точно находить слабые места в промышленных электрических и механических системах. Инфракрасная камера, управляемая профессионалами, способна определить место неминуемого отказа в функционировании электрического и производственного оборудования, оборудования с огневым подводом теплоты такого, как паровые котлы и котлы центрального отопления и другого электроэнергетического оборудования, и избежать перебоев в производстве.
Что такое инфракрасная термография?
Все предметы испускают тепловую энергию в виде электромагнитных волн, видимых в инфракрасном спектре. Чем теплее предмет, тем более интенсивно испускаются инфракрасные волны. Тем не менее, человеческий глаз не в состоянии их уловить. Для этого используются инфракрасные термографы, которые определяют, выдают изображение и измеряют эти волны. Определив, зоны повышенной температуры, термограф может определить проблемные области и всю серьезность ситуации.
Современные инфракрасные камеры (тепловизоры) обеспечивают подробными изображениями, на которых отражаются все малейшие особенности тепловой сигнатуры работающего оборудования. Разница температур по отношению к требуемой указывает на степень серьезности проблемы, например, на перегрузку или разбалансировку, коррозию или неплотное соединение. Правильно истолкованный тепловой профиль может обеспечить доскональными сведениями о рабочем состоянии проверяемого оборудования. (схема. 1).
Схема 1:
Тепловизор определяет отсутствие нормальных соединений на линии 380В автоматических выключателей. Эти выключатели отвечают за работу двигателя на нефтеперерабатывающем заводе. Неплотное соединение может стать причиной поломки оборудования и снижения эффективности.
Для каждого отдельного случая определяется возможная причина, и предоставляются рекомендации по ее устранению.
Почему тепловизионные исследования столь важны?
Тепловизоинные проверки – это вложения в безопасность, эффективность и прибыльность производящих объектов. Данные страхования промышленных потерь показывают, что более 30 % всех потерь, связанных с пожарами, происходят из-за сбоев в работе системы электроснабжения, и это является основной причиной для страховых выплат в промышленном секторе. Даже если сбои в электроэнергии не вызывают пожаров, они приводят к поломке оборудования и значительному снижению продуктивности, что является не менее важно для владельцев малого бизнеса.
Эксперты признают пользу ИК сканирования для предотвращения ущерба от пожаров. Например, часть 18-16.5 Национальной ассоциации пожарной безопасности США (NFPA) «Рекомендуемые действия по техническому обслуживанию электрооборудования» устанавливает: «Систематические проверки электрооборудования с применением ИК излучения следует проводить ежегодно. Вследствие понесенных потерь, условий окружающей среды и производственных условий, при установке нового оборудования и смене нагрузок необходимо проводить более частые тепловизионные проверки: раз в квартал или полгода».
Схема 2: 10°повышение температуры от номинального значения способно сократить срок эксплуатации двигателя вдвое.
Кроме предотвращения ущерба, ИК сканирование способно продлить срок службы оборудования. Повышение температуры на 10 градусов от требуемой укорачивает срок службы двигателя вдвое и значительно повышает потребление электроэнергии. (схема. 2) В качестве комплекса мероприятий по всестороннему техническому обслуживанию и предотвращению ущерба, систематические тепловизоинные исследования, проводимые квалифицированными сотрудниками, определяют 10°повышение температуры от номинального значения способно сократить срок эксплуатации двигателя вдвое, недостатки и позволяют руководству производства назначать подходящие сроки ремонта, сократить нарушения в производстве и внеплановые простои, а также продлить срок службы оборудования и уменьшить потребление энергии.
Многие крупные и средние производственные предприятия включили тепловизионные проверки в комплексные мероприятия по техническому облуживанию и предотвращению потерь. Страховые компании также рекомендуют ежегодные проверки с использованием тепловизоров.
Как проводится ИК обследование?
Изображения, полученные при помощи тепловизора, уже многие годы применяются для поиска неисправностей оборудования, но только в 1980-е годы стали использоваться для предупреждения потерь. ИК исследования позволяют вычислить, определить и отремонтировать неисправное оборудование прежде, чем произойдет авария.
ИК-съемка может проводиться во время эксплуатации оборудования, является испытанием без разрушения образцов, которое не мешает обычному производственному процессу. Измерения проводят:
– во время производственного процесса.
– без соприкосновения с объектом исследования.
– оборудования, работающего при максимальной нагрузке.
– на безопасном расстоянии от работающего электрооборудования, вращающихся частей оборудования или оборудования, эксплуатируемого в неблагоприятных природных условиях.
По окончании проверки, готовится отчет, который может быть доставлен на место эксплуатации объекта в электронном виде или его распечатывают с сохранением цвета. Всесторонний отчет по тепловизионному обследованию должен включать, как минимум, следующие пункты:
– наименование оборудования и его расположение
– указание прибора или его части, которые показывают тепловые отклонения
– рост температуры и серьезность проблемы
– цветная термограмма и соответствующая фотография видимого света
- возможная причина и рекомендации в каждом отдельном случае для планирования и проведения ремонта.
Экономическая выгода
В среднем проверка промышленного объекта может быть завершена за один день. В зависимости от количества проверяемых объектов тестирование очень крупные заводов занимает менее недели.
Исследования показывают, что, в среднем, на типовом объекте обнаруживается восемь и более нарушений в функционировании оборудования. По степени опасности половину из них можно расположить в диапазоне от незначительных до средних, оставшуюся половину – от серьезных до критических.
В среднем экономия издержек при определении восьми неполадок составляет 14000 долларов за вычетом стоимости ИК теста и предпринятых мер по устранению недостатков. Эта цифра основана на следующих данных (цифры взяты из базы данных RSMeans CostWorks):
Если неполадки незначительные или средней степени тяжести, то экономия составляет 500 долларов за каждую.
Если они считаются серьезными или критическими, то 3000 долларов за каждую.
Схема 4: Это изменение цвета на разъединителе центральной подстанции показывает повышение температуры на нем со стороны линии. Поломка в ней могла бы привести к губительным последствиям для сталелитейного завода, который получает электроэнергию от подстанции.
Не учитываются расходы, связанные с простоями на предприятии, а также ущерб, возникший вследствие выхода из строя неисправного оборудования, затраты на электроэнергию и возможные производственные травмы.
Выбор эксперта
Любое тепловизионное исследование только тогда хорошо, когда есть результаты. Правильно подобранное оборудование – основное условие для того, чтобы термографист смог определить, найти неисправности и представить данные в таком виде, чтобы руководство предприятия и технический персонал их с легкостью интерпретировали и использовали для своевременного и соответствующим образом проведенного устранения возможных неполадок (схема. 6). Профессиональный термографист – обязательное условие для проведения качественного исследования: оборудование полезно только при условии, что есть человек, который может надлежащим образом им управлять и обрабатывать результаты. К тому же, нужно выбрать подходящую тестовую компанию, чтобы получить качественный аппарат по разумной цене от сертифицированного поставщика.
Схема 6:
Эта термограмма разъединителя показывает превышение температуры одного из ножей вследствие недостаточного контаката. Поломка привела бы к длительному простою.
При выборе эксперта нужно учитывать несколько факторов. Точная обработка информации крайне необходима. Именно поэтому столь важны профессиональная подготовка и опыт термографиста. Выбирайте тех, кто придерживается правил и норм и следует стандартам. Если не считать тестирования, хорошо подготовленный термографист будет способен определить и дать оценку не только результатам ИК проверки, но также осветить другие вопросы, связанные с предотвращением убытков, с которыми может столкнуться предприятие. Профессиональный опыт важен для выявления как тепловых, так и нетепловых проблем, которые могут нанести урон предприятию.
Специалист должен иметь при себе самое современное оборудование для количественного измерения тепловой энергии, которое служит для определения разрешающей способности и теплочувствительности. Кроме тепловизора необходимы цифровой фотоаппарат (или тепловизор со встроенной обычной камерой), переносной компьютер (ноутбук или планшет) и специальное программное обеспечение для обработки и представления данных в понятном виде. Подходящая защитная экипировка – обязательное условие, также как и умение применять ее по мере необходимости.
Относительно новым дополнением к диагностическому оборудованию термографиста является ультразвуковой преобразователь. Преобразователь высокого качества можно использовать для определения электрической дуги, образования следа и свечения на высоковольтном оборудовании. Этот прибор позволяет найти потенциально серьезные недостатки, которые нельзя определить невооруженным глазом и даже тепловизором.
Термографист должен использовать только новейшее программное обеспечение для расшифровки результатов, чтобы представить их в законченном виде и загрузить отчет в компьютер предприятия для немедленного составления плана по техническому обслуживанию. При помощи программного обеспечения эксперт должен создать базу данных всех результатов для их анализа в будущем и сопоставительного анализа с другими данными. Подобный анализ может быть использован для определения частоты и глубины проверок и позволит владельцам малого бизнеса распределять более эффективно ограниченные ресурсы.
Еще один способ выбрать качественного исполнителя услуг – навести справки о компании, в которой он работает. Убедитесь, что у фирмы есть соответствующее требованиям страховое обеспечение, и она сможет нести материальную ответственность, в случае порчи оборудования, потребуйте копию действительного страхового свидетельства. Настаивайте, чтобы компания провела отвечающий требованиям инструктаж по технике безопасности и предоставила необходимую защитную экипировку. Требуйте подписание контракта, четко определяющего процесс проверки, его стоимость и процедуру решения конфликтных ситуаций. Попросите предоставить подробную информацию о деятельности компании, свяжитесь с ними или сделайте запрос в промышленную организацию. В конце концов, остерегайтесь скрытых намерений: ИК исследование не должно открыть доступ на предприятие с целью продавать оборудование или заключать договоры об осуществлении техобслуживания.
Области применения
При использовании последних технических разработок профессионально проведенное исследование позволяет определить возможные неполадки задолго до поломки оборудования и предупредить непредвиденную аварию. ИК тесты проводят на промышленных и коммерческих объектах, в сфере здравоохранения и розничной торговли. Основные области применения:
В электрическом оборудовании и системах – регистрировать отклоняющееся от нормы нагревание, происходящее из-за слабого соединения, коррозии, неисправностей нагрузки и т.д. в высоко- и низковольтном оборудовании.
В механических системах – определить повышение температуры, связанное с трением или механической нагрузкой в оборудовании, включая коробки передач, насосы, двигатели и компрессоры.
Применение при эксплуатации – изображать и устанавливать тепловые модели в промышленном производственном оборудовании таком, как прессы, формовочные машины, сварочные аппараты и обжиговые печи.
При определении энергетических потерь – находить зоны потерь или приращения энергии, чтобы оптимизировать изоляцию или проектный КПД для наружных оболочек зданий, крыш, паровых котлов и кондиционеров.
В течение многих лет ИК исследования остаются основной поддержкой для крупных промышленных и коммерческих корпораций. Также они могут быть крайне полезны для предприятий малого бизнеса, стремящихся получить конкурентные преимущества.
Похожие материалы:
