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將紅外熱成像技術應用于預測性維護

您的設備運行過熱嗎?

發熱常常是設備損壞或功能故障的早期征兆,這使它成為在預測性維護 (PdM) 計劃中所監視的一個關鍵性能參數。進行紅外預測性維護的技術人員定期對關鍵設備的溫度進行檢查,從而可以隨時間跟蹤設備的運行狀況,并快速發現異常讀數以便進一步檢查。通過監視設備性能并在需要時安排維護,可降低因設備故障而發生的非計劃性停產的可能性,減少反應性維護費用和設備維修的成本,延長設備資產的壽命,并最大限度地提高維護效果和生產能力。這方面的訣竅是:為了在實際上節約資金,預測性維護不應帶來額外的維護工作。目標是要將維護資源從緊急維修轉移到對關鍵設備進行有計劃的檢查上面來。檢查所花費的時間要少于維修,尤其是使用一臺熱成像儀時更是這樣。熱成像儀可進行非接觸式紅外溫度測量,可以二維圖像的形式來記錄一個物體的溫度狀況。

與只能在單個點處獲得溫度讀數的紅外溫度計不同,熱成像儀可以捕獲關鍵部件以及設備整體的溫度。熱成像儀還可以儲存以前和當前的圖像以進行比較,并可將圖像上載到一個中心數據庫中。本文討論了熱成像預測性維護技術所帶來的節省,提供了成功捕獲和分析熱成像數據的指南,并介紹了如何將熱成像技術融入到一個預測性維護計劃當中。

節省成本

美國聯邦能源管理計劃 (FEMP) 所進行的研究估計,一個正常發揮作用的預測性維護計劃與反應性維護相比,可提供 30 % 40 % 的節約。其他獨立調查表明,平均來看,開展一項工業預測性維護計劃可帶來以下方面節約:

投資回報:10

維護成本降低:25 % 30 %

故障消除:70 % 75 %

停產時間縮短:35 % 45 %

產量增加:20 % 25 %

 測量指南

要想捕獲到最佳熱圖像,請按以下最

佳操作進行:

確認目標系統正在最低 40 % 的負荷下運行(更小的負荷不會產生太多熱量,因此難于檢測到問題)。

靠近被測目標,不要透過門來進行拍攝,尤其是不要透過玻璃來獲取熱圖像。在安全規程允許的情況下,必須將電氣外殼打開,或使用紅外窗口或觀察口。

將風和氣流因素考慮在內。這些強有力的對流會使異常高溫點冷卻下來,經常會使溫度降低到檢測閾值以下。

考慮環境空氣溫度的影響,尤其是在室外。在高溫天氣中,陽光會使設備升溫,而冷的天氣會掩蓋過熱部件的效應。

并不是所有問題都伴隨高溫!已燒斷的熔斷器和冷卻系統中的受限氣流就是這種情況的兩個例子,在這種情況中,問題是通過一個低于正常值的溫度指示出來的。在其他情況下,一個冷部件會因電流從高阻接頭分流開而顯得異常。熱成像人員必須了解設備的工作原理以及與熱量有關的故障有何特征。

考慮反射性紅外輻射來源。具有閃光反射表面和發射性的物體會從附近物體反射紅外能量(包括陽光)。這會影響到目標溫度測量和圖像捕獲。

未噴漆的金屬難于測量。為了提高測量準確度和重復性,可考慮在這種部件上粘附測量目標,通常為紙制粘貼物、電氣膠帶或進行噴漆。

對溫度測量值和熱圖像進行累積,以便于長期數據分析。溫度趨勢會向您顯示要在那里進行更多調查,哪里檢查的次數可少一些。

一旦您擁有了一個基準圖像數據庫,就可將一個報警溫度與每個圖像相關聯。在每次檢查之前,將最新數據庫上載到熱成像儀中。如果在進行新的測量時發出報警,則說明溫度發生了較大變化,需要進行調查。

1:電機軸承

先從一臺新調試及潤滑過的電機開

始測量,在電機運轉時,獲取電機軸

承外殼的快照。將這個影像作為一個

基準數據。

隨著電機及其潤滑的老化,軸承開始

發生磨損并在電機軸承內部發生產

熱的摩擦,從而使軸承外殼溫度上

升。

條件正確時(包括可直接接觸到和在正常負荷下),像高阻接頭這種問題很容易找到。

以固定時間間隔獲取附加熱成象,并將它們進行比較,以便分析電機的狀況。當熱圖像指示出一個過熱的軸承時,發出一個維修訂單以更換或潤滑軸承外殼,這可降低或消除發生高成本電機故障的可能性。

 

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