Съвременни приложения на инфрачервената термография при механични системи
Начало > Измервателна техника > 18.04.2017
Инфрачервената термография е мощен диагностичен инструмент в различни индустриални приложения, в които функционират механични системи. Програмите за превантивна поддръжка и RCM-поддръжка (reliability-centred maintenance или "поддръжка според надеждността") на оборудване и съоръжения в много производствени предприятия включват провеждане на обследвания с термовизионни камери за прецизно инспектиране на механичните компоненти.
Термовизионните изображения
съдържат достатъчно точни данни за температурните стойности и осигуряват на инспекторите по поддръжката ценна информация за състоянието на обследваното оборудване.
Термографските камери са безконтактни измервателни средства, които откриват невидими за простото око проблеми в механичните системи, свързани с температурни разлики и отклонения. Те позволяват на техниците да инспектират съоръженията безопасно, дори по време на критични събития. Освен за отстраняване на неизправностите, термовизионните изображения спомагат и за оптимизиране на производствените процеси, както и за качествен мониторинг.
Типични приложения на инфрачервената диагностика
са механични системи, които включват:
- помпи (например за откриване на прегряване в конекторите, проблеми с ел. предпазителите и претоварени кабели);
- процесни вентили (за проверка на статуса: отворени, затворени, наличие на теч и др.);
- резервоари за съхранение на различни флуиди (за проверка на ниво на флуида, ниво на утайка и т. н.)
- тръбопроводи (за откриване на наслоявания, течове и др.);
- електромотори (за откриване на прегрели компоненти, лагери, намотки и т. н.);
- конвейерни системи (за откриване на прегрели механични компоненти, например лагери) и т. н.
Към типичните приложения на инфрачервената термография можем да добавим и: зъбни предавки, вентилатори, захранващи системи, климатични камери, вакуумни системи, въздуховоди, двигатели, топлообменници, котли, пещи, кондензни гърнета и др.
Всички механични системи генерират топлинна енергия
по време на работа. Повишаването на температурата на системата може да е вследствие на различни фактори: триене, загуба на материал, блокиране и др. Посредством термовизионна техника могат да бъдат открити и локализирани своевременно зони с по-голямо от очакваното количество топлинна енергия.
Една от най-честите причини за загряване е триенето, което се получава вследствие на износване, разместване (загуба на центровка), свръх- или недостатъчно смазване и други неизправности в системата. В такива случаи топлината се транспортира от точката й на генериране към повърхността на съответния компонент. Тази енергия може да бъде заснета посредством техника, наречена индиректен трансфер на топлина (indirect heat transfer), и да бъде точно визуализирана на термовизионното изображение.
В голям процент от случаите
идентифицирането на съответен модел на топлинния градиент
не означава непременно, че е налице проблем. Именно поради това е важно да се извърши прецизна диагностика с термокамера, за да се разграничат неизправностите от нормалните работни прегрявания и да се избегнат времеемки и често скъпи демонтажи на оборудването за инспекция.
За да има база за сравнение при термографското изследване, се снема и съхранява т. нар. топлинен отпечатък (thermal signature) на системата при нормални работни условия. Така всяко бъдещо отклонение може да бъде сравнено с еталона. Някои лагери и мотори например целево са проектирани да работят при по-високи от стандартните за този тип системи температури. Тази информация е препоръчително да бъде отбелязана при провеждане на изследването, за да се предотвратят фалшиви заключения за наличието на проблем в системата.
Базови термографски изследвания
При тези обследвания се събира базова информация за оборудването, включително обикновени условия на околната среда, работни параметри, вид и натоварване на системата и др. Едно базово обследване показва модела на изменение на топлинния градиент при нормална работа на оборудването. При регулярното сравняване на моментните термографски профили с базовите могат своевременно да бъдат открити редица вече настъпили или престоящи неизправности в системата.
Обикновено инфрачервената термография предшества други технологии за мониторинг на състоянието на индустриалните механични системи като вибрационен анализ, ултразвукова дефектоскопия и т. н.
Предимства на инфрачервената термография
Методът е бърз и точен, безразрушителен и безконтактен, което означава, че за провеждането му не е необходимо спиране или демонтиране на оборудването. В допълнение, изображенията, снети посредством техниката, са много по-лесни за разчитане и интерпретиране в сравнение с резултатите от други методи за безразрушителен контрол.
Термографската диагностика е изключително гъвкав и приложим в множество случаи от техническата практика метод, който спомага за редуциране на разходите за поддръжка и експлоатация на механичното оборудване. Ето защо включването на тази техника в програмите по поддръжка на механичните системи и съоръжения е ефективен способ за повишаване на оперативната надежност на индустриални или комерсиални съоръжения незабавно и в дългосрочен план.
Вижте още от Измервателна техника
Ключови думи: инфрачервена термография, термографска диагностика, механични системи, термографски камери, термокамери, инфрачервена диагностика
Новият брой 9/2024