Изменение потребностей в инфракрасных тепловизорах при техническом обслуживании оборудования. 

В современных системах промышленного производства стабильная и непрерывная работа различного электромеханического, электрического и энергетического оборудования является основой для обеспечения производственной мощности, контроля затрат и предотвращения аварий. Длительная работа оборудования под высокими нагрузками и без перерывов может легко привести к скрытым дефектам, таким как плохой контакт, износ и старение, нарушение смазки, деградация изоляции и перегрев. Эти неисправности часто не имеют очевидных ранних признаков, таких как аномальные механические шумы или видимые повреждения, что затрудняет их обнаружение при рутинных ручных проверках, измерениях температуры в одной точке и разборке после остановки. Они могут легко постепенно ухудшаться, приводя к остановке оборудования, выходу из строя компонентов, перебоям в производстве и даже авариям. Технология инфракрасной тепловизионной диагностики, обладающая уникальными преимуществами бесконтактного, непрерывного измерения температуры по всей площади и визуального прогнозирования, позволяет точно фиксировать ранние, незначительные аномалии повышения температуры в оборудовании, полностью революционизируя традиционные методы технического обслуживания оборудования и становясь ключевой технологией в системах прогнозирующего технического обслуживания в промышленности.

Потребность в технологии инфракрасной тепловизионной диагностики в обслуживании оборудования

Основные законы термодинамики указывают на то, что все объекты, находящиеся выше абсолютного нуля, непрерывно излучают инфракрасное излучение, а основными причинами неисправностей оборудования и отклонений в его работе часто являются локальные аномальные повышения температуры и неравномерное распределение температурного поля. Промышленное оборудование, независимо от того, испытывает ли оно электрические или механические неисправности, часто генерирует избыточное тепло из-за повышенного контактного сопротивления, усиленного трения и аномальных потерь мощности, образуя температурные зоны, отличающиеся от нормальных условий эксплуатации. Это основной механизм использования технологии инфракрасной тепловизионной диагностики для выявления неисправностей оборудования.

Инфракрасные тепловизоры собирают энергию инфракрасного излучения с поверхности оборудования с помощью высокочувствительных инфракрасных детекторов. После фотоэлектрического преобразования, снижения шума сигнала и калибровки данных невидимый инфракрасный сигнал преобразуется в цветное изображение температуры и точные данные измерения температуры. В отличие от ограничений традиционных точечных термометров, измеряющих температуру только в одной точке, тепловизионная диагностика позволяет измерять температуру по всей площади, полностью отображая общее распределение температуры оборудования, локальные перепады температур, а также местоположение и диапазон аномальных зон. Он точно определяет мельчайшие перепады температуры порядка 0,1℃, что позволяет заблаговременно выявлять скрытые неисправности. Более того, весь процесс обнаружения не требует контакта с оборудованием и отключения электроэнергии, что идеально соответствует потребностям в техническом обслуживании постоянно работающего промышленного оборудования.

Проблемы традиционного технического обслуживания оборудования

До широкого внедрения технологии инфракрасного обнаружения техническое обслуживание промышленного оборудования в основном основывалось на модели «регулярный осмотр + реактивный ремонт». Этот подход имеет множество недостатков, включая низкую эффективность, высокие затраты, многочисленные скрытые опасности и значительные риски, что делает его непригодным для потребностей в техническом обслуживании современного интеллектуального производства:

Высокий процент пропущенных обнаружений опасностей и отсутствие прогностических возможностей: Ручной визуальный осмотр может выявлять только видимые неисправности, такие как внешние повреждения, явные деформации и громкие ненормальные шумы. Он не может обнаружить скрытые опасности повышения температуры, вызванные внутренним старением, незначительным износом или плохим контактом. Отсутствует механизм раннего предупреждения до возникновения неисправности.

Высокие затраты на простои для технического обслуживания: Традиционное регулярное техническое обслуживание требует остановки оборудования, отключения электроэнергии и разборки для осмотра. Это не только увеличивает время производства и снижает время безотказной работы оборудования, но и усугубляет износ оборудования из-за частых запусков и остановок, что приводит к высоким затратам на простой.

Низкая эффективность обнаружения и слепые зоны: Одноточечный режим измерения температуры с помощью термометров занимает много времени и требует больших трудозатрат, поскольку позволяет обнаруживать только заданные точки. Многочисленные слепые зоны существуют в таких местах, как углы оборудования, внутренние соединения и плотно расположенные компоненты, что затрудняет полное покрытие при проведении крупномасштабных проверок оборудования.

Высокорисковые условия эксплуатации представляют значительные риски: Оборудование, работающее при высоких температурах, высоком давлении, высоких скоростях или с проводами под напряжением, представляет значительные риски для безопасности при ручной проверке на близком расстоянии, включая ожоги, поражение электрическим током и механическое запутывание. Обслуживание оборудования высокого риска крайне затруднительно.

Неэффективные модели технического обслуживания и отсутствие прослеживаемости данных: Традиционное техническое обслуживание в значительной степени опирается на ручной опыт и суждения, и в нем отсутствует стандартизированное хранение данных. Это делает невозможным отслеживание долгосрочного состояния эксплуатации и закономерностей старения оборудования, препятствуя эффективному и профилактическому управлению техническим обслуживанием.

Изменение требований к инфракрасным тепловизорам в техническом обслуживании оборудования

Профилактическое техническое обслуживание электрооборудования: Электрооборудование относится к категории высокого риска отказов на промышленных предприятиях. Плохой контакт, перегрузка, старение изоляции и аномальные гармоники могут вызывать локальный перегрев, являющийся основной причиной электрических пожаров и сгорания оборудования. Это также наиболее зрелая область применения инфракрасной тепловизионной диагностики.

Для распределительных шкафов высокого и низкого напряжения, коммутационных устройств, автоматических выключателей, контакторов, клеммных колодок, шин и другого оборудования распределения электроэнергии она позволяет быстро выявлять дефекты, такие как ослабленная проводка, окисление и коррозия контактов, недостаточное давление контактной поверхности и неравномерная нагрузка. Эти проблемы могут привести к увеличению контактного сопротивления и локальному аномальному повышению температуры. Тепловизионная диагностика позволяет визуально обнаруживать зоны с высокой температурой, что дает возможность принимать упреждающие меры для предотвращения сгорания оборудования и аварий, связанных с коротким замыканием. Для кабельных линий, кабельных соединений и проводки в кабелепроводах система может обнаруживать потенциальные опасности, такие как старение кабеля, повреждение изоляции, перегрев соединений и перегрев из-за перегрузки, исключая риск самовозгорания кабеля, утечки и пожара. Для силового электронного оборудования, такого как трансформаторы, стабилизаторы напряжения и частотные преобразователи, система может контролировать повышение температуры обмоток, нагрев модулей, плохое теплоотведение и гармоническую перегрузку, прогнозируя тепловые разгоны оборудования и обеспечивая стабильную работу электрической системы.

Диагностика неисправностей вращающегося и силового оборудования: Вращающееся силовое оборудование, такое как двигатели, вентиляторы, насосы, компрессоры, подшипники, редукторы и приводные валы, является основным силовым агрегатом в промышленном производстве. Неисправности часто возникают из-за аномального трения, недостаточной смазки и ошибок сборки. Во время работы оборудования такие проблемы, как недостаточная смазка подшипников, износ смазки, износ компонентов, несоосность вала и засорение рабочего колеса, могут напрямую приводить к скачку теплоты трения, образуя локальные зоны высокой температуры.

Инфракрасная тепловизионная съемка позволяет в режиме реального времени контролировать распределение температуры корпуса оборудования, подшипников и компонентов трансмиссии. Выявление горячих точек и перепадов температур позволяет точно определить тип неисправности: локализованные точечные повышения температуры часто указывают на износ подшипников или нарушение смазки; равномерное, полосообразное повышение температуры часто указывает на перегрузку оборудования или непрерывную работу при высоких нагрузках; а аномальное повышение температуры с одной стороны часто указывает на смещение вала или несоосность узла. По сравнению с обнаружением вибрации и шума, инфракрасная съемка позволяет выявлять ранние признаки незначительного износа, предотвращая серьезные механические поломки, такие как заклинивание, заедание и разрушение оборудования, что значительно снижает вероятность капитального ремонта оборудования.

Мониторинг состояния теплового и напорного оборудования: В химической, металлургической, отопительной, вентиляционной и энергетической отраслях теплового и напорного оборудования, такого как котлы, трубопроводы, реакторы, теплообменники и изолированные трубопроводные сети, работающего в условиях высоких температур и высокого давления в течение длительных периодов времени, что делает его подверженным таким проблемам, как повреждение изоляционного слоя, утечка среды, внутреннее образование накипи и отслоение огнеупорных материалов.

Инфракрасная тепловизионная диагностика позволяет неразрушающим методом проверять целостность изоляции оборудования, точно определяя области пустот в изоляции, повреждений и аномального теплоотвода, снижая потери тепла; она также может обнаруживать засоры в трубах, утечки среды и образование накипи, предотвращая аварии, такие как разрывы труб, утечки среды и перегрев/избыточное давление; и она может контролировать эффективность теплообмена теплообменников и конденсационного оборудования, выявляя засоры и неисправности теплообменных трубок по неравномерному распределению температуры, предоставляя точные данные для очистки и замены оборудования и обеспечивая эффективную работу тепловой системы.

Контроль качества прецизионного оборудования и процессов электронного производства: печатные платы, микросхемы, прецизионные компоненты и модули автоматизированного управления в электронной промышленности и прецизионной обработке чрезвычайно чувствительны к рабочим температурам. Такие проблемы, как некачественная пайка, выпайка, короткие замыкания, старение компонентов и отказ теплоотводящей конструкции, могут привести к локальным температурным аномалиям, влияя на точность продукции и стабильность оборудования.

Инфракрасная тепловизионная съемка позволяет точно фиксировать мельчайшие изменения повышения температуры в прецизионном электронном оборудовании, визуально отображая распределение температурного поля цепей и компонентов, выявляя скрытые неисправности цепей и предоставляя данные для оптимизации структур теплоотвода оборудования и корректировки параметров нагрузки, эффективно повышая эксплуатационную стабильность прецизионного оборудования и выход годной продукции.

Проверка и приемка оборудования и техническая модернизация: После завершения ремонта оборудования, замены компонентов и технической модернизации измерение температуры с помощью инфракрасной тепловизионной съемки может использоваться для проверки качества ремонта. Сравнивая изменения в рабочем температурном поле оборудования, можно подтвердить полное устранение неисправности и нормальную работу оборудования, предотвращая ее повторное возникновение. Также может использоваться для предпроизводственных испытаний нового оборудования, выявления скрытых дефектов, вызванных заводской сборкой и установкой, обеспечивая стабильное производство нового оборудования.

Основные области применения инфракрасной тепловизионной диагностики в техническом обслуживании оборудования:

Достижение прогнозируемого технического обслуживания, исключение реактивного ремонта: Преодолевая традиционную модель реактивного технического обслуживания, она заблаговременно выявляет потенциальные неисправности оборудования на ранних стадиях, заменяя реактивный ремонт проактивным обслуживанием, значительно снижая вероятность внезапных простоев и повреждений оборудования и обеспечивая непрерывность производства.

Неразрушающий контроль без простоев значительно снижает затраты и повышает эффективность: Тестирование проводится непрерывно при наличии электроэнергии и нагрузки без прерывания производства, исключая необходимость разборки оборудования или остановки производства. Это полностью исключает потери мощности, вызванные простоями на техническом обслуживании, а метод неразрушающего контроля предотвращает вторичное повреждение оборудования.

Высокоэффективная комплексная проверка, исключающая «слепые зоны»: Сканирование по площади заменяет точечную выборку, позволяя проводить комплексную проверку всего оборудования на одном изображении. Эффективность проверки повышается в 5-10 раз, полностью охватывая скрытые части оборудования и полностью решая проблемы пропущенных проверок и «слепых зон» при традиционных методах проверки.

Снижает риски технического обслуживания и повышает безопасность эксплуатации: бесконтактный осмотр на расстоянии уменьшает частоту тесного контакта персонала с высокотемпературным, высоконапорным, находящимся под напряжением и высокоскоростным оборудованием, что существенно снижает риск аварий во время технического обслуживания.

Отслеживаемость данных способствует более эффективному техническому обслуживанию: тепловизионные изображения и данные измерений температуры могут архивироваться и периодически сравниваться. Это позволяет проводить точный анализ тенденций старения оборудования и изменений условий эксплуатации, предоставляя данные для планирования циклов технического обслуживания оборудования, замены компонентов и технической оптимизации, обеспечивая цифровое и усовершенствованное управление оборудованием.

Например:

UTi165B — это инфракрасный тепловизор от UNI-T, который сочетает измерение температуры поверхности с тепловизионной съемкой в ​​реальном времени. Диапазон измерения температуры: -10℃ ~ 400℃. В нем используется модуль датчика нового поколения, обеспечивающий превосходное разрешение инфракрасного излучения и богатую цветовую палитру. Он позволяет выбирать три настраиваемые точки измерения температуры: измерение в центральной точке, отслеживание высоких и низких температур и измерение в ключевых областях. Он имеет степень защиты IP65 и протестирован на падение с высоты 2 метров.