Изменения в спросе на инфракрасные тепловизоры для осмотра компрессоров. 

Компрессоры работают в высокоскоростном режиме, непрерывно, под высоким давлением и с высокой нагрузкой в ​​течение длительных периодов времени. Они очень подвержены скрытым неисправностям, вызванным такими факторами, как механический износ, нарушение смазки, засорение газового тракта, старение электрооборудования, отклонения в работе хладагента и ошибки сборки. Первоначально эти неисправности проявляются лишь в виде незначительного повышения температуры и неравномерного распределения температуры, без явных аномальных шумов, остановок или утечек. Традиционные ручные проверки, вибрационный контроль и мониторинг параметров давления недостаточны для раннего выявления неисправностей, что позволяет им постепенно ухудшаться и приводить к заклиниванию подшипников, перегоранию двигателя, перегреву цилиндров, разрывам трубопроводов и остановкам агрегатов, вызывая перебои в производстве, высокие затраты на техническое обслуживание и даже аварии. Технология инфракрасной тепловизионной диагностики, обладающая уникальными преимуществами бесконтактной работы без остановок, визуализации температуры по всей площади, точного определения микротемпературных перепадов и эффективного обнаружения в любых погодных условиях, может точно обнаруживать ранние тепловые аномалии в компрессорах, становясь ключевой технологией для прогнозирующего технического обслуживания, оценки состояния и определения местоположения неисправностей.

Основа инфракрасной тепловизионной диагностики компрессоров

В соответствии с термодинамическим законом инфракрасного излучения, все оборудование и компоненты, находящиеся выше абсолютного нуля, непрерывно излучают инфракрасное излучение. Кроме того, основными характеристиками неисправностей оборудования и ухудшения его работы являются локальные аномальные повышения температуры и дисбаланс в общем распределении температурного поля. В нормальных условиях эксплуатации компрессор демонстрирует равномерное распределение температуры и стабильный температурный градиент по всему двигателю, подшипникам, цилиндру, выпускному патрубку, трубопроводам и системе масляного контура. Однако при возникновении таких дефектов, как механический износ, плохая смазка, перегрузка, засорение газового тракта, аномалии хладагента или плохой электрический контакт, в неисправных компонентах резко возрастают потери на трение и сопротивление, генерируя избыточное тепло и создавая локальные горячие точки или региональные температурные аномалии, что приводит к значительной разнице температур по сравнению с нормальной зоной.

Инфракрасный тепловизор, использующий высокочувствительный инфракрасный детектор, собирает сигналы инфракрасного излучения по всей площади компрессора. После фотоэлектрического преобразования, снижения шума сигнала и калибровки температуры невидимое инфракрасное тепловое излучение преобразуется в визуализированную цветовую тепловую карту. Эта карта позволяет точно фиксировать мельчайшие перепады температуры порядка 0,05 °C, обеспечивая полную картину распределения температуры каждого компонента в агрегате. По сравнению с ограничениями традиционного измерения температуры в одной точке и мониторинга параметров, тепловизионная съемка позволяет проводить измерение температуры по всей площади, визуализировать и локализовать потенциальные опасности, а также прогнозировать тенденции неисправностей. Кроме того, она не требует простоев, разборки оборудования и не мешает нормальной работе агрегата, идеально удовлетворяя потребности в тестировании при непрерывной работе промышленных компрессоров.

Основные проблемы, встречающиеся при традиционном тестировании компрессоров:

Традиционное техническое обслуживание компрессоров часто использует модель «периодическое отключение для технического обслуживания + устранение неисправностей + ручной мониторинг параметров», полагаясь на человеческий опыт и традиционные методы инструментального тестирования. Этот метод имеет множество недостатков и с трудом адаптируется к потребностям современной интеллектуальной эксплуатации и технического обслуживания в промышленности:

Отсутствие возможности раннего выявления опасностей: Обнаружение вибрации, мониторинг давления и тока позволяют выявлять аномалии параметров только после отказа оборудования, не улавливая потенциальные опасности, такие как незначительное повышение температуры на ранних стадиях; ручная визуальная и слуховая оценка позволяет выявлять только очевидные неисправности, что приводит к очень высокому проценту пропущенных обнаружений.

Высокие затраты на техническое обслуживание в связи с простоями: Традиционный глубокий ремонт требует простоев и разборки оборудования, что занимает производственное время, снижает время безотказной работы оборудования, а частые циклы запуска-остановки усугубляют механический износ компрессора, увеличивая затраты на техническое обслуживание и потери производственной мощности.

Процесс обнаружения имеет ряд недостатков: Слепые зоны и недостаточная точность: Точечные термометры имеют множество слепых зон, не охватывая такие области, как подшипники, межслойные пространства цилиндров, клеммы проводки и скрытые трубопроводы, таким образом, не полностью отражая истинное температурное поле установки.

Неопределенное местоположение неисправности и задержка реакции: Отклонения от нормы могут лишь указывать на неисправность, но не позволяют точно определить ее местоположение или дифференцировать тип неисправности. Это приводит к разборке вслепую и неэффективному ремонту, что снижает эффективность устранения неисправностей.

Работа с высоким риском: Ручной осмотр и разборка компрессорных установок высокого давления и высокой скорости с близкого расстояния представляют значительные риски для безопасности, включая механическое зацепление, ожоги и утечки газа под высоким давлением.

Необходимость использования инфракрасных тепловизоров при осмотре компрессоров:

Обнаружение неисправностей приводного двигателя: Двигатель является основным источником питания компрессора и компонентом с высоким риском отказа. Перегрузка, старение обмоток, повреждение изоляции, дисбаланс трехфазного тока, выход из строя подшипников и ослабление проводки могут вызывать аномальное повышение температуры двигателя, приводящее к его перегоранию и остановке установки.

Инфракрасная тепловизионная съемка позволяет точно выявлять различные скрытые неисправности в двигателях: Неравномерное, чрезмерное повышение температуры по всему корпусу двигателя часто вызвано длительной перегрузкой, чрезмерной нагрузкой или плохим теплоотводом; Локализованные, блочные зоны высокой температуры, вероятно, вызваны короткими замыканиями между витками обмотки или локальным старением изоляции; точечные высокие температуры на клеммах двигателя и разъемах силового кабеля указывают на ослабление проводки, окисление контактов или чрезмерное контактное сопротивление; аномальное повышение температуры в месте расположения подшипника на торцевой крышке двигателя может заранее указывать на износ подшипников или нарушение смазки. Ранний мониторинг повышения температуры может эффективно предотвратить тепловой разгон двигателя и перегорание, обеспечивая стабильную работу энергосистемы.

Мониторинг износа подшипников и компонентов трансмиссии: Подшипники компрессора, шестерни, муфты, приводные валы и другие компоненты трансмиссии подвержены таким проблемам, как износ смазки, сухое трение из-за недостаточной смазки, износ компонентов, несоосность вала и отклонения зазоров при длительной работе на высоких скоростях. Начальной характеристикой неисправности является скачок теплоты трения и аномально высокие локальные температуры, что является ключевым предшественником механического заклинивания, поломки компонентов и заклинивания агрегата.

Инфракрасная тепловизионная диагностика позволяет точно обнаруживать незначительные аномалии повышения температуры в компонентах трансмиссии, определяя типы неисправностей на основе температурных характеристик: локальные высокие температуры в местах расположения подшипников часто указывают на нарушение смазки, загрязнение консистентной смазкой или незначительный износ; равномерное, полосообразное повышение температуры в области трансмиссии часто указывает на длительную работу при высокой нагрузке или перегрев из-за перегрузки; большие перепады температур с одной стороны могут указывать на смещение вала, смещение узла или неравномерное усилие передачи. По сравнению с вибрационным обнаружением, инфракрасная диагностика позволяет обнаруживать опасности износа на ранних стадиях, обеспечивая раннее обнаружение, раннюю смазку и раннюю регулировку, что значительно продлевает срок службы компонентов трансмиссии.

Диагностика неисправностей блока цилиндров, воздушного контура и системы давления: поршневые, винтовые и спиральные компрессоры подвержены таким проблемам, как недостаточное всасывание, засорение выпускных труб, отказ клапанов, образование нагара в камере сжатия, засорение трубопроводов и аномальное давление в блоке цилиндров, камере сжатия, впускных и выпускных трубах, а также компонентах корпуса клапана. Эти проблемы приводят к снижению эффективности сжатия, локальному накоплению тепла и чрезмерному повышению температуры агрегата.

Инфракрасная тепловизионная съемка позволяет визуально отображать температурное поле блока цилиндров и трубопроводов: в нормальных условиях эксплуатации повышение температуры блока цилиндров и выпускного трубопровода происходит равномерно и стабильно; если появляются локальные зоны аномально высокой температуры, это часто связано с заеданием клапанов, образованием нагара в камере сжатия, некачественным отводом воздуха или перегрузкой по давлению; если в трубопроводе наблюдаются аномальные зоны перегрева и перепад температур, это может указывать на такие проблемы, как засорение воздушного контура, недостаточный приток и турбулентный воздушный поток. Одновременно это позволяет точно контролировать перегрев выхлопных газов, оценивать эффективность сжатия компрессора и состояние согласования давления, а также прогнозировать ухудшение характеристик агрегата.

Обнаружение состояния системы смазки и масляного контура: Смазочное масло является защитной средой для компрессора. Недостаточный уровень масла, засорение масляного контура, ухудшение качества масла, отказ масляного насоса и засорение фильтра напрямую приводят к нарушению функций смазки и теплоотвода, вызывая перегрев компонентов из-за сухого трения и чрезмерное повышение температуры агрегата, что является основной причиной серьезных механических неисправностей компрессора. Традиционные методы осмотра затрудняют визуальное определение уровня масла и состояния масляного контура, в то время как инфракрасная тепловизионная диагностика, используя разницу в теплопроводности масла и воздуха, позволяет точно определить распределение масла в контуре и высоту уровня масла, обеспечивая определение уровня масла без разборки смотрового стекла.

Одновременно она позволяет определять распределение температуры в контурах смазки, масляных насосах и маслоохладителях: локально низкие температуры или чрезмерные перепады температур в маслоохладителе указывают на блокировку теплообменника или засорение масляного контура; аномальное повышение температуры в корпусе масляного насоса указывает на потенциальную перегрузку масляного насоса или отказ в работе; а общая высокая температура масляного контура указывает на ухудшение качества масла и снижение теплоотдачи, предоставляя точную информацию для замены масла, очистки масляного контура и замены фильтра.

Диагностика утечек хладагента в холодильных системах и условий их работы: холодильные компрессоры широко используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), холодовой цепи и промышленном холодильном оборудовании. Утечки хладагента, перезаправка или недозаправка, а также аномальный теплообмен в испарителе и конденсаторе могут привести к снижению эффективности агрегата, аномальному повышению рабочей температуры и выходу из строя холодильной установки. Инфракрасная тепловизионная съемка позволяет точно обнаруживать мельчайшие утечки хладагента, которые трудно заметить невооруженным глазом. Утечка быстро поглощает тепло и охлаждается, образуя низкотемпературную аномальную зону, которая четко видна на тепловизионном изображении. Одновременно, контролируя распределение температуры корпуса агрегата и компонентов теплообменника, можно определить состояние заправки хладагентом и эффективность теплообмена, решая проблему, связанную с тем, что традиционные методы определения параметров давления не позволяют точно определить условия работы хладагента.

Проверка и приемка оборудования и оценка энергоэффективности: После ремонта компрессора, замены компонентов, очистки масляного контура и технического обслуживания инфракрасная тепловизионная съемка может использоваться для измерения температуры по всей площади, чтобы сравнить изменения температурного поля до и после эксплуатации и технического обслуживания агрегата, проверяя, полностью ли устранена неисправность и вернулись ли рабочие условия оборудования к норме. В то же время данные о распределении температуры в установившемся режиме могут быть использованы для оценки эффективности сжатия и теплоотвода агрегата, обеспечивая информационную поддержку для модернизации оборудования, оптимизации нагрузки и настройки параметров, гарантируя эффективную и экономичную работу агрегата.

Стандартизированная инфракрасная диагностика неисправностей компрессоров

Метод определения температурного порога: На основе технических параметров компрессорного оборудования и отраслевых стандартов эксплуатации и технического обслуживания устанавливаются максимально допустимые температуры и пороговые значения повышения температуры для ключевых компонентов, таких как двигатель, подшипники, цилиндр и выпускной патрубок. Значения, превышающие стандарт, напрямую классифицируются как неисправность.

Метод определения относительной разницы температур: Сравнивается разница температур между предполагаемым местом неисправности и нормальной рабочей зоной оборудования; чем больше разница температур, тем выше уровень неисправности. Это основной метод раннего выявления незначительного износа и скрытых опасностей перегрева, эффективно предотвращающий ошибки обнаружения, вызванные колебаниями нагрузки.

Метод вертикального сравнения: сравнение исторических данных о температуре одного элемента оборудования для анализа тенденций повышения температуры и одновременное горизонтальное сравнение температур нескольких единиц одной и той же модели и условий эксплуатации, что позволяет быстро выявлять аномальные условия работы одного элемента оборудования.

Основные преимущества инфракрасных тепловизоров при осмотре компрессоров

Непрерывный онлайн-осмотр, нулевые потери производства: полностью бесконтактный, работающий под давлением и нагрузкой осмотр, не требующий остановки агрегата или разборки оборудования и не влияющий на непрерывную работу производственной линии. Он полностью решает проблемы традиционных остановок на техническое обслуживание и сокращения производства, адаптируясь к потребностям непрерывного промышленного производства.

Раннее обнаружение и превентивное техническое обслуживание: способность обнаруживать незначительные повышения температуры на ранних стадиях развития оборудования, выявлять скрытые неисправности, которые невозможно обнаружить при ручном осмотре или с помощью обычных приборов. Это модернизирует традиционную реактивную модель «ремонта» в модель превентивного технического обслуживания «проактивное обнаружение и техническое обслуживание», значительно сокращая время простоя.

Комплексный визуальный осмотр без слепых зон: сканирование охватывает все основные компоненты, такие как двигатели, подшипники, цилиндры, маслопроводы, воздушные магистрали и клеммы, полностью устраняя слепые зоны традиционных точечных осмотров. Точное и интуитивно понятное определение места и типа неисправности.

Высокая эффективность и низкий риск, адаптируемость к сложным условиям эксплуатации: один комплексный осмотр занимает всего несколько минут, что значительно превосходит эффективность традиционных методов осмотра. Дистанционное бесконтактное управление исключает риски для безопасности, связанные с осмотром оборудования высокого давления, высокой скорости и высокой температуры на близком расстоянии, адаптируясь к различным сложным промышленным условиям.

Отслеживаемость данных способствует оптимизации эксплуатации и технического обслуживания: тепловизионные изображения и данные измерений температуры могут архивироваться на длительный срок и периодически сравниваться, что позволяет проводить точный анализ тенденций старения оборудования и изменений условий эксплуатации. Это позволяет точно планировать циклы технического обслуживания, замены масла и капитального ремонта, обеспечивая эффективное управление на протяжении всего жизненного цикла компрессора.

Баланс между безопасностью и энергосбережением: заблаговременное выявление утечек и опасностей перегрева предотвращает аварии; точное определение снижения энергоэффективности, плохого теплообмена и проблем с ненормальной нагрузкой помогает оптимизировать рабочие параметры оборудования и снизить энергопотребление агрегата.

Ограничения инфракрасных тепловизоров в компрессорных установках:

Во-первых, они могут определять только температуру поверхности и не могут напрямую получать истинную температуру более глубоких структур, таких как камера сжатия и внутренние подшипники. Скрытые внутренние неисправности требуют комплексной оценки с обнаружением вибрации и анализом масла.
Во-вторых, на точность обнаружения влияют внешние помехи. Производственная пыль, высокая влажность и нарушения воздушного потока могут влиять на распространение инфракрасного излучения, в то время как отложения масла и углерода на поверхностях оборудования могут изменять коэффициент излучения инфракрасного излучения, что приводит к незначительным отклонениям в измерениях температуры.
В-третьих, выявление мелких неисправностей в значительной степени зависит от человеческого опыта. Незначительные перепады температуры легко маскируются колебаниями нагрузки и изменениями температуры окружающей среды, что требует определенного уровня навыков интерпретации от обслуживающего персонала.
В-четвертых, оборудование для онлайн-мониторинга дорогостоящее, что затрудняет его широкое внедрение на малых и средних предприятиях. Например:

UTi165A — это продукт UNI-T со встроенной яркой подсветкой, позволяющей легко обнаружить измеряемый объект даже в условиях недостаточного освещения. Он отличается превосходными характеристиками благодаря использованию импортного сенсорного модуля нового поколения, обеспечивающего отличное инфракрасное разрешение и богатую цветовую палитру. Он оснащен настраиваемыми сигналами тревоги о превышении и снижении температуры, функцией быстрого отслеживания очагов перегрева при высоких и низких температурах, а также отображением температуры в реальном времени для быстрого анализа проблем. Инфракрасное разрешение: 160x120.