高温通常是设备损坏或故障的早期症状,因此在预防性维护(PM)计划中进行监测非常重要。定期使用红外预防性维护来检查关键设备的温度,可以让您跟踪运行状况,并快速识别异常读数以进行进一步检查。
通过监控设备性能并在需要时安排维护,这些设施减少了由于设备故障而导致的计划外停机的可能性,减少了“反应性”维护费用和设备维修成本,并延长了机器资产的使用寿命。
诀窍在于:为了真正省钱,预防性维护不应该造成过多的额外维护工作。目标是将维护资源从紧急维修转移到关键设备的定期检查。检查比维修花费更少的时间,特别是如果使用热成像仪进行检查。
本文讨论了热成像和PM的成本节约,提供了成功捕获和分析热成像数据的指导原则,并描述了如何将热成像集成到预防性维护计划中。
投资回报和成本节约
联邦能源管理计划(FEMP)的研究估计,一个正常工作的预防性维护计划可以节省30%到40%。其他独立调查显示,平均而言,维持工业预防性维护计划可以节省成本:
- 投资回报率:10倍
- 降低维护成本:25%至30%
- 排除故障:70%至75%
- 减少停机时间:35%至45%
- 产量增加:20%至25%
你可以与你的主管或客户分享这些信息。为了计算设施的节省,估计计划外设备故障的成本。然后再考虑人力资源、零部件成本以及特定生产线的收入损失。
对于维护经理来说,明智的做法是保存机器资产可用性、生产产出以及维护费用和总维护成本随时间的分布的记录。这些数字将帮助您计算热成像和维护投资的回报。
将热成像集成到PM中
红外摄像机通常是技术人员认为作为预防性维护计划的一部分使用的第一个检查工具。他们可以快速测量和比较检查路线上所有设备的热信号,所有这些都不会中断操作。
如果温度与以前的读数明显不同,设备可以使用其他维护技术——振动、电机电路分析、机载超声波和润滑油分析——来调查问题的根源,并确定下一步的行动方案。
为了获得最佳效果,请将所有维护技术集成到同一计算机系统中,以便它们共享相同的设备列表、历史记录、报告和工作单。一旦红外数据与其他技术的数据相关联,所有资产的实际运行状况就可以以综合格式报告。
应用程序
- 监测和测量大型电机或其他旋转设备的轴承温度。
- 识别电子设备中的“热点”。
- 识别密封容器中的泄漏。
- 在工艺管道或其他绝缘工艺中发现绝缘故障。
- 在大功率电路中发现有故障的端子。
- 定位电源面板上过载的断路器。
- 确定熔断器在或接近其当前额定容量。
- 发现电气开关装置的问题。
- 捕获过程温度读数。
检查过程
- 使用计算机化维护管理系统(CMMS)或其他库存工具中的现有设备清单。
- 排除不适合红外测量的物品。
- 检查维护和生产记录。优先考虑容易出现故障或经常导致生产瓶颈的关键设备。
- 使用数据库或电子表格将关键设备按区域或功能分组,分成大约2-3小时的检查块。
- 使用红外摄像机捕捉每个关键设备的基线图像。注意:在某些设备上,您可能希望定期捕获关键部件或子系统的多个热图像。
- 将基线图像下载到软件中,并记录你的路线,包括位置描述、检查笔记、辐射率和RTC级别以及适当的警报级别。
- 当下一次检查到期时,如果您的成像仪支持上传,只需将之前的检查图像加载到相机上,并按照屏幕提示进行。
测量的指导方针
为了获得最佳的热成像,请遵循以下最佳实践:
- 验证目标系统在至少40%的负载下运行(较轻的负载不会产生太多热量,因此很难发现问题)。
- 靠近你的目标,不要隔着门“射击”,尤其是玻璃。在安全程序允许的情况下,必须打开电气外壳或使用红外窗或视口。
- 考虑到风和气流。这些强大的对流力量使异常热点降温,通常低于探测的阈值。
- 考虑环境空气温度,尤其是室外。在炎热的天气里,太阳会使设备发热,而寒冷的天气会掩盖过热部件的影响。
- 不是所有的问题都是棘手的!熔断器熔断和冷却系统中流动受限只是两个由比正常信号更冷的情况表明问题的例子。在其他情况下,由于电流被分流离开高阻连接,冷组件异常。热计人员必须了解机器的工作原理以及与热有关的故障特征。
- 考虑反射红外辐射的来源。具有发光反射表面和发射的物品将反射来自附近其他物体的红外能量,包括太阳。这可能会干扰目标温度测量和图像捕获。
- 未涂漆的金属很难测量。为了提高测量精度和可重复性,可以考虑在这些组件上贴上“目标”,通常是纸贴纸、电气胶带或彩绘点。
- 积累数值温度和热图像,以方便长期数据分析。温度趋势会告诉你哪里需要更多的调查,哪里的检查可以少一些。
- 一旦你有了基线图像的数据库,就可以将警报温度与每个图像关联起来。每次检查前,将最新的版本上传到相机上。如果在进行新的测量时警报响起,这表明温度发生了重大变化,需要进行调查。
在适当的条件下,包括直接访问和正常负载,像这种高电阻连接器的问题通常很容易定位。
远电机上轴承故障,导致整个电机过热。(图片由加拿大Snell红外公司Greg McIntosh提供)
电机轴承检查
检查电机轴承是一个相关的例子。开始与新委托和新润滑的电机,并采取“快照”的电机轴承座,而电机运行。使用此图像作为基线。
随着电机及其润滑的老化,轴承变得磨损,产生热量的摩擦在电机轴承中发展,导致轴承座的外部加热。定期拍摄额外的热图像,将其与基线进行比较,以分析电机的状况。
当热成像显示轴承过热时,生成维修命令,更换或润滑轴承座,减少或消除昂贵的发动机故障的可能性。
发现密封件和垫圈泄漏
当使用热成像仪时,在密封容器中发现泄漏是一件“小事”。大多数泄漏发生在垫圈或密封件内部或周围。较少的情况下,腐蚀会导致弱点的发展和破裂的血管。
不管怎样,红外成像仪都可以诊断出问题。为了找到泄漏的垫圈或密封件,沿着密封件扫描成像仪寻找热偏心。沿密封或垫片的温度的巨大变化表明热或冷的损失-故障的“特征”。