Разбиране на термографията (инфрачервен анализ)
Термографияили инфрачервеният (ИЧ) анализ, е безконтактна, неразрушителна технология, която открива и визуализира топлинната енергия (топлината), излъчвана от даден обект. Специализирана инфрачервена камера улавя тази енергия и я преобразува във визуално изображение — термограма — в която различните цветове отразяват различни температури, което позволява на обучен термограф незабавно да забележи горещи и студени зони, невидими за невъоръжено око. При поддръжката и работата по осигуряване на надеждността тя се използва за откриване на температурни аномалии, които често са първият признак за развиваща се повреда, което я прави основен елемент на всяка поддръжка, основана на състоянието (CBM) програма и естествен партньор на анализ на вибрациите и анализ на масло.
1. Определение: Какво е термография?
Всеки обект, чиято температура е над абсолютната нула, излъчва енергия в инфрачервения диапазон, като колкото по-висока е температурата, толкова повече енергия се излъчва. Термографията използва този физичен факт, за да направи температурата видима. Тъй като камерата никога не докосва оборудването, проверките могат да се извършват на действащи, включени и работещи съоръжения от безопасно разстояние — решаващо предимство, когато алтернативата е спиране на машината или отваряне на електрически шкаф. В по-широк мониторинг на състоянието От стратегическа гледна точка термографията е един от най-бързите начини за проверка на голям брой съоръжения за наличие на неизправности само с едно обхождане.
2. Как работи?
Инфрачервената камера е снабдена с детектор, чувствителен към инфрачервеното излъчване. Тя фокусира постъпващата инфрачервена енергия върху този детектор, който изгражда подробна температурна картина — термограмата. Ключовият момент е, че термограмата отразява излъчена топлинна енергия, а не пряко температурата. За да превърне тази енергийна карта в точни температурни стойности, термографът трябва да отчете две свойства на наблюдаваната повърхност:
- Емисивност: показател за това колко ефективно дадена повърхност излъчва топлинна енергия. Матовата черна повърхност има висока емисионна способност (близка до 1,0); лъскавата, отразяваща метална повърхност има ниска емисионна способност (близка до 0,0) и ще показва по-ниска от действителната температура, ако камерата не е коригирана.
- Отражателна способност: лъскавата повърхност излъчва собствена топлина, но също така отразява топлината от околните обекти — включително и от тялото на термографския оператор — което може да се приеме за гореща точка върху обекта.
Опитен термограф знае как да настрои стойността на емисионния коефициент на камерата и как да се позиционира, за да избегне страничните отражения, така че данните да бъдат както точни, така и значими. Интерпретирането на данните в съответствие с признатите критерии за приемливост е по-лесно с помощта на референтен документ като нашия Калкулатор за температурни граници при термография (ISO 18434), която свързва измереното повишение на температурата с категориите на тежест.
3. Приложения в електрическите системи
Това е едно от най-често срещаните и полезни приложения на термографията, тъй като прегряването почти винаги е първият признак за електрически проблем.
- Откриване на неплътно прилепнали връзки: Разхлабена или корозирала връзка в електроразпределителния шкаф (MCC), таблото с прекъсвачи или разпределителната апаратура има по-високо съпротивление и се нагрява при натоварване, което се вижда като ясно очертана гореща точка на термограмата.
- Откриване на претоварени вериги: претоварен прекъсвач или кабел се нагрява повече от съседните, които са с правилно натоварване, което прави самото сравнение диагностичен метод.
- Откриване на небалансирани товари: в трифазна система значителната температурна разлика между фазите сочи към небалансирано натоварване — термичен еквивалент на електрически неизправности които се откриват при вибрационния анализ на двигателите.
4. Приложения в механичните системи
При въртящото се и задвижваното оборудване необичайното загряване е сигурен признак за триене, износване или проблеми със смазването:
- Лагери: прегряването на лагера е признак за неправилно смазване (прекалено много или прекалено малко) или за напреднал износване. Термографията често потвърждава подозрението за дефект на лагера първоначално се установява чрез вибрационен анализ и е пряко свързано с смазване на лагерите състояние.
- Съединители: а неправилно подравнен Съединителят генерира значителна топлина в резултат на триене и циклично натоварване, така че нагряването му е ясен признак за неправилно центриране.
- Редуктори и помпи: Ненормалните температури сочат неправилно ниво на маслото, вътрешно триене или запушване на потока.
- Ремъци и ролки: Неправилно центриран ремък или такъв с неправилно натягане води до прегряване на ролката, което потвърждава диагнозата за дефекти в ременния привод.
5. Други приложения
Термографията се прилага не само при въртящи се машини, но и при енергийни и инспекции за техническа изправност в целия завод:
- Steam systems: откриване на неизправни кондензоотделители, които пропускат и водят до загуба на енергия.
- Огнеупорни материали и изолация: откриване на места, където огнеупорната облицовка на пещта или изолацията на тръбите се е износила, което се проявява под формата на горещо петно по външната повърхност.
- Tank levels: Нивото на течността в голям резервоар често може да се „установи“ по разликата в температурата между течността и пространството с пари над нея.
6. Термография в рамките на мултитехнологична програма
Термографията разкрива най-голямата си ефективност, когато се използва като част от по-широка прогнозна поддръжка стратегия, а не самостоятелен инструмент. Като форма на неразрушителни изпитвания, тя дава отговор на въпроса „Нещо ли се нагрява?“, но само по себе си то рядко разкрива основната механична причина. Именно тук то се съчетава толкова добре с вибрациите. Показателен пример за това е дисбаланс: термичното изследване може да установи наличието на прегрял лагер, но не може да определи дали топлината се дължи на проблем със смазването или на прекомерно динамично натоварване, причинено от небалансиран ротор. За да се разграничат двете причини, е необходимо да се измерят вибрациите директно — а когато причината е небаланс, преносим двуканален анализатор като Balanset-1A може да се потвърди чрез измерване на 1× амплитуда и фаза и след това да го поправите, като балансиране на място роторът в собствените си лагери, като по този начин се премахва динамичното натоварване, което първоначално е довело до прегряването на лагера. Използвана по този начин — инфрачервено изследване за откриване на симптома, вибрационно изследване за откриване и отстраняване на причината — термографията се превръща в бърз, безопасен и изключително ефективен инструмент за осигуряване на надеждността на производствените съоръжения.
