열화상(적외선 분석) 이해
열화상, 적외선(IR) 분석은 물체에서 방출되는 열에너지(열)를 감지하고 시각화하는 비접촉식 비파괴 기술입니다. 특수 적외선 카메라는 이 에너지를 포착하여 다양한 색상이 서로 다른 온도를 나타내는 시각적 이미지인 서모그램으로 변환하여 숙련된 서모그래퍼가 육안으로는 보이지 않는 핫스팟과 콜드스팟을 즉시 확인할 수 있게 해줍니다. 유지보수 및 신뢰성 작업에서는 종종 결함 발생의 첫 징후가 되는 온도 이상을 포착하는 데 사용되며, 이를 통해 모든 상태 기반 유지 관리(CBM) 프로그램의 자연스러운 파트너이자 진동 분석 및 오일 분석.
1. 정의: 열화상이란 무엇인가요?
절대 영도 이상의 모든 물체는 적외선 대역에서 에너지를 방출하며, 더 뜨거울수록 더 많은 에너지를 방출합니다. 서모그래피는 이 물리적 사실을 활용하여 온도를 가시화합니다. 카메라가 장비에 닿지 않기 때문에 안전한 거리에서 전원이 공급되는 가동 중인 플랜트에서 조사를 수행할 수 있으며, 이는 기계를 정지시키거나 전기 패널을 열어야 할 때 결정적인 이점이 됩니다. 더 넓은 범위의 상태 모니터링 전략에서 서모그래피는 한 번의 워크스루로 대량의 장비에 문제가 있는지 가장 빠르게 검사할 수 있는 방법 중 하나입니다.
2. 어떻게 작동하나요?
적외선 카메라는 적외선에 민감한 감지기를 탑재하고 있습니다. 이 카메라는 들어오는 적외선을 이 감지기에 집중시켜 상세한 온도 패턴, 즉 서모그램을 구축합니다. 중요한 점은 서모그램이 다음을 매핑한다는 것입니다. 방출된 열 에너지, 가 아니라 온도를 직접 측정합니다. 에너지 맵을 정확한 온도로 변환하려면 서모그래퍼는 보고 있는 표면의 두 가지 속성을 고려해야 합니다:
- 방사율: 표면이 열 에너지를 얼마나 효과적으로 방출하는지를 측정합니다. 칙칙하고 검은색 표면은 방사율이 높고(1.0 근처), 반짝이고 반사되는 금속 표면은 방사율이 낮으며(0.0 근처), 카메라가 보정하지 않으면 실제 온도를 과소 보고하게 됩니다.
- 반사율: 반짝이는 표면은 자체 열을 방출할 뿐만 아니라 서모그래퍼 자신의 신체를 포함한 주변 물체의 열을 반사하여 대상의 핫스팟으로 위장할 수 있습니다.
숙련된 서모그래퍼는 카메라의 방사율 값을 설정하는 방법과 미광 반사를 피하기 위해 위치를 설정하는 방법을 알고 있으므로 정확하고 의미 있는 데이터를 얻을 수 있습니다. 공인된 허용 기준과 비교하여 수치를 해석하는 것은 다음과 같은 참고 자료를 사용하면 더 쉽습니다. 서모그래피 온도 제한 계산기(ISO 18434), 를 사용하여 측정된 온도 상승을 심각도 범주와 연관시킵니다.
3. 전기 시스템에서의 애플리케이션
과열은 거의 항상 전기적 문제의 첫 번째 증상이기 때문에 열화상 카메라의 가장 일반적이고 중요한 용도 중 하나입니다.
- 느슨한 연결 찾기: 모터 제어 센터(MCC), 차단기 패널 또는 스위치 기어의 연결이 느슨하거나 부식된 경우 저항이 높아지고 부하가 걸리면 열화상 카메라에서 뚜렷한 핫스팟으로 표시됩니다.
- 과부하 회로 감지: 과부하가 걸린 차단기나 케이블은 정상적으로 부하가 걸린 이웃보다 더 따뜻하게 작동하므로 비교 자체가 진단이 됩니다.
- 불균형한 부하 식별: 3상 시스템에서 위상 간의 현저한 온도 차이는 불균형 부하를 나타냅니다. 전기적 결함 진동 분석이 모터에서 감지합니다.
4. 기계 시스템에서의 애플리케이션
회전 및 구동 장비에서 비정상적인 열은 마찰, 마모 또는 윤활 문제를 나타내는 신뢰할 수 있는 지표입니다:
- 문장: 베어링 과열은 부적절한 윤활 (너무 많거나 너무 적음) 또는 진행을 나타냅니다. 입다. 체온 측정은 종종 의심되는 베어링 결함 진동 분석에 의해 처음 포착되어 베어링 윤활 상태.
- 커플링: 에이 잘못 정렬됨 커플링은 마찰과 주기적 응력을 통해 상당한 열을 발생시키므로 핫 커플링은 강력한 정렬 단서입니다.
- 기어박스 및 펌프: 비정상적인 온도는 잘못된 오일 레벨, 내부 마찰 또는 흐름 막힘을 나타냅니다.
- 벨트 및 시브: 벨트가 잘못 정렬되거나 장력이 부적절한 벨트는 시브가 뜨겁게 작동하여 다음과 같은 진단을 보완합니다. 벨트 드라이브 결함.
5. 기타 애플리케이션
서모그래피는 회전하는 기계를 넘어 공장 전체의 에너지 및 무결성 조사에까지 적용되고 있습니다:
- Steam 시스템: 증기 트랩이 고장나서 에너지를 낭비하는 것을 감지합니다.
- 내화 및 단열: 용광로 내화 라이닝 또는 파이프 단열재가 열화되어 외부 표면에 핫 패치로 표시되는 부분을 찾습니다.
- 탱크 레벨: 대형 탱크의 액체 레벨은 종종 액체와 그 위의 증기 공간 사이의 온도 차이로 “볼 수 있습니다”.
6. 다중 기술 프로그램 내 서모그래피
서모그래피는 더 넓은 범위에서 하나의 레이어에서 가장 강력합니다. 예측 유지 보수 전략의 한 형태입니다. 다음과 같은 형태로 비파괴 검사, 질문에 대한 답변 “뭔가 뜨거워지고 있나요?“라고 말하지만, 그 자체로 근본적인 기계적 원인을 알려주는 경우는 거의 없습니다. 이것이 바로 진동과 잘 어울리는 부분입니다. 대표적인 예는 다음과 같습니다. 불균형열 조사를 통해 베어링이 뜨거워진 것을 발견할 수 있지만, 열이 윤활 결함에서 비롯된 것인지 아니면 균형이 맞지 않는 로터에 의한 과도한 동적 하중에서 비롯된 것인지는 알 수 없습니다. 이 둘을 구분하려면 진동을 직접 측정해야 하며, 불균형이 원인인 경우 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기를 사용해야 합니다. 발란셋-1A 1×를 측정하여 확인할 수 있습니다. 진폭 및 위상 를 클릭한 다음 필드 밸런싱 로터를 자체 베어링에 장착하여 애초에 베어링을 과열시키던 동적 부하를 제거합니다. 적외선으로 증상을 찾고 진동으로 원인을 찾아 해결하는 이러한 방식으로 서모그래피를 사용하면 빠르고 안전하며 매우 효과적인 플랜트 신뢰성을 위한 최전선이 됩니다.
