Termografia în mentenanță industrială

Tehnologii

de Mircea Badut

Termografia în mentenanță industrială

Revin din nou asupra mentenanței, însă de data această ceva mai aplicativ și mă voi referi la imaginile termice folosite în activitatea respectivă. Știm că există (și tind să devină accesibile) camere video capabile să vadă în infra-rosu (IR), respectiv să sesizeze căldura acolo unde ochiul uman nu o vede. Dintr-un astfel de prospect introductiv, deducem că tehnologia face parte din așa-numita mentenanță proactivă, fiind aplicabilă în detectarea situațiilor cu risc de defectare înainte ca defectul să intervină efectiv. Asupra beneficiilor mentenanței predictive nu insist, pentru că și le poate imagina orice persoană implicată în activitățile de exploatare/reparații/întreținere de echipamente/instalații. (Eventual revedeți articolul din Tehnică & Tehnologie 3/2009.)

Situații (cvasi)concrete

Unul dintre profesorii mei de specialități tehnice – un pic cam hâtru de felul său – ne vorbea de MTBF ca fiind „media timpului de bună funcționare”. Când am aflat, după un timp, că acronimul vine de la „mean time between failures” am fost tentat de un pic de revoltă. Dar mai apoi m-am calmat zicându-mi că varianta românizată poate m-a ajutat să asimilez mai ușor conceptul.

Lăsând nostalgiile de-o parte, vă propun să ne imaginăm câteva situații de potențial defect detectabile cu ajutorul echipamentelor de inspectare termografică:

  • rulmenți defecți (sau lagăre în care fricțiunea nu mai are loc în limite normale);
  • reductoare în situații de lubrefiere insuficientă;
  • flanșe sau cuplaje elastice de arbori în rotație;
  • cuplaje intermitente de arbori în rotație (ambreiaje);
  • excentricități apărute la arbori cu rotație de mare viteză;
  • dispozitive de frânare/amortizare a componentelor în mișcare;
  • dereglări ale toleranțelor componentelor în mișcare (de exemplu, la conveioare sau linii de producție);
  • contacte electrice cu rezistență crescută accidental;
  • diminuarea spațiilor de ventilație naturală/forțată din interiorul echipamentelor/instalațiilor (împiedicarea convecției termice);
  • înfundări ale circuitelor de răcire forțată (circuite cu agent termic – ulei, apă, azot);
  • fisuri în materiale (putând determina discontinuități în conducția căldurii prin corpul pieselor);
  • puncte de scurgere a aburului uscat dintr-o instalație de transport uzinală;
  • detectarea nivelului lichidului dintr-un rezervor închis (cisternă, tanc);
  • transformări de fază în fluidele scurse în afara circuitului procesului tehnologic/chimic; ș.a.m.d.

Am putea acum risca o primă generalizare. Diagnosticarea prin imagini termografice intră de obicei într-unul din cele două cazuri generice: componentele electrice se defectează când apare un exces de rezistență electrică în calea curentului, iar componentele mecanice în cazurile cu exces de frecare. Și concluzia apare simplu: dacă identificăm și remediem problema în faze incipiente, costurile de mentenanță vor fi mai reduse decât dacă am reacționa după ce defectul s-ar întâmpla/propaga în instalație.

Deși majoritatea situațiilor propuse (sau a celor imaginabile la prima strigare) presupun revelarea directă a riscurilor și/sau a defectelor potențiale, observăm (inclusiv printre cele enumerate) că sunt și cazuri în care putem angaja termografia pentru a detecta indirect aspecte referitoare la diagnosticarea sau identificarea unor probleme de exploatare, sau pentru a culege informații utile în planificarea/organizarea activităților de revizii și reparații.

După această enumerare nepretențioasă parca aș mai face o remarcă. E aproape banal să ne imaginăm cum tehnicianul înarmat cu cameră video IR se plimbă prin fața echipamentelor, dispozitivelor și instalațiilor pe care le inspectează. Și e greșit să credem că întotdeauna imaginile video vor fi așa de limpezi încât problemele grave îl vor trage de mânecă și se vor preda singure. Știm că multe dintre componentele echipamentelor/dispozitivelor industriale se încălzesc în timpul funcționării, așa încât detectarea unui gradient termic în afara regimului normal nu-i chiar „piesă-de-chec”. E nevoie de atenție, de competență, de experiență și chiar de intuiție pentru a interpreta corect imaginile, și eventual pentru a vedea dincolo de aparențe (cauze ascunse, efecte secundare, înlănțuiri de efecte, etc).

Nu știu cât de inspirată/sugestivă a fost încercarea anterioară de enumerare. În mod sigur, personalul care se confruntă zilnic cu probleme de mentenanță într-o sectie de producție sau în orice instalație tehnică complexă de care depinde bunul mers al activității companiei/firmei își va imagina mult mai bine decât mine situațiile în care i-ar prinde bine o asistență termografică.

Alte considerente practice

Inspectarea termografică a echipamentelor/instalațiilor – ca parte importantă a activităților de mentenanță – trebuie făcută regulat și după rute concepute corespunzător (ca acoperire și ca focalizare pe zone cunoscute de risc). Periodicitatea și screnariul de verificare prin inspectare depind de mulți factori, inclusiv de condițiile de mediu, de contextul de lucru, de standardele implementate, de cerințele de siguranță, etc.

Sunt deja domenii în care inspectarea cu camere video IR a devenit (sau va deveni curând) obligatorie. Însă, dincolo de reglementări, ea este binevenită deoarece ne ajută să evităm situații greu de surmontat (pierderi economice datorate întreruperii activității, cheltuieli necesare pentru depanări, incendii). Și nu uităm că verificarea termografică are marele avantaj de a se face fără oprirea echipamentelor/instalațiilor inspectate (fiind o metodă non-contact) și chiar prin vizare în locuri inaccesibile direct.

Unul dintre domeniile de iminentă obligativitate a inspectării IR o constituie sistemele electroenergetice. Aici pot fi verificate echipamente/instalații din toată gama de tensiuni (joase, medii, înalte): tablouri de distribuție, siguranțe, cabluri, întreruptoare, separatoare, motoare, generatoare, transformatoare, izolatoare, etc.

Verificarile termografice sunt recomandate și la testarea pre-producție a instalațiilor industriale noi, rezultatele fiind utile pentru ajustările și/sau certificările dinaintea dării complete în exploatare. (De fapt, asemenea acțiuni de mentenanță sunt aplicabile și asupra componentelor/subansamblurilor puse recent în instalație, ca noi sau după recondiționare.)

Spuneam anterior că citirea și interpretarea imaginilor IR necesită pregătire din partea personalului. Adaug aici faptul că uneori este necesar să se compare imaginile termografice curente ale unor echipamente cu imagini prelevate anterior, ceea ce presupune nu doar un plus de competență ci și organizarea stocării jurnalizate a imaginilor. Tot de experiența inspectorului ține și faptul că uneori camera video/foto IR poate surprinde și elemente false din perspectiva mentenanței: becuri, reflexii ale unor părți lustruite ale componentelor de metal, etc. De asemenea, merită subliniat aspectul că deși sunt detectate facil situațiile de supraîncalzire a unor componente (sugerând apropierea/existența unei defecțiuni), cauza poate fi uneori găsită în alte componente, proxime, fiind deci necesare corelări cu informații adiționale (inclusiv alte teste sau măsurători).

Camera video IR

Din perspectiva folosirii camerelor video de inspectare termografică în activitatea de mentenanță, putem trece în revistă câteva dintre facilitățile lor esențiale (ca parametri de performanță, sau ca funcții speciale aplicabile):

  • rezoluția senzorului de imagini: 160x120 – 320x240 pixeli;
  • domeniul de temperatură: -50oC – +500oC;
  • sensibilitatea termică a senzorului: < 50-100 mK (desigur, cu cât domeniul este mai larg cu atât rezoluția termică este mai mică, mai ales spre extremele intervalului);
  • focalizare optică în scena/câmpul tridimensional (evidențiere bună a detaliilor, eventual prin îngustarea DOF);
  • obiective optice cu deschidere bine echilibrată (tipic 32o);
  • eventual obiective interschimbabile (inclusiv cu teleobiective de 7-9o, pentru vizare mai de la distanță), sau chiar obiective cu zooming;
  • distanța minimă de focalizare: 10cm;
  • recunoașterea/evidențierea automată a punctelor calde/reci și afișarea distribuției statistice a temperaturilor critice pe afisaj (eventual cu facilitate de alarmare/semnalizare);
  • afișare imediată a izotermelor (pentru evaluări cantitative);
  • înregistrarea simultană a imaginii reale (în spectrul vizibil) și a celei în IR, pentru comparații, detaliere, sau pentru documentare ulterioară;
  • software însoțitor pentru analizarea/procesarea imaginilor și pentru crearea de rapoarte detaliate cu imagini termografice (eventual cu facilități de suprapunere/mixare a imaginilor IR cu cele corespunzătoare în spectrul vizibil); ș.a.m.d.

 Mircea Băduț inginer, consultant CAD/IT


 


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord