Ултразвуковото мониториране на състоянието е метод за поддръжка, основан на състоянието, който улавя високочестотен звук (приблизително 20 kHz до 100 kHz), породен от триене, турбуленция и електрически разряди, за да открие повреди далеч преди те да станат чуваеми или видими.
Тъй като тези ултразвукови сигнали се появяват в най-ранния стадий на развиващ се проблем, ултразвукът дава на екипите за поддръжка едно от най-големите времеви предимства сред методите за инспекция.
Той работи едновременно върху три много различни режима на повреда: изтичания на компресиран въздух и газове, начални дефекти в лагерите и смазването, и електрически дъгови разряди, проследяване и корона. Този наръчник обяснява как работи всеки режим на откриване, как изглеждат числовите показатели и как да интегрирате ултразвука в програма за поддръжка, базирана на данни.
Човешкият слух достига до около 20 kHz. Над тази граница значително количество машинна и технологична активност продължава да генерира звук, който просто не можем да чуем.
Турбулентен въздушен поток през малка пукнатина, контакт метал‑метал при изтъняване на смазочния филм на лагер и йонизацията на въздуха около дефект при високо напрежение, всички те излъчват ултразвук с къса дължина на вълната.
Ултразвуков инструмент използва сензор и техника, наречена хетеродиниране, за да прехвърли тази нечуваема честотна лента в диапазон, който техникът може да чуе през слушалки и да измери в децибели.
Два пътя на предаване имат значение. Въздушният ултразвук пътува през въздуха и е идеален за откриване на изтичания и електрически разряди, които могат да се сканират от дистанция. Структурно предаденият ултразвук пътува през метала и се улавя с контактна сонда, докосваща корпус на лагер или скоростна кутия. Разбирането и на двата пътя позволява един ръчен уред да обхване пневматика, въртящото се оборудване и разпределителните уредби по един маршрут.
Компресираният въздух е една от най-скъпите услуги в заводската среда, а изтичанията са най-голямата скрита загуба. Изтичане създава турбуленция, а турбуленцията излъчва широколентов ултразвук, който скенерът улавя от няколко метра разстояние, дори при фонов шум в завода. Тъй като техниката е насочена, инспекторът може да локализира точно коя арматура, съединение или маркуч тече.
Пример. Да предположим, че при рутинно сканиране са намерени десет изтичания, всяко с еквивалентен отвор около 3 мм при 6 бара (приблизително 90 psi). Такъв отвор пропуска от порядъка на 1 литър в секунда свободен въздух, така че десетте изтичания губят около 10 L/s.
За работна година от 6 000 часа това е приблизително 216 000 куб. м компресиран въздух. Ако генерирането на 1 куб. м компресиран въздух струва около 0,02 EUR в електроенергия, тези десет изтичания тихо изразходват около 4 300 EUR годишно, и те работят независимо дали линията произвежда или не.
Един следобед ултразвуково откриване на течове обикновено намира достатъчно изтичания, за да изплати инструмента няколко пъти.
Работният процес е прост: сканирайте по фиксиран маршрут, регистрирайте всяко място на изтичане и нивото в дБ, създайте задача за ремонт и след това повторно сканирайте след отстраняването, за да потвърдите, че показанието е спаднало.
Проследяването на тази загуба във времето също така директно влиза в разговорите за обща ефективност на оборудването , тъй като нестабилното въздушно налягане от неремонтирани изтичания причинява микроспирания и загуби на скорост по оборудването надолу по линията.
Ултразвукът често е първата технология, която предупреждава за отказващ лагер, по-рано от вибрационния анализ и много по-рано от измерване на температура. Когато търкалящ елемент на лагер започне да деградира, смазочният филм изтънява и неравностите по металните повърхности започват да влизат в контакт. Този контакт генерира триене и дребни удари, които се проявяват като повишаване на ултразвуковото ниво в дБ и промяна в качеството на звука при слушане през слушалки.
Практическа програма установява базово ниво в дБ за всеки лагер, когато е известно, че е здрав. Повишение от около 8 dB над базовото обикновено сигнализира за начало на проблем със смазването, а повишение от около 16 dB или повече предполага напреднало триене или механично увреждане.
Тъй като скалата на децибелите е логаритмична, увеличение с 8 dB не е малка промяна, то представлява значителен скок в излъчваната енергия и е надежден ранен тригер.
Ултразвукът също е най-достъпният начин да се потвърди правилното смазване. Намазнете лагер, докато слушате, и нивото в дБ ще спадне обратно към базовото в момента, в който смазочният филм бъде възстановен. Спрете веднага щом звукът престане да се подобрява.
Това предотвратява класическата грешка с прекомерно смазване, което поврежда уплътненията и само по себе си е водеща причина за преждевременна повреда на лагерите. Това свързва ултразвука тясно с рутините за автономна поддръжка , изпълнявани от операторите, и с по-широкия преход от реактивна към проактивна поддръжка .
Всяко ранно откритие също подобрява вашите показатели за надеждност MTBF и MTTR , като измествa ремонта извън кривата на отказите.
Електрическите дефекти в разпределителни уредби, трансформатори и изолатори йонизират околния въздух, а тази йонизация излъчва ултразвук. Инспекторите разграничават три сигнатури. Корона е постоянен, по-нискоенергиен разряд, който се появява над приблизително 1 000 волта и звучи като непрекъснат шипящ шум. Проследяване е прекъсващо и често следва замърсена повърхност, звучи като неравномерно шуптене/пръскане. Дъговият разряд е взривоопасен разряд с остър, пукащ характер и е най-спешният за действие.
Въздушната ултразвукова инспекция на захранени електрически активи е ценна, защото може да се извърши от безопасно разстояние и през решетките на шкафовете без отваряне на панели, което намалява експозицията на дъгови изблици.
Тя също допълва инфрачервената термография: много разрядни дефекти излъчват ултразвук преди да генерират достатъчно топлина, за да ги засече термокамера, така че двата метода заедно улавят повече, отколкото всеки поотделно.
Вкарването на тези находки в структуриран FMEA (анализ на видовете и ефектите от отказите) помага да се приоритизират кои открития на разряди изискват незабавен престой спрямо планиран ремонт.
Ултразвукът си заслужава, когато е повторяем маршрут, а не единично търсене. Добра програма включва няколко дисциплини:
Данните от маршрута са много по-полезни, когато се съхраняват в същата система като останалата ви информация за поддръжка. Прилагането на анализ по Парето към регистрираните находки бързо показва кои линии и класове активи генерират по-голямата част от загубите, така че ограничените часове за инспекция да отиват там, където ще се изплатят най-бързо.
Ултразвукът тогава става един от входовете към по-широка стратегия за поддръжка, базирана на състоянието , която включва и вибрационен анализ и термография.
Ултразвукът ви казва, че дефектът започва; все пак ви трябва система, която да предприеме действие и да докаже, че действието е сработило. Тук Fabrico служи като основа за данни в реално време.
Когато маршрут маркира лагер, надхвърлящ прага, или теч на колектор за компресиран въздух, находката се превръща в работна поръчка в CMMS на Fabrico, свързана с точния актив, като техникът, резервните части и графикът за превантивна поддръжка се проследяват на едно място.
Fabrico е разработен в ЕС и осигурява престой на данните в ЕС, така че историята на поддръжката остава под регулаторен контрол.
Fabrico също свързва последствията на производствения под от тези дефекти с реалните производствени показатели чрез мониторинг на OEE в реално време , включително компютърно зрение за машини, които нямат PLC.
Неремонтиран въздушен теч, който ограничава линия, или лагер, който се приближава към отказ, се проявяват като загуба на наличност и скорост в OEE данните, което прави бизнес аргумента за ремонта конкретен.
Fabrico сам не извършва ултразвуковото измерване и не претендира за завършено предиктивно моделиране на поддръжката; той е полевият запис и мониторингов слой, който превръща всяко ултразвуково откритие в проследимо, проверимо действие.
Те са допълващи се, а не съперничащи. Ултразвукът обикновено открива най-ранните промени в триенето и смазването, давайки най-дългото предупреждение, докато вибрационният анализ е по-силен в диагностиката на конкретния дефект (вътрешен или външен ръб, клетка и т.н.), след като вече е възникнало увреждане. Много екипи за надеждност използват ултразвук като нискобюджетен първи сигнал по широк маршрут и след това прилагат детайлен вибрационен анализ върху активите, които ултразвукът маркира.
Основното откриване на течове и смазване при слушане могат да се научат бързо и често се извършват от операторите като част от рутината им. Интерпретирането на фини звукови качества на лагерите и класифицирането на електрическите разряди изисква повече обучение и опит. Често използван подход е да се оставят обучени оператори да покриват простите, високочестотни задачи, а сертифициран анализатор да бъде резервиран за диагностични случаи.
Зависи от критичността и режима на работа на актива. Проучвания за изтичания на компресиран въздух често се правят тримесечно, защото фитингите се разхлабват и течовете се появяват отново. Критични лагери на непрекъснато оборудване могат да се проверяват месечно или дори седмично, докато електрическите разпределителни уредби често се инспектират по график, съгласуван с календара на поддръжката. Следенето на данните във времето ви казва дали интервалът ви е подходящ.
Готови ли сте да превърнете всяко ултразвуково откритие в проследима работна поръчка и да видите реалното му въздействие върху производството? Запазете демонстрация на Fabrico, за да видите как мониторингът на OEE в реално време и полево пригоденият CMMS дават на вашата програма за наблюдение на състоянието единна истина.
Вход
Блог
