Kluczowe wnioski
Krótka odpowiedź: Termografia i analiza drgań to dwie techniki monitorowania stanu, które wykrywają różne rzeczy. Termografia wykorzystuje obrazowanie w podczerwieni do wykrywania usterek generujących nadmierne ciepło: luźnych lub skorodowanych połączeń elektrycznych, przeciążonych obwodów, tarcia, uszkodzonej izolacji oraz zablokowanego chłodzenia.
Analiza drgań odczytuje sygnaturę drgań maszyn wirujących, aby wykryć usterki mechaniczne, łożyska, niewspółosiowość i niezrównoważenie. Termografia dostrzega ciepło w szerokim zakresie (często związanym z instalacjami elektrycznymi); analiza drgań widzi mechanikę sprzętu wirującego. Wykrywają różne tryby awarii.
Dla pary technik w kontekście zużycia zobacz Analiza drgań kontra analiza oleju.
Termografia, termografia w podczerwieni, wykrywa usterki po tym, że wydzielają one nietypowe ciepło, używając kamery na podczerwień do wizualizacji różnic temperatur.
Wiele rozwijających się problemów emituje ciepło zanim dojdzie do awarii: luźne lub skorodowane połączenie elektryczne nagrzewa się pod obciążeniem, przeciążony obwód działa w podwyższonej temperaturze, uszkodzone łożysko lub sprzęgło generuje ciepło tarcia, degradacja izolacji daje anomalie termiczne, zablokowana rura lub chłodnica pokazuje nietypowy wzór temperatur.
Termografia ujawnia to jako gorące (lub zimne) punkty na obrazie termicznym, często na długo przed awarią.
Jej dużą zaletą jest szeroki zasięg i szybkość: pojedyncze skanowanie termiczne może szybko objąć całą tablicę rozdzielczą, rząd silników lub fragment zakładu, znajdując usterki generujące ciepło w wielu elementach jednocześnie.
Termografia jest szczególnie techniką stosowaną przy przeglądach elektrycznych, luźne połączenia i przeciążenia są głównymi przyczynami awarii elektrycznych i pożarów, a ujawniają się jako podwyższona temperatura. Jej okno na stan urządzenia to temperatura: widzi usterki, które się nagrzewają.
Analiza drgań wykrywa usterki mechaniczne w maszynach wirujących przez odczyt sygnatury drgań maszyny, jak omówiono w Analiza drgań kontra analiza oleju.
Każda maszyna wirująca drga w charakterystyczny sposób, a konkretne usterki mechaniczne, zużycie łożysk, niewspółosiowość wałów, niezrównoważenie, mechaniczny luz, wady kół zębatych, powodują specyficzne, rozpoznawalne zmiany w spektrum drgań.
Poprzez pomiar i analizę drgań analityk lub system identyfikuje, jaka usterka mechaniczna się rozwija i jak jest poważna, często na tygodnie przed awarią.
Analiza drgań jest dogłębna i szczegółowa w zakresie mechaniki maszyn wirujących: nie przeszukuje szeroko jak termografia, ale na monitorowanym sprzęcie wirującym precyzyjnie lokalizuje konkretną usterkę mechaniczną.
Jej okno na stan zdrowia to dynamiczne zachowanie mechaniczne, jak maszyna się porusza, co czyni ją podstawowym narzędziem do wykrywania usterek łożysk, błędów ustawienia i niezrównoważenia, które dominują w awariach sprzętu wirującego.
Czyste rozróżnienie polega na tym, co każda technika wykrywa: termografia wykrywa usterki generujące ciepło (elektryczne, tarciowe, izolacyjne, przepływowe) w szerokim zakresie urządzeń, natomiast analiza drgań wykrywa usterki związane z ruchem mechanicznym (łożyska, ustawienie, balans) w maszynach wirujących. Wykrywają rzeczywiście różne tryby awarii.
Luźne połączenie elektryczne wytwarza ciepło (termografia to zobaczy), ale nie da istotnego sygnału drganiowego; zużyte łożysko daje sygnaturę drgań (analiza drgań wykryje to wcześnie) i w końcu także nagrzeje się, ale zwykle analiza drgań wychwytuje je wcześniej w domenie mechanicznej.
Termografia jest szeroka i w dużej mierze elektryczno‑termiczna; analiza drgań jest wyspecjalizowana i mechaniczna.
To sprawia, że są komplementarne, a nie konkurencyjne: termografia przeskanuje szeroko w poszukiwaniu problemów generujących ciepło (zwłaszcza wad elektrycznych, których analiza drgań nie zobaczy), podczas gdy analiza drgań zagłębi się w mechanikę maszyn wirujących, której termografia nie wykryje, dopóki nie zacznie się one nagrzewać.
Używanie tylko jednej z nich pozostawia klasę usterek niewykrytą: albo elektryczne i termiczne problemy, które wychwytuje termografia, albo wczesne usterki mechaniczne, które wychwytuje analiza drgań.
Zakład stosuje obie techniki dla swoich zasobów elektrycznych i wirujących.
Skan termograficzny głównego rozdzielnicy i centrum sterowania silnikami ujawnia gorący punkt przy jednym zacisku wyłącznika, luźne, skorodowane połączenie elektryczne, które niebezpiecznie się nagrzewa pod obciążeniem; klasyczna usterka elektryczna, która generuje ciepło, ale nie użyteczny sygnał drganiowy, i jest częstą przyczyną awarii elektrycznych i pożarów.
Termografia wykryła to w szybkim, szerokim skanie.
Z osobna analiza drgań na krytycznej pompie wychwytuje rozwijającą się usterkę łożyska: charakterystyczna częstotliwość rosnąca w spektrum, zasygnalizowana na tygodnie przed awarią, usterka mechaniczna, która nie pokazałaby znaczącego nagrzewania aż dużo później.
Termografia znalazła problem połączenia elektrycznego podczas szerokiego przeglądu; analiza drgań wykryła wczesną usterkę łożyska z dużą szczegółowością.
Każda z nich wychwyciła usterkę w swojej dziedzinie, której druga nie mogła zauważyć, a razem objęły zarówno tryby awarii elektryczno‑termiczne, jak i mechaniczne.
Ponieważ termografia i analiza drgań wykrywają różne tryby awarii, kompleksowy program monitorowania stanu stosuje obie techniki tam, gdzie każda jest najskuteczniejsza.
Termografia jest stosowana szeroko, szczególnie w systemach elektrycznych, rozdzielniach, panelach, połączeniach, silnikach oraz przy problemach termicznych i przepływowych, gdzie szybkie, szerokopasmowe skanowanie wychwytuje usterki generujące ciepło w wielu komponentach.
Analiza drgań stosowana jest na krytycznych maszynach wirujących, gdzie jej dogłębna analiza precyzyjnie wskazuje usterki mechaniczne, które dominują przy awariach tych aktywów.
Razem z analizą oleju po stronie smarowania i zużycia tworzą zestaw narzędzi monitorowania stanu, który obejmuje tryby awarii elektryczne, termiczne, mechaniczne i zużyciowe, znacznie więcej niż pojedyncza technika.
Praktyczne podejście polega na dopasowaniu każdej techniki do trybów awarii istotnych dla danego zasobu: termografia dla problemów elektrycznych i termicznych, analiza drgań dla mechaniki maszyn wirujących, z uznaniem, że techniki te są komplementarnymi oknami na różne rodzaje rozwijających się usterek.
Obie techniki są narzędziami monitorowania stanu, zasilającymi konserwację opartą na stanie i predykcyjną, które chronią współczynnik dostępności OEE przez wykrywanie rozwijających się usterek zanim spowodują nieplanowane przestoje, największą utratę dostępności.
Termografia wykrywa usterki elektryczne i termiczne (luźne połączenie, które w końcu wyzwoli zabezpieczenie lub spowoduje pożar, przeciążenie, problem chłodzenia) zanim doprowadzą do awarii; analiza drgań wykrywa usterki mechaniczne zanim łożysko zaciśnie się.
Każda z nich przekształca potencjalną awarię w zaplanowane prace, podnosząc niezawodność i dostępność, a ponieważ obejmują różne tryby awarii, stosowanie obu pozwala wychwycić więcej nieplanowanych przestojów w ramach sześciu dużych strat.
Są warstwą sensoryczną stojącą za konserwacją opartą na stanie, ścieżką od wykrycia do wyższej dostępności OEE.
Fabrico łączy wysiłki monitorowania stanu z dostępnością, którą one zabezpieczają.
Gdy termografia i analiza drgań wykrywają rozwijające się usterki elektryczne i mechaniczne, dane o przestojach i OEE z Fabrico ujawniają, które zasoby i tryby awarii rzeczywiście najwięcej kosztują w dostępności, mówiąc, gdzie inwestycja w skanowanie termograficzne lub monitoring drgań przyniesie największy zwrot oraz potwierdzając, czy wczesne wychwytywanie usterek rzeczywiście zmniejsza nieplanowane przestoje.
Opiera wybór techniki na rzeczywistym wpływie na OEE. Zarezerwuj demo, aby ukierunkować monitorowanie stanu tam, gdzie najbardziej chroni OEE.
Termografia (podczerwień) wykrywa usterki, które generują nietypowe ciepło: luźne połączenia elektryczne, przeciążenia, tarcie, uszkodzoną izolację. Analiza drgań wykrywa usterki mechaniczne w maszynach wirujących: łożyska, niewspółosiowość, niezrównoważenie. Termografia wyczuwa ciepło w szerokim zakresie; analiza drgań wyczuwa mechanikę maszyn wirujących.
Usterki generujące ciepło: luźne lub skorodowane połączenia elektryczne, przeciążone obwody, tarcie w łożyskach i sprzęgłach, uszkodzona izolacja oraz zablokowane chłodzenie lub przepływ. Jest szczególnie użyteczna do przeglądów elektrycznych, ponieważ luźne połączenia i przeciążenia nagrzewają się i są jednymi z głównych przyczyn awarii elektrycznych.
Użyj analizy drgań dla maszyn wirujących, gdzie dominują usterki mechaniczne: zużycie łożysk, niewspółosiowość, niezrównoważenie, luz. Wychwytuje je wcześnie i precyzyjnie określa konkretną usterkę na podstawie spektrum drgań, często zanim zaczną one generować znaczące ciepło.
Tak, ponieważ wykrywają różne tryby awarii. Termografia skanuje szeroko w poszukiwaniu usterek elektrycznych i termicznych; analiza drgań zagłębia się w mechanikę maszyn wirujących. Każda pokrywa „martwe pole” drugiej, więc razem wykrywają znacznie więcej rozwijających się usterek niż każda z osobna.
Obie zasilają konserwację opartą na stanie i predykcyjną, chroniąc dostępność przez wykrywanie rozwijających się usterek zanim doprowadzą do nieplanowanych przestojów. Termografia wykrywa usterki elektryczne i termiczne, analiza drgań wykrywa usterki mechaniczne, przekształcając awarie w zaplanowane prace i zwiększając dostępność OEE.