Utilizarea termografiei în mentenanţa predictivă

camerele de termoviziune Fluke

Identificarea conexiunilor electrice slăbite sau corodate
Imaginile termice ale sistemelor electrice sunt un foarte bun indicator al condiţiilor de operare pentru echipamentele racordate la acele sisteme. De fapt, încă de la începuturile termografiei, în urmă cu mai mult de 40 de ani, principalul domeniu de aplicaţie a imaginilor termice a fost inspectarea sistemelor electrice.
Motivul principal pentru care termografia este atât de bine aplicabilă în monitorizarea sistemelor electrice este acela că orice nouă componentă electrică începe să se deterioreze imediat după instalare şi punerea în funcţiune. Indiferent de încărcarea electrică a unui circuit, vibraţiile, funcţionarea îndelungată şi îmbătrânirea cauzează slăbirea conexiunilor electrice, în timp ce condiţiile mediului de lucru pot duce la apariţia coroziunii. Este şti

ut faptul că în timp, toate conexiunile electice vor urma acelaşi mod de evoluţie către defectare. Neidentificate şi reparate, conexiunile electrice cu probleme vor conduce la apariţia defectelor în sistem. “Din fericire”, un contact electric slăbit sau corodat conduce la o creştere a rezistenţei electice ceea ce se manifestă printr-o creştere a temperaturii. O imagine termică a acelei zone va detecta un posibil defect încă din faza sa incipientă.
Detectarea şi corectarea problemelor de la nivelul conexiunilor electrice înainte de apariţia propriu-zisă a defectării previne, pe lângă apariţia unui incendiu, şi oprirea întregului sistem de producţie care poate fi critică din punct de vedere al mentenanţei şi comercial. Astfel de acţiuni predictive sunt foarte importante deoarece în momentul în care un echipament critic dintr-o fabrică cedează, inevitabil va conduce la o creştere a costurilor pe toate planurile, va impune o redistribuire, chiar şi pentru scurt timp, a lucrătorilor şi a materiei prime produse, reduce productivitatea şi profitabilitatea companiei, şi poate chiar avea impact asupra siguranţei angajaţilor şi a cumpărătorilor şi/sau clienţilor. Următoarele paragrafe se axează pe utilizarea imaginilor termice pentru a identifica conexiunile electrice corodate, slăbite sau chiar şi cele prea strânse din sistemele electrice comparând temperaturile de funcţionare din interiorul panourilor de control.

Ce trebuie verificat?
Panourile electrice trebuie inspectate îndepărtând elementele de protecţie (capace metalice, uşi de vizitare). Este recomandat ca inspecţia termică să se realizeze la o încărcare a circuitului de cel puţin 40% din încărcarea sa maximă. Este de asemenea necesar să se facă o măsurătoare a încărcării efective a circuitului pentru a se putea evalua cât mai bine modul de funcţionare în condiţii reale de operare. Imaginile termice se realizează pentru toate conexiunile electrice care au temperaturi mai mari faţă de alte conexiuni similare din punct de vedere al încărcării electrice.
Ce trebuie căutat?
În general, trebuie căutate şi identificate acele conexiuni electice ca re au temperaturi mai mari faţă de altele. Acestea semnalează o rezistenţă de contact crescută probabil datorită slăbirii sau corodării contactului respectiv. De obicei, (dar nu întotdeauna) într-o imagine termografică acestea apar ca zone foarte calde în punctul de rezistenţă crescută urmate de scăderea temperaturii odată cu îndepărtarea de punct. Aşa cum am mai menţionat, conexiunile electice supraîncălzite pot conduce către o defectare sigură şi de aceea se impune o remediere în cel mai scurt timp.
Cel mai bun mod de abordare este implementarea unei proceduri de inspecţie regulată care să includă toate panourie de control critice şi orice alte conexiuni cu încărcare mare, cum ar fi întrerupătoare, regulatoare, pupitre de control etc. Pentru fiecare din locaţiile identificate trebuie realizate periodic imagini termice construind astfel o bază de date ce cuprinde evoluţia în timp a stării de funcţionare pentru fiecare echipament. Astfel se va creea un referenţial care poate fi utilizat pentru comparări cu anumite situaţii întâlnite în funcţionare şi se va putea astfel determina dacă o temperatură crescută reprezintă un semnal de alarmă sau nu şi în acelaşi timp un mod de a verifica dacă reparaţiile au fost făcute cu succes.

Ce anume reprezintă o situaţie de alarmă?
Echipamentele ale căror condiţii de funcţionare reprezintă o depăşire a limitelor de siguranţă trebuie să aibă cea mai mare prioritate pentru o intervenţie. Standardele impuse de NETA (InterNational Electrical Testing Association) menţionează faptul că atunci când diferenţa de temperatură (DT) dintre două componente similare care funcţionează la acelaşi nivel de încărcare depăşeşte 15°C se impune o intervenţie imediată. Aceeaşi organizaţie de asemenea recomandă o intervenţie şi în cazul în care diferenţa de temperatură (DT) dintre o componentă electrică şi mediul înconjurător depăşeşte 40°C.

Care este costul unei potenţiale defectări?
Cedarea unei conexiuni electrice slăbite sau corodate ce funcţionează la supratemperaturi poate, în multe cazuri, conduce la arderea unei siguranţe fuzibile şi astfel la oprirea unui întreg sistem de producţie. Aceasta va însemna probabil oprirea pentru cel puţin jumătate de oră a alimentării cu energie electrică şi înlocuirea siguranţei defecte. Pierderile astfel survenite în costul de producţie pot varia în funcţie de industrie şi de procesul de fabricaţie, dar în cele mai multe cazuri o jumătate de oră de întrerupere a producţiei poate fi foarte costisitoare. De exemplu, în industia prelucrării oţelului pierderile datorate încetării producţiei au fost estimate la aproximativ 1.000€ pe minut.

Acţiuni imediate
Contactele supraîncălzite trebuie dezasamblate, curăţate, reparate dacă este cazul, iar apoi repuse în funcţiune. Dacă şi după urmarea acestor paşi defectul persistă, se poate fie ca problema să nu fi fost la nivelul conexiunii, fie că într-o oarecare măsură reparaţia să nu se fi făcut conform standardelor / procedurilor impuse. Uneori este necesară şi utilizarea unui multimetru, cleşte de curent sau chiar a unui echipament de analiză a calităţii energiei pentru a investiga alte posibile cauze ale creşterii temperaturii cum ar fi o supraîncărcare sau o nesimetrie de sarcină. De fiecare dată când utilizând o camera de termoviziune se identifică un potenţial defect este necesară realizarea unui raport de inspecţie care să includă imaginile termică şi digitală ale echipamentului. Este cel mai simplu şi sigur mod de a comunica detaliile despre problema apărută şi a oferi în acelaşi timp sugestii pentru remediere.

Imagini capturate cu Fluke Ti45

La nivelul contacteleor unei pompe electrice se înregistrează diferenţe de temperatură de peste 50°C între faza C şi celelalte 2 conexiuni.

O situaţie similară este întâlnită şi în cazul unui panou de alimentare a unor motoare electrice.
Pentru a veni în întâmpinarea necesităţilor dumneavoastră vă prezentăm în continuare cele mai noi camere de termoviziune – seriile Ti40 respectiv Ti50 care se disting printr-un set de facilităţi unice faţă de generaţiile mai vechi:
• Camera foto digitală de 1.3M Pixeli încorporată.
• Rezoluţie mare de temperatură (0.05°C).
• 3 seturi de lentile interschimbabile.
• Opţiune pentru măsurarea temperaturilor până la 1200°C.
• Tehnologie IR FUSION ce permite suprapunerea şi mixarea a două imagini (una digitală normală şi una în infraroşu) ale aceluiaşi obiect măsurat.
• Opţiune Picture in Picture: afişarea unei suprafeţe în infraroşu în interiorul unei imagini digitale normale.
• IR/Visible Alarm: afişarea în infraroşu pe o imagine normală doar a punctelor sau suprafeţelor de temperatură înaltă.