Preventivní termografické měření v oblasti průmyslové údržby

Termografie je ekonomicky atraktivní metodou údržby. Potenciálně poškozené elektrické a mechanické součástky je možné odhalit sledováním jejich povrchových teplot. Pokud je vadný vodič, kabel, pojistka nebo je vadná nějaká elektrická součástka, zvýší se zpravidla v místě poškození elektrický odpor a místo se začne abnormálně zahřívat. U mechanických součástek bývá zvýšení povrchové teploty strojů způsobeno třením, nesprávným seřízením, vůlí mezi součástkami nebo nesouměrností. Výrazné změny teploty jednotlivých součástek indikují potenciální nebo aktuální poruchu. Pomocí termografie lze indikovat jak již nastalé poruchy, tak i potenciální zdroje poruch a hrozící nebezpečí.

Přednosti termografie

Testování pomocí termografie má výrazné přednosti před alternativními způsoby měření. Největší předností je možnost měření teploty elektrických systémů a jejich součástek pod napětím, to znamená bez nutnosti vypnutí a tím i bez ovlivnění měřeného objektu. Díky tomu nedochází k žádným finančně náročným prostojům ani výrobním ztrátám. Jelikož jde o bezkontaktní měřicí metodu, je možné provést měření také na nepřístupných místech. Tímto způsobem lze odhalit potenciálně nebezpečná místa dříve, než dojde k poruše nebo požáru. Uložením termografického snímku získáme spolehlivou vizuální dokumentaci problémů a také materiál pro pozdější porovnávání stavu systému.

Oblasti použití

Termografická metoda měření se používá v mnoha různých aplikacích. Infračervené měření je možné použít ve všech napěťových hladinách elektrických systémů. Pomocí termografického měření je možné kontrolovat například rozvaděče, elektrické spoje, kabely, vodiče, pojistky, motory a ostatní součástky v systémech nízkého, středního, vysokého i velmi vysokého napětí (venkovní rozvodny). Je možné přímo a přesně provést diagnostiku vadných kabelů nebo pojistek, uvolněných šroubů, svorkovnic nebo přetížených kontaktů spínačů.

Aplikační fáze a intervaly údržby

Při požadavku minimalizace rizika odstávek výroby nebo dokonce požáru je potřeba pravidelně kontrolovat jednotlivé součástky i celé systémy. Doporučuje se pravidelná údržba podle pevně stanovených inspekčních cest. Interval potřebné údržby závisí na množství různých faktorů, mezi jinými na elektrickém zatížení jednotlivých komponentů systému a na stáří a celkové kondici systému. Pro preventivní údržbu existují směrnice vydané NETA (InterNational Electric Testing Association), kde je například doporučeno provádět vizuální kontrolu transformátorů, povinností je mechanický test a vizuální kontrola jednou za rok a kombinace vizuální, mechanické a elektrické kontroly jednou za tři roky. V Německu musí být elektrické systémy pravidelně testovány podle směrnice VdS 2858. Termografickou měřicí metodu je možné také použít při oživování elektrických systémů, při funkčních testech a při potřebě zjistit zatížení jednotlivých součástek. Navíc je krátce po nové instalaci doporučeno provést termografickou kontrolu zařízení. Po navrácení do provozu po opravě nebo před koncem záruční doby má zásadní význam také provedení údržby systému. Díky tomu je možné lokalizovat poškozené, uvolněné nebo přetížené součástky a nechat provést jejich výměnu nebo opravu. Pomocí termografického snímku s informací o normálním nebo nenormálním rozložení tepla jsou indikovány součástky, které dlouhodobě představují provozně slabé místo nebo dokonce nebezpečí pro vznik požáru, a to vše je teď možné mít pod stálou kontrolou.

Informace o postupu a vyhodnocení

Při údržbě průmyslových systémů a jejich součástek by měl být vždy brán ohled na zatížení systému, okolní a výrobní podmínky i relevantní bezpečnostní normy. Pokud chceme zajistit testování systému a jeho součástí v reálné provozní situaci, mělo by být prováděno při minimálně polovičním provozním zatížení. Test by měl být zaměřený na spoje, uzly a vysoce zatížené součástky.

Pokud je potřeba kontrolovat vývoj poruchy nebo zkontrolovat úspěšnost zásahu údržby, je možné data uložená na termogramu porovnávat v delším časovém úseku. Pro minimalizaci chyb měření je potřeba dávat pozor na odrazy, například od lesklých kovových povrchů elektrických součástek, a ostatní zkreslující faktory. Správná a spolehlivá interpretace naměřených dat je závislá na proškolení osoby provádějící měření, zkušenostech a znalostech problematiky termografie.

Abnormální nebo vysoká produkce tepla indikuje vznik nebo existenci tepelně slabého místa nebo poškozené oblasti. Zdroj tepla při kontrole spoje však může mít původ i v jiné, přilehlé součástce. V takových případech je doporučeno provést dodatečné měření. Termografie také nenahrazuje ani vizuální kontrolu nebo funkční test ani elektrické měření. Může ale spolehlivě, bezpečně a ekonomicky doplnit informace získané klasickými měřicími metodami.

IRSoft - přesné analýzy termogramů

Termogramy (infračervené snímky) lze pohodlně zpracovávat a analyzovat na PC pomocí produktu IRSoft. Tento software disponuje mnoha analyzačními funkcemi pro profesionální analýzu termogramů, například nastavováním různých emisivit materiálů od obrazových oblastí až po jednotlivé pixely. Funkce histogram ukazuje rozložení teploty v oblasti snímku. Teplotní řez slouží k analýze teploty po křivce. Je možné zvýraznit body s překročenou nebo podkročenou kritickou teplotou, stejně tak může být zvýrazněno rozmezí teplot. Kromě toho lze označit neomezenou soustavu bodů a k nim připojit poznámky.

Také je možné otevřít více termografických snímků a analyzovat je paralelně a navzájem. Všechny analýzy jsou v termogramech viditelné na první pohled a srovnatelné mezi sebou. Nastavené změny termogramů mohou být snadno kopírovány na všechny otevřené termografické snímky pomocí kliknutí myší.

Shrnutí

Testování elektrických systémů je v oblasti průmyslu v centru zájmu a je vyžadováno zákony. Díky ekonomické dostupnosti a spolehlivosti přebírá v tomto oboru hlavní roli právě termografie. Pravidelné termografické měření zaručuje snadné, přesné a hlavně včasné odhalení slabých míst či poškození, a tím zajistí funkčnost a zvyšuje spolehlivost výrobních systémů. Pomocí preventivní termografie je možné předcházet dodatečným poškozením, požárům a úrazům. Termografické metody měření se proto používají v mnoha různých oblastech. Pomocí termografické měřicí procedury mohou být monitorovány elektrické i mechanické sestavy výrobních systémů. V porovnání s jinými měřicími procedurami umožňuje termografie bezkontaktní inspekci systémů v plném provozu a přitom přesné a bezpečné otestování i nepřístupných míst. Tímto způsobem je možné předcházet finančně náročným prostojům kvůli porouchanému systému nebo stroji a současně se redukují i náklady na opravy a dodatečná poškození. K tomu mohou napomoci i termokamery a vyhodnocovací software od společnosti Testo.

Daniel Auer

Testo termo kamery

lacina@testo.cz