红外热成像预防性维护方案及应用

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1、热热 成成 像像 与与 预预 防防 性性 维维 护护上海锐测电子科技有限公司上海锐测电子科技有限公司中国.上海市浦东商城路 297 号 2002APhone ：（0）137 7054 8615 E-mail: 热成像应用与预防性维护2热成像与预防性维护热成像与预防性维护一、工业设备维护规则一、工业设备维护规则工厂或设施的关键资产进行定期检查，这些检查的范围从简单的目视检查， 一直到使用各种仪器执行的非破坏性测试，所有检查都需要工厂人员或专业技 术人员定期访问每个系统，机器或设备。用于建立这些检查频率、顺序和执行 这些检查的实际计划的方法对于检查计划的成功是至关重要的。二、预测性维护基本知识二、

2、预测性维护基本知识预测性维护涉及随时间的推移来监视可指示出即将出现故障的设备运行状 况，从而决定是否需要采取纠正措施，并在必要时在设备出现故障之前采取行 动。目标是避免发生未经计划的停产，并对维修进行安排。热成像检查经常是较大规模预测性维护计划的一部分，进行一次红外热成 像测量维护项目，建立维护管理系统(CMMS)，以访问设备清单、历史记录，并 储存报告和管理工作有着至关重要的必要性。三、工业维护的热成像解决方案三、工业维护的热成像解决方案热成像技术和预测性维护，能够捕获物体所发射的、用其他方法所看不到 的红外 (IR) 辐射热量。这些图像可显示出以颜色和色彩变化所表示的温度范 围，观察人员可

3、借此找到可能预示着电气、机械或流程问题的高温点（或低温 点） 。 预测性维护是一种提倡定期采集测量数据并随时间跟踪关键指标以预测关 键设备何时需要维修从而避免发生故障的维护方法。因此，识别将要发生的设 备故障并防止其发生，会带来较低的维护成本和较少的生产损失。四、热成像检查范围？四、热成像检查范围？扫描电力分配设备如变压器、开关柜；电气室内断路器、接触器、母线与 保险丝连接，保险丝夹头以及使用现场所有工作的机械旋转等所有其他设备。 捕获所有电气面板和其它高负载连接点（如变压器、断路器、轴承）等的热图 像。在发现较高温度的地方，沿着该电路检查所有相关支路和负载。五、热成像预测性维护查找什么？五、

4、热成像预测性维护查找什么？对于变压器监控高/低压套管连接温度是否存在异常过热点；电气室内的 所有元器件及电气接头是否过热；旋转机械设备的轴承温度是否过热；锅炉， 管道、阀门，储槽温度分布是否正常等等，具体如下。 高压柜： 高压电缆接头，手车动静接头，高压熔丝接头，高压开关内部的各种接头 低压柜： 各种接触器接头，电缆连接接头，开关接头，热继电器接头，低压母线接头等 变压器： 高压接头，低压接头，变压器器身 封闭母线和高压桥架： 接头箱，母线，桥架内的电缆热成像应用与预防性维护3高压电机： 电机的接线端子箱接线端接头，电机的驱动轴承，非驱动轴承，电机机身，电 机的水冷系统 低压电机： 电机轴承，

5、电机机身 配电箱： 内部设备接头 机械设备诊断 齿轮、轴承、转轴、纲丝绳、连接件，转子、轴系、叶轮、风机、泵、离 心机、汽轮发电机组及水轮发电机组等 注：以上检查范围为所有设备可能能够检查的内容，具体检查内容将取决于具 体的设备设计和现场的安全条件。七、什么是故障潜在成本？七、什么是故障潜在成本？工业企业花费在一个电气故障的维修费用取决于许多因素，包括是否发生 火灾或爆炸以及造成伤亡与否，企业用户停工期间的损失。 例如：温度高于正常温度的电路或支路可能表明有发生故障的部件，故障 部件可能是由于不平衡负载、过载、不良接头以及谐波不平衡引起的，需要在 有合适停电时提前处理。 温升过高是造成电机故障

6、的一个常见表现形式。运行设备潜在故障造成的 总成本包括电机成本、用于更换电机的劳动力成本、因生产波动而造成的废弃 产品的成本以及生产线停产期间的生产操作与收入损失成本。假设每年更换一 台 50 匹马力电机的成本为 5000 美元（含人工费用） 。假设每年停机时间为 4 小时，且所产生的收入损失为每小时 6000 美元。则维护总成本为：$5000 + (4x$6000) = $29,000，每年 研究显示，有序维修工作与无序维修工作相比，通常可节省一半的时间。 在“Plant EngineersHandbook” （工厂工程师手册）这本书中，Keith Mobley 将以下优点归功于预防性维护：

7、 维护成本降低 50 % 意外故障减少 55 % 维修和大修时间缩短 60 % 维修和大修时间缩短 60 % 备件库存减少 30 % 设备平均故障间隔时间 (MTBF)延长 30% 生产正常运行时间延长 30 %八、随后的行动八、随后的行动热成像检查是有效预防性维护策略的一部分，如果表明一场灾难性故障即 将发生，那么该设备必须立即撤离服役或者立即进行维修，通过该检查可以在 问题的早期阶段对其进行揭示，使我们能够防患于未然，赢得了设备发生故障 之前计划，排和执行维修所需的时间，从而避免引起严重的关断和损失成本高 昂的停机。制定检查路线：制定检查路线：热成像应用与预防性维护4如果热成像测量在您的工

8、厂中是一个新技术，则前几次检查循环会产生大 量的测量结果。随后的检查应能够更平稳如果热成像测量在您的工厂中是一个 新技术，则前几次检查循环会产生大量的测量结果。随后的检查应能够更平稳 循环中。最佳检查频率由设备资产的需要决定。随着设备的老化、负荷过大或 维护不良，检查可以更频繁一些。检查频率基于多个因素。主要驱动因素是安 全性、设备的临界状态、发生故障后的支出以及问题对生产和/或维护产生影响 的频率。后一个问题很重要，您应该花费些时间，通过与同事进行讨论并查看 工厂记录来研究过去的故障。在对进行几轮检查之后，您会发现以下检查频率 较为适宜： 设备类型检查频率 设备类型检查频率 高压变电站1 年

9、不带空调或较旧变电站3 个月变压器1 年配电设备6-12 个月440V 电机控制中心（带 空调）6-12 个月大型电机1 年小型电机4-6 个月执行检查执行检查 记录下任何有关设备状况和异常状态的信息。检查完成后，与该区域的具 体人员进行短暂交流，并对检查结果进行评价，对遇到报警或紧急情况时要通 知具体人员进行确定并随后出具报告。诊断可望可及，问题即测即得到红外预防性诊断的安全要求红外预防性诊断的安全要求 虽然红外预防性诊断属于非接触检查，但由于不可避免的靠近带电设备， 运行设备，必须有资质并经过培训的人员才能从事该检查工作。 贯彻执行 DL/T664-1999 红外检测技术标准，国家电气安全

10、规范为指导原则， 符合现行的有关国家标准和规范的规定。做到保障人身安全、配电可靠、技术 先进、经济合理、采用先进红外热像仪远距离、非接触、准确、实时、快速性 能检测设备实际使用情况，对设备运行状况进行判断，分析故障。 设备红外预防性诊断判断标准设备红外预防性诊断判断标准 评估级别说明：执行 DL/T664-1999 红外检测技术标准热成像应用与预防性维护5危急缺陷（类）：严重程度已使设备不能安全运行，随时可能导致发生事故 或危及人身安全。 重大缺陷（类）：缺陷比较重大，但设备仍可在短期内继续安全运行。应在 短期内消除，消除前应加强监视。 一般缺陷（类）：对近期安全运行影响不大，可列入年、季度检

11、修计划中消 除。 运行正常（类）：设备处于正常运行状态。 用于跟踪结果的关键指标用于跟踪结果的关键指标 长期对数据进行分析非常重要，因此，要以可促进实现此过程的形式对数 据进行积累。首先，您将会看到在日常分析中所无法看到的趋势，它还可帮助 您有目的地进行维护投资和分配维护资金以获得最佳回报。 计划未来计划未来 1.生成计划安排和检查路线，将热成像技术融入到现有预测性维护计划中。2.在第一次调查过程中获得所有重要设备的基准图像。 3.建立用于图像比较的报警，以及用于随时间进行跟踪的主要指标。案例分析：案例分析：设备名称或编号:新氧氮 10KV/6KV 变压器热成像应用与预防性维护62005 年

12、10 月（检查前） 2005 年 11 月（处理后）评估描述：变压器中间相接头严重过热 原因分析：根据现场运行情况分析，可能是由于以下几种问题造成变压器中间 相瓷瓶接头温度过热。 a.B 相铜排接头与绝缘瓷瓶连接出现松动，应压力不足。 b. 铜排连接处出现氧化 风险级别：I 类 行动建议：立即采取行动，安排时间进行处理设备名称或编号:新氧氮 10KV/6KV 变压器2005 年 10 月（检查前） 2005 年 11 月（处理后）评估描述：变压器中间相接头严重过热 原因分析：根据现场运行情况分析，可能是由于以下几种问题造成变压器中间 相瓷瓶接头温度过热。 a.B 相铜排接头与绝缘瓷瓶连接出现松

13、动，应压力不足。 b. 铜排连接处出现氧化 风险级别：I 类 行动建议：立即采取行动，安排时间进行处理热成像应用与预防性维护7设备名称或编号:电泳电源切换箱2009 年 4 月（检查前） 2009 年 4 月（处理后）评估描述：刀闸 A 相接头严重过热 原因分析：根据现场运行情况分析，可能是由于以下几种问题造成 A 间相接头 温度过热。 a.A 相电缆接头连接出现松动，应压力不足。 b. 电缆接头处出现氧化。 c.电缆压接头内电缆出现断股 风险级别：I 类 行动建议：立即采取行动，安排时间进行处理热成像应用与预防性维护8设备名称或编号:5L3 柜2008 年 8 月 2008 年 8 月评估描

14、述：刀闸 A 相接头严重过热 原因分析：a. 连接头处出现松动，应压力不足。b. 电缆接头处出现氧化。 风险级别：II 类 行动建议：近期采取行动，安排时间进行处理。热成像应用与预防性维护9设备名称或编号:T2 柜2006 年 3 月 2006 年 3 月底评估描述：断路器 A 相接头严重过热 原因分析：a. 连接头处出现松动，应压力不足。 c.连接头处氧化 d. 断路器内部接头松动，损坏。 风险级别：I 类 行动建议：近期采取行动，安排时间进行处理。热成像应用与预防性维护10设备名称或编号:10 低压柜2008 年 7 月 2008 年 8 月评估描述：刀闸 A 相接头严重过热 原因分析：a

15、. 连接头处出现松动，应压力不足。b. 连接头处氧化 风险级别：I 类 行动建议：立即采取行动，安排时间进行处理。热成像应用与预防性维护11设备名称或编号:液氮储槽2007 年 6 月 2007 年 8 月评估描述：储槽阀门处有低温液体跑冷现象，保温有缺陷 原因分析：保温层有破损或者脱落 风险级别：III 类 行动建议：在有合适检修期间采取行动，安排时间进行检查和处理。热成像应用与预防性维护12温度异常未及时处理，加速恶化趋势温度异常未及时处理，加速恶化趋势设备名称或编号：顶楼 8#柜干燥空气压缩机 结论：端子接头严重发热 建议：加强监测，需尽快安排时间进行检查和处理 备注：压缩机接线端子未及时处理，一个月后压缩机跳车，发生电气事故。南京依维柯汽车车桥厂L10 母线槽 检修前运行情况 母线槽温度呈恶化趋势（未检修）发现和建议：母线槽内温度过热，建议停电时检查接头是否有松动和氧化热成像应用与预防性维护13南京依维柯汽车车身厂 油漆车间 DP-43 柜 检修前运行情况 开关接线温度呈恶化趋势 （未检 修）