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        熱成像檢測在造紙行業生產中的預防性維護應用
        瀏覽: 發布日期:2011-06-19

         

        位于德國Titisee-Neustadt的Technocell Dekor有限公司的造紙廠中所有的造紙機都是技術極為尖端的生產裝置。這些機器會一天24小時或者一年350天高強度運行。因為機器出現故障意味著巨大的財務損失,必須確保這些機器全年都具備很高的可用性。Technocell的技術經理Reiner Lippert先生曾使用新型testo 880熱像儀對整個造紙車間進行檢查,對電氣系統、生產過程和機械部件的檢查更是重中之重。

        110多年以來,Felix Schoeller Group集團一直致力于生產優質特種紙張。Technocell Dekor公司是Felix Schoeller Group集團的一部分,年生產量達二十萬噸紙張,是國際市場上裝飾紙的領軍制造商。他們會對整個Technocell工廠中生產機器定期進行維護性檢查,并對涵蓋所有區域的損壞進行精確分析,防止發生昂貴的系統故障。由于與其他測量技術相比,熱成像技術具有很多優點,因此該技術已經成為工業維護中的一個有用的工具:熱成像可以以無接觸的方式,快速而可靠地確定故障的潛在原因,并有助于在發生成本高昂的停產之前及時提出糾正措施。在對造紙廠的全部車間進行檢查時,熱像儀幫助維護工程師查找潛在的故障原因。testo 880能快速將通常肉眼看不見的故障原因變成肉眼“可見”。
         

        電氣維護工作


        德國保險協會(VdS)建議Technocell公司一年對電氣設備進行一次熱成像檢測,以此作為一項防火措施。在依照第3602條款和VDS 2871測試準則對電氣裝置進行檢查時。VdS專家檢查主配電箱和開關設備是否存在不允許的發熱。Technocell 將熱成像檢測技術用作一項關鍵的維護工具已經有近15年的時間,并取得巨大成功。
        首先,定期檢查可以可靠地將火災的風險降至最低。這不僅增加了生產中的安全性,而且降低了風險。第二,熱成像檢測使得Technocell將其機器可用性保持在很高的水平,確保持續生產。

        在使用熱像儀進行檢查期間,在臨時供電電纜連接處發現了危險的發熱情況。電纜的最高溫度通常為60攝氏度。若溫升超過100攝氏度,則電纜即處于潛在火災危害重,必須立即采取正確措施進行處理。在檢查時,被發現出現問題的電纜的溫度為75攝氏度。電纜的溫度如此之高,可能有幾個原因:絕緣很差、過載、接頭松脫。這些因素可以增加電阻,在電纜中累積能量,使溫度升高。由于供電電纜過熱的后果非常嚴重,使用熱像儀進行定期檢查是值得的,因為使用熱像儀,可以快速找出溫度不一致的地方。未來幾周里,將仔細而密切地觀察電纜的危險溫度狀態,并檢查發熱的原因。不使用熱像儀的話,就無法及早發現問題,甚至可能遲至無法扭轉發熱所造成的后果。

        在檢查期間,除了紅外圖像,熱成像儀中內建的數字照相機還提供了相應的真實圖像。實際圖像和紅外圖像的對比更便于工作人員找到受損之處,并且為最終文檔記錄和報告提供了更多的信息。

        除了對供電電纜的檢查而言,對被稱為電動機斷路器的部件分析也能提供非常有用的信息。電動機斷路器用于監控不同的電動機。若某臺電動機過載,則“負責”的開關會跳閘,而電動機則在其變得過熱之前停止運轉。電動機斷路器的溫度為電動機的負載提供了一條線索。電動機必須產生的動力越多,在電動機斷路器上施加的負載就越大,通過開關的能量就越大。在使用熱像儀進行日常檢查時,未發現電動機斷路器上存在任何溫度不規則現象。

        針對諸如變壓器之類的高壓裝置進行維修和檢查,通過熱像儀進行查看也可以提供非常有用的信息。變壓器將電能轉換到另一電壓水平時,傳輸電阻可能引起嚴重損害。對高壓裝置進行維修是很危險的,只能在安全距離外進行操作。但是如何可靠而安全地檢查電氣連接呢?早年的一件軼事說明了那時候工業檢查人員為了檢查和維修高壓裝置,如何靈活機動:由于電氣部件在最終出現故障之前,會變得非常燙,因而很明顯,從早期開始,可以通過觀測變壓器的溫度,而非常精確地評估變壓器的狀態。為了檢查變壓器連接處的溫度,檢察人員在一根長絕緣棒末端連接一根蠟燭,將其直接放在連接處。若蠟融化,則可以直接說明變壓器的溫度如此危險,必須立即采取應對措施。

        今天,熱像儀可以用于幫助維修和檢查高壓電網。即使是從安全距離以外進行測量,熱像儀仍能可靠地測得溫度分布,并向檢查人員清晰地顯示連接處有多熱,它們的情況有多危險。在這一應用中,可能需要更換透鏡。使用testo 880專業套裝中配備的長焦鏡頭,可以將需要檢查的變壓器部件放大。經Technocell Dekor公司對變壓器的檢查確認,這些變壓器狀態良好。
         

        機械維護/生產控制


        熱成像圖像的使用并不僅僅在電氣維護工作中是有效的,對于生產中的機械裝置的維護也很有幫助。機械部件釋放出高熱量可能表示應力水平上升。這可能是由諸如錯誤調節而造成的摩擦力引起的,或是由部件誤差、缺少潤滑引起的。熱成像技術已經成為機械部件早期檢測和故障預防的一項有效的測量技術。連續和有目的性的使用熱像儀,可以避免由于機器故障而導致的高額后續費用甚至生產的完全停止,因為熱像儀可以早在故障發生之前很長時間發現問題,并通過顯示確切的溫度分布,幫助立即評估可能的維修工作的緊迫性。

        裝飾紙生產中的一個重要的最終過程是原料紙的磨光。在此,在磨光機中使用被稱為砑光的特殊磨光工藝,處理出加工工業所需要的紙張的光滑度和光澤度。紙張穿過一個三輥砑光機,砑光機中間的輥子有加熱,溫度非常高。在這一過程中,重要的是對協同輥的加熱不超過130攝氏度的最高溫度,且相鄰兩個測量點之間的溫度差不得超過30攝氏度。為了實現溫度均一,在數個空氣區內通過冷卻空氣控制協同輥的溫度。這些噴嘴可能出現故障,并隨之引起輥子冷卻不足。使用熱像儀,可以定期檢查輥子有多熱,而空氣噴嘴是否工作正常。
        但是,熱成像技術也有其缺陷,并不總是正確和可靠的。若待測物體是由有光澤的、無裝飾的金屬制成的,則由于金屬的輻射率低而反射率高,可能會引起測量問題。此時,測量可能無法得出任何清楚的結果。但是,一名有預見性的熱成像技術使用人員可以在特殊培訓課程中學習到使用熱像儀處理這些問題的方法。除了熱像儀的使用之外,這些培訓課程還教授熱成像技術的難點。
         

        液位控制


        在密封的液體儲罐中進行液位控制也被證明是避免機器受損從而避免生產損失的一項有用的工具。舉例而言,如果冷卻液儲罐中的液體的液位降低到危險的低液位,則機器可能無法得到正確的冷卻。機器變熱,可能會出現故障。正常情況下,一個自動液位控制裝置會調節水位高低,并在液位過低時發出警報。但是,這一自動控制裝置可能出現故障。在這種情況下,使用熱像儀進行定期檢查也會有幫助。水位在水罐中產生不同的溫度分布。熱像儀“看見”并測量這些不同的溫度,并提供有關液位高低的信息。

        結論

        熱成像技術已經成為預防性工業維護和主動工業維護中一項不可缺少工具。不僅是在造紙業中,而且在其他任何生產裝置中也同樣有效,使用熱成像分析技術,可以防止大量非計劃生產停機事件的發生。testo 880熱像儀的使用并不復雜,操作簡便而直觀。按照 “圖像成像迅速,盡管解讀這些圖像需要一定程度的專業知識,因而并不容易。” Lippert先生根據其自己的經驗理解,“未經適當的培訓,我無法正確使用熱像儀。例如,除此之外我如何才能知道哪些材料可以使用熱成像技術可靠地測量,金屬的輻射率是多少?”但是幸運的是,例如德圖學院之類的機構,還有德國實用熱成像技術協會(www.VATh.de)提供面向用戶的培訓課程。
         

        附加說明:


        背景知識介紹:什么是裝飾紙?
        由Technocell Dekor公司在德國Neustadt生產的裝飾紙是高科技特種紙張,是用作刨花板和中(高)密度纖維板等木質材料的表面處理基礎。由于裝飾紙可能的顏色設計有無限多,因此設計者總是在為國內和國際市場增加新的設計。二十世紀六十年代中,裝飾紙的新應用領域大量產生,現在裝飾紙大多用于廚房工作臺、家具、門、墻壁或層壓地板中。

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