TERMOWIZJA - ZNACZY ZOBACZYĆ TO, CZEGO NIE WIDZI LUDZKIE OKO


Diagnostyka termograficzna – badania termowizyjne
 

Informacje ogólne

 

Termografia to metoda badań polegająca na pomiarze i zarejestrowaniu występujących temperatur i różnic temperatur w obrębie badanego obiektu. Kamera termowizyjna podczas pracy urządzeń zdalnie rejestruje obrazy termiczne badanych urządzeń. Otrzymane w ten sposób obrazy pozwalają bez wyłączenia urządzeń czy całych linii technologicznych ocenić ich stan techniczny, przewidzieć możliwość powstania awarii.

 

We współczesnej technice są trzy zjawiska, których staramy się uniknąć lub jeśli nie zapobiec, to przynajmniej ograniczyć ich powstanie. Należą do nich:

 

1.    Pożar – trawi niejednokrotnie całe mienie. Powstałe straty wykraczają poza wszelkie ramy.

 

2.    Awaria – powoduje nieplanowany przestój produkcji zakładu lub pewnej jego części, naraża zawsze na duże straty.

 

3.    Nadmierna utrata energii cieplej – pociąga za sobą dodatkowe zbędne koszty, wpływa negatywnie na środowisko.

 

Dla zrozumienia istoty sprawy konieczne jest zapoznanie się z dalszą częścią opracowania.

 

Każdemu z wymienionych zjawisk towarzyszy ciepło. Współcześnie przy dostępnej technice badań termowizyjnych, każde z nich możemy kontrolować, bardzo ograniczając ilość niepożądanych zdarzeń. Badania termowizyjne pozwalają przy niezakłóconym funkcjonowaniu obiektu lokalizować szybko i precyzyjnie ogromną większość zagrożeń w ich fazie początkowej, w zarodku. Daje to czas na zaplanowanie przeglądu, remontu instalacji czy maszyn i zanim dojdzie do awarii, usunięcia zlokalizowanych tak nieprawidłowości. Przeanalizujmy kolejne przypadki, przypomnijmy parę szczegółów towarzyszących ich powstawaniu.

 

Awaria

 

Do najczęstszych typów awarii należą :

 

·         Awaria mechaniczna.

 

·         Awaria w zasilaniu prądem elektrycznym.

 

Awaria mechaniczna – pierwszy z przypadków to najczęściej zatarcie łożysk lub zniszczenie części konstrukcji poprzez nadmierne jej przeciążenie. Nim dojdzie do uszkodzenia, w obu przypadkach następuje wzrost wydzielania się ciepła.

 

Ta niejednokrotnie nie do uchwycenia ale odbiegająca od normy różnica temperatur jest ujawniana na termogramach wykonanych kamerą termowizyjną.

 

Awaria w zasilaniu prądem elektrycznym – do najgroźniejszych należą awarie w głównych rozdzielniach (S/N) średnich i (n/n) niskich napięć, awarie transformatorów. Powodem ich są niemal bez wyjątku obluzowane połączenia śrubowe torów prądowych, w konsekwencji upalone szyny, nawet zniszczone całe pola zasilające. Skontrolowanie jakości połączeń mechanicznych torów prądowych bez wyłączenia zasilania tradycyjnymi metodami jest niewykonalne.

 

Drobniejsze awarie w zasilaniu to przepalenie (zadziałanie) zabezpieczenia, upalenie przewodu pod zaciskiem czy wreszcie zapalenie się instalacji. Przyczyny tych zdarzeń są wielorakie. Zabezpieczenia zadziałają podczas zwarcia, przy przeciążeniu zasilanej maszyny.

 

Zjawisku powtarzającego się przeciążenia po dłuższym czasie jego występowania, towarzyszy najczęściej obluzowanie przewodów pod zaciskami. W konsekwencji zachodzi nadpalanie i wreszcie upalania się przewodów. Przeciążeniu towarzyszy bardzo często spalenie się uzwojeń silników, czy wreszcie przegrzewanie się przewodów powyżej dopuszczalnych temperatur, co kończy się zapaleniem się ich izolacji.

 

Każdemu z tych zjawisk towarzyszy narastanie temperatury podobnie jak przy powstawaniu awarii mechanicznych. Tu jednak ocena temperatury jest znacznie trudniejsza. W różnych przypadkach dopuszczalne eksploatacyjnie temperatury sięgają 70oC a nawet 130 czy 150oC. Przy takich temperaturach ocena zaczyna być problematyczna. Dotychczas z uwagi na koszt urządzeń posiłkowano się w badaniach pirometrami. Badania te były i zostaną tylko orientacyjnymi, nie dając pełnego obrazu badanego zjawiska. I w tym przypadku okazuje się być niezastąpioną kamera termowizyjna. Precyzja pomiaru z dokładnością do 0.1 oC z pokazanym rozkładem temperatur na badanym urządzeniu, w szafie sterującej czy instalacji daje obraz do oceny parametrów eksploatacyjnych. W przypadku ujawnienia temperatur zbliżających się do granicznych dla poprawnej eksploatacji, zapowiadających powstanie awarii, mamy możliwość zaplanowania terminu wyłączenia urządzeń lub zasilania i naprawienia ujawnionych wad.

 

Diagnozowanie techniką termowizyjną pozwala racjonalnie planować przeglądy maszyn. Metoda badań termowizyjnych podwyższa niezawodność, oraz wydłużenia czas eksploatacji urządzeń.

 

Przeglądy czy konserwacje wykonywane tradycyjnie są bardzo czasochłonne i nie zawsze dokładne. Czy wiele można wymagać od kluczy, kombinerek, śrubokrętów? Ale te same narzędzia w połączeniu z obrazami termowizyjnymi pracują szybciej i dokładniej. Oszczędzamy czas coraz droższy we współcześnie stosowanej technice. Omawiane zjawiska odnoszą się w dużej mierze do obiektów i instalacji przemysłowych.

 

Innym rodzajem instalacji nie do pominięcia w badaniach techniką termowizyjną jest instalacja w budynkach mieszkalnych. Sporadycznie jest ona poddawana przeglądom okresowym, których poprawność wykonania jest nie do skontrolowania. Należałoby jeszcze w zakres takich badań ująć instalację innych obiektów gospodarczych a szczególnie tych do produkcji rolnej. Czy kiedyś koszt badań techniką termowizyjną da szansę i tym budowlom?

 

Pożar – jednym z jego przyczyn jest już wspomniana wadliwa instalacja elektryczna. Powodem pożarów stają się coraz częściej przewody kominowe. W tym przypadku kamera termowizyjna też wyśledzi każde miejsce w osłabionej konstrukcji przewodu kominowego, dając tym samym szansę na naprawę uszkodzeń nim nastąpi nieszczęście.

 

Nadmierna utrata energii cieplej – nie znam jednej osoby, która jest zadowolona z powodu opłat za ciepło potrzebne do ogrzania budynków czy ciepłą wodę. Rzeczywisty koszt potrzebnej do tych celów energii może być znacznie niższy. Wystarczy wykonać ocieplenie budynku, uszczelnić okna i drzwi, ewentualnie wymienić na wykonane w nowszych energooszczędnych technologiach i za ciepło już płacimy mniej. Odsłonięte rury z ciepłą wodą, które grzeją niebo, osłonić warstwą termoizolacyjną i znowu zostają w kieszeni kolejne złotówki a niebawem euro.

 

Na obrazach wykonanych w podczerwieni widzimy najmniejsze ubytki w izolacji rurociągów, wyciek z instalacji CO zabetonowanej w podłodze, źle osadzone przez brak pianki okna, szczeliny w drzwiach. We wnętrzach domów ukazuje się zła izolacja dachu. Na suficie i w narożnikach widoczne są strefy wyziębienia zimą a wyższej temperatury latem. Wreszcie w budynkach zawilgoconych z dużą dokładnością można lokalizować miejsca powstawania zawilgoceń, czyli miejsca złej izolacji fundamentu.

 

Podobnie jak przy awariach mechanicznych, z pozoru subtelne, niejednokrotnie nie do uchwycenia różnice temperatur ujawniana obraz w postaci termogramu wykonanego kamerą termowizyjną.

 

PRZYKŁADOWE TERMOGRAMY PONIŻEJ I W ZAKŁADCE "GALERIA"

 

Przykład - 01 PRZYKŁADOWY RAPORT - (lokalizacja awarii magistrali ciepła)

 

Przykład - 02 TERMOWIZJA W BUDOWNICTWIE

 

 

Miejsca stosowania diagnostyki na bazie badań termowizyjnych:

  • ·         maszyny elektryczne, (transformatory, generatory, silniki);
  • ·         stacje rozdzielcze wysokiego i niskiego napięcia (łączniki, przekładniki itp);
  • ·         badania stanu technicznego linii przesyłowych i trakcyjnych;
  • ·         urządzenia energetyczne (kotły, turbozespoły, wymienniki ciepła);
  • ·         badania stanu izolacji termicznej rurociągów;
  • ·         badania szczelności np. kominów;
  • ·         jakość wykonania izolacji i ujawnianie mostków termicznych budynków i hal;
  • ·         badanie szczelności instalacji ciśnieniowych;
  • ·         wykrywanie samozapłonów hałd węglowych;
  • ·         kontrola jakości wykonywanych usług budowlanych przez firmy obce.