Termográfia gépészeti alkalmazásokban
Gépészeti berendezések állapotvizsgálatára számos eredményes diagnosztikai módszer terjedt el. A termográfia hibadetektáló érzékenysége, diagnózisának pontossága némely esetben elmaradhat más diagnosztikai eljárásokhoz képest, azonban sok esetben gyorsabb, egyszerűbb állapotfelmérést biztosít gépészeti eszközök esetében.
Termográfia gépészeti alkalmazásokban
A termográfia alkalmazásának számos lehetősége közül az egyik jó eredményeket felmutató terület a gépészeti berendezések gyors, hibafeltáró ellenőrzése. A termográfia ez esetben nem mint mélyelemző diagnosztikai eljárás funkcionál, hanem egy gyors hibadetektor, amellyel a hiba ténye és helye gyorsan megállapítható.
A gépészeti eszközöknél a hőmérséklet általában valamilyen másodlagos indikátor szerepét tölti be. A hőmérséklet emelkedése rendszerint valamilyen károsodási folyamat következménye, vagy a feldolgozási folyamatra, a közegre gyakorolt hatás megváltozásának a eredménye.
Csapágyállapot gyors ellenőrzése
Jellegzetesen ilyen alkalmazás a csapágyak gyors ellenőrző hőmérsékletmérése. A csapágyak károsodási folyamatában a hőmérséklet emelkedése az egyik lehetséges indikátor. A csapágy erőteljesebb kopása, gyenge vagy túlzott kenése a súrlódást fokozza, ezzel a forgási energia egy része nagyobb mértékben alakul át a csapágyban hővé. Ez az alapja a csapágyak hőmérséklet alapú hibadetektálásának. Csapágyak vizsgálatára léteznek kifinomultabb, jobb előrejelzéssel rendelkező vizsgálati eljárások, a hőkamerás vizsgálat inkább a durva hibák kiszűrésére alkalmas. Mindezek ismeretében a termográfia sűrűbb ellenőrzések mellett bőven elegendő a karbantartás időben történő végrehajtásához, a gép súlyosabb meghibásainak elkerüléséhez.
1. ábra: Hőkamerás vizsgálattal a durva csapágyhibák gyorsan, és még éppen időben felderíthetők
Szíjfeszesség ellenőrzése
Termográfiával az lapos- és ékszíjas hajtások is ellenőrizhetők - működés közben. A szíj fáradásával feszessége csökken, egyre nagyobb csúszás alakul ki. A csúszással járó súrlódás a forgó mozgás egy részét hővé alakítja, ennek köszönhetően a szíj csúszása hőkamerával is detektálható. Meg kell jegyezni, hogy - érzékenységétől függően - hőkamerával többnyire csak jelentős mértékű szíjlazulás észlelhető, legtöbb ilyen esetben a szíj lazasága már szemmel is jól észlelhető. Az érzékszervi diagnosztika szubjektivitása ellen azonban hőkamerával egyértelműen dokumentálható a hiba és akár hőmérsékleti határérték szerinti beavatkozás írható elő.
2. ábra: A szíj lazulásával megnövekvő csúszás felmelegíti az ékszíjtárcsát és ékszíjat, a jelenség hőkamerával is érzékelhető
Hajtóművek ellenőrzése
A hajtóművek fogaskerekeinek kopása vagy a kenési állapot romlása miatt a fogaskerekek felületén nagyobb súrlódás alakul ki. A súrlódás növekedése ez esetben is növekvő melegedéssel jár, amely jelenség hőkamerával viszonylag biztosan detektálható.
3. ábra: Hajtóművek erős kopása, rossz kenési állapota is felmelegedéssel jár, a hiba hőkamerával detektálható
Szállítás és gépállapot ellenőrzése
Dugattyús kompresszorok szállításának, szelepeik működőképességének egyik általános diagnosztikai paramétere a hőmérséklet, legtöbb állapotfigyelő rendszerben az elsődleges állapotjelző paraméter. A szívószelep sérülésével a szállítandó gáz egy része újra és újra komprimálódik, ezzel együtt jobban melegszik - amenyiben a szállított gáz mennyisége a keletkező hőt nem képes elszállítani. A kompresszorok tömszelencéjének kopásával a rajtuk kiömlő felmelegedett gáz lehetővé teszi a szivárgás hőmérséklet alapú detektálását, a tömszelence hibájának megállapítását - amennyiben a tömszelencére való rálátás biztosított.
4. ábra: Kompresszorok szállítása, egyes esetekben szelepek sérülése is ellenőrizhető hőkamerával
Túlterhelés, hőeloszlás ellenőrzése
Hőkamerával gyorsan ellenőrizhető különböző szivattyúk, centrifugál kompresszorok túlterhelése. A túlmelegedésből vagy a rendellenes hőeloszlásból adódó mechanikai feszültségek - szélsőséges esetben, más igénybevételekkel párosulva - a gép vagy a kapcsolódó elemek közvetlen károsodását okozhatják.
5. ábra: Hőkamerával ellenőrizhető a gépészeti berendezések hőterhelése - turbókompresszor hőképe
Hőterhelés ellenőrzése
A termográfia rendszeres és általános alkalmazásával olyan hibák is feltárhatók, amelyeket például a rendszeres rezgésvizsgálat nem mutat ki. Egy motor hőmérsékletének emelkedése például nem befolyásolja számottevően rezgését, még akkor sem, amikor a motor messze üzemi hőmérsékleti határa felett kénytelen üzemelni. Hőkamerás ellenőrzéssel az ilyen kirívó hibák pillanatok alatt láthatóvá válnak, elhárításuk még időben megtörténhet.
6. ábra: Villamos motor ellenőrzése termográfiával - előtérben túlmelegedett, háttérben normál üzemű és üzemen kívüli villamos motorok
Megállapítható, hogy a termográfia és más, mélyelemző vizsgálatok megfelelően átgondolt, együttes alkalmazásával hatékony és megbízható diagnosztikai ellenőrzési rendszer alakítható ki.