制造和生產過程中,如何確保設備的使用壽命和高效運行一直面臨挑戰(zhàn),尤其是在老化的情況下。隨著時間的影響,設備會因摩擦、腐蝕、熱和機械循環(huán)、振動等導致性能下降,最終導致設備故障。因此,保障企業(yè)穩(wěn)定運行的關鍵是確定何時發(fā)生這些情況,以便在最佳時間進行預防性維護,才能用盡可能低的成本防止故障,并且不會對生產造成重大影響。
提前識別故障:P-F 曲線
做設備預防性維護的用戶對于P-F曲線一定很熟悉,它展示了組件生命周期的不同階段,說明了檢查方法何時可以揭示設備的健康狀況,從主動階段到發(fā)現(xiàn)故障。
P-F曲線
如您所見,溫度分析是預測領域中可使用的一種重要狀態(tài)監(jiān)測技術,因此能看見溫度的熱像儀可以用作早期預警系統(tǒng),甚至在出現(xiàn)肉眼可辨別的故障之前,就能指出機器或資產何時出現(xiàn)磨損跡象。
趨勢分析的重要性
熱像儀的核心是捕獲資產的溫度讀數(shù),單一的溫度讀數(shù)可以提供見解,但分析其單一的價值可能有限。比如工廠中的電動機,其運行溫度為73°C。如果沒有額外的數(shù)據(jù),這是否令人擔憂?為了確定這一點,可能需要深入研究電機的細節(jié),檢查其標準工作溫度范圍。然而即便如此,也可能無法提供完整的畫面。
例如,如果電機的標準范圍為50°C至80°C ,則在73°C時,電機當前在此溫度范圍的高位運行。但是,應該多久檢查一次?目前的情況如何?何時需要維護?它會發(fā)生故障嗎?這些問題仍未得到解答,我們還是無法預測該電機的未來狀況。
了解機器的運行狀況不僅僅是一次測量。外部和內部因素,如負載變化、冷卻效率和環(huán)境條件等,都會影響工作溫度。隨時間推移,跟蹤這些溫度可為狀態(tài)監(jiān)測專家提供更清晰的畫面。
如果2019年1月安裝了一臺電動機,并獲取了每月的溫度讀數(shù),則可以繪制溫度圖,以確定該特定電機在該位置為特定過程提供動力的操作規(guī)范。運行良好的電機可以記錄類似于下圖所示的溫度:
電動機1溫度趨勢(2019-2023 年):電機的季節(jié)性變化表明在標準運行范圍內性能穩(wěn)定。
這張圖顯示了一臺電動機,其溫度波動程度在50°C和55°C之間,它與一年中的季節(jié)相當吻合,夏季變暖,冬季變冷。那么,我們可以從這些信息中確定:電機在標準工作溫度范圍的低位運行,似乎沒有機械過載或負載特別高。除非溫度發(fā)生顯著變化,否則狀況監(jiān)測專業(yè)人員可以每兩到三個月檢查一次電機。該電機沒有明顯的擔憂跡象,因此預計它在可預見的未來將繼續(xù)可靠地工作。
2019年,這臺電機旁邊還安裝了另一臺電機,其溫度讀數(shù)也按月捕獲,下面是電機溫度的比較:
電動機2的溫度趨勢(2019-2023 年):季節(jié)變化、上升模式和維護干預的影響
上圖說明了電動機2幾年來的溫度趨勢,突出了幾個關鍵觀察結果:
季節(jié)相似性和溫度上升:最初,溫度模式模擬了與早年相似的季節(jié)變化。然而到2021年,可看到明顯的增長,與早期的趨勢不同,這表明了一個潛在的問題;
溫度暫時下降:2022年8月和9月期間氣溫大幅下降,表明需要采取糾正措施或改變條件,從而恢復到可接受的工作溫度;
運行規(guī)范和可靠性預測:盡管有這些波動,溫度仍在電機的運行規(guī)范范圍內,了解該電機的歷史溫度有助于預測其未來的可靠性;
環(huán)境影響:這種溫度變化趨勢在灰塵和碎屑逐漸阻塞散熱片和氣流的環(huán)境中很常見,導致溫度穩(wěn)定上升。隨后的清潔可以恢復冷卻效率;