IR Thermografie Inspecties

Introductie
“InfraRed Thermografie
Inspectie”
J. Langerak
IR Thermografie
Introductie



Zichtbaar licht is een mixture van golflengtes.
Wit licht is samengesteld uit verschillende kleuren
Licht is deelbaar
PRISMA
IR Thermografie
Introductie
Temperatuur varieert met de kleur van het spectrum
 Blauw is het koudst, Rood is het warmst
 Verder in het rode gebied is het nog warmer !
Infrared
Zichtbaar Licht
IR Thermografie
Introductie
Het Elektromagnetisch spectrum
Zichtbaar licht:
Near-IR:
IR korte golf:
IR lange golf:
0.4 - 0.7
0.7 - ~1
2-5
8 - 14
m
m
m
m
IR Thermografie
Introductie
Gamma
UV
IR
Radio
X-ray
Zichtbaar
licht
Microgolf
IR Thermografie
Introductie
Camera principe
De camera converteert onzichtbare infrarood
straling naar een voor ons zichtbaar beeld
Wat is Thermografie?
• Een niet-destructieve onderzoekmethode
– maakt gebruik van het natuurkundig gegeven dat elk object elektromagnetische
straling (= thermische energie) uitzendt in het infrarode gebied van het
elektromagnetisch spectrum,
– de golflengte is afhankelijk van de hoogte van de objecttemperatuur.
• Het thermografie onderzoek richt zich niet op het meten van exacte
temperaturen, maar op het registreren van relatieve temperaturen.
• De temperaturen worden vergeleken met die van overeenkomstige
situaties zoals:
–
–
–
–
gelijk belaste drie fasen verbindingen en componenten;
stroomrailverbindingen met meerdere bouten en moeren,
Lagers van rotating equipment,
Etc.
Hoe werkt thermografie?
– Alle onderdelen van een installatie zenden een onzichtbare,
elektromagnetische straling uit.
– De thermografische camera zet deze straling om in gekleurde beelden.
Hiermee zijn de temperaturen van het voorwerp exact meetbaar.
– Snel inzichtelijk waar energieverlies cq hot-spots optreden en of er
brandgevaarlijke situaties bestaan.
– Het vroegtijdig lokaliseren van verborgen gebreken is belangrijk. Naast het
signaleren van gevaarlijke situaties, voorkomt u onvoorziene kostenposten.
– Thermografisch onderzoek is uitstekend voor het toelichten van inspecties
in het kader van NEN 1010 en NEN 3140.
Belang Thermografische inspectie
• Borging veiligheid:
– een inspectie leert u hoe veilig en betrouwbaar de installatie is en
waar de mogelijke sluimerende gebreken zitten. U kunt vervolgens
tijdig maatregelen nemen om de risico’s op uitval of (brand)schade te
voorkomen.
• Risicodekking:
– De meeste verzekeringsmaatschappijen eisen dat u periodiek een
inspectie uit laat voeren door een onafhankelijk bureau.
• Managementrapportage:
– Een thermografisch onderzoek is een heel bruikbare basis voor een
inventarisatie en daarmee voor de waardebepaling van uw
faciliteiten.
Wat houdt een thermografische inspectie in?
– Temperatuur verschil c.q. temp. waarde wordt gemeten van de objecten.
– Er wordt een thermografische foto, en als referentiebron een normale
digitale kleurenfoto, van het object gemaakt.
– Non-contact meetmethode; objecten worden op afstand met de
thermografische camera “gescanned”.
– Bij uitstek geschikt voor metingen aan moeilijk bereikbare en/of
spanningsvoerende objecten, en/of objecten in gevaarlijke omgevingen.
– Inspectie wordt tijdens bedrijf uitgevoerd (geen productstagnatie).
“Thermografie maakt het
onzichtbare voor u zichtbaar”
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
Elektrische Installaties & Equipment:
• Theorie: stroom in een geleider genereert warmte .
Elektrische defecten veroorzaken bijna altijd een temp. verhoging
• Foutdetectie mogelijk van:
–
Losse / verouderde verbindingen
–
Overbelasting
–
Ongelijke belasting
–
Open Circuits
–
Inductieve opwarming
–
Harmonischen
• Voordeel:
–
Vroegtijdige detectie van potentiële fouten
–
Identificatie van potentieel gevaarlijke situaties
–
Reductie van verzekeringspremies
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
Oorzaken temperatuur afwijkingen :
–
–
–
–
–
–
–
–
Asymmetrische belastingen
Harmonischen (3e harmonische stroom in nulleider)
Overbelaste systemen/overstroom
Losse of gecorrodeerde aansluitingen ( extra overgangsweerstand)
Defecte isolatie
Defecte component
Foutieve bedrading
Etc.
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
Elektrische Installaties & Equipment:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Schakel- en verdeelinrichtingen (HS, LS, huisinstallaties)
Elektrische verbindingen (los of gecorrodeerd)
Transformatoren (aansluitingen , isolatoren , koeling, etc.)
Uitlijnfouten van contacten, borstels, zekeringen,etc.
MCC componenten (relais, zekeringhouders, connecties, schakelaars, etc)
Bus bar geleiders
Inductieve opwarming
Accu’s ( connecties, cel opwarming, etc.)
Open Condensator circuits
Motoren (koeling, lagers, windingen, aansluitingen)
Etc.
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
Hoogspanning
Installaties
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
2
P=I R
• Kleine veranderingen in de stroom
resulteren in een sterke opwarming
• De opwarming is constant over de
lengte van de kabel: overbelasting
van de fase
IR Thermografie
Elektrische Installaties & Equipment
• Detecteer “hot spots” veroorzaakt door
losse, geoxideerde of gecorrodeerde
verbindingen, of slecht functionerende
componenten
•
Overbelaste fase
“Beelden ‘vertellen’ ons meer
dan duizend woorden“.
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
Mechanisch equipment & Installaties
• Theorie: Mechanisch equipment genereert tijdens bedrijf warmte door
wrijving, uitlijnfouten, onjuiste snaarspanning , etc.
• Foutdetectie mogelijk van:
– Uitlijnfouten gekoppeld equipment
– Over/onder smering van lagers
– Over/onder spanning van V-snaaraandrijvingen
– Overmatige wrijving
• Voordeel:
– Vroegtijdige detectie van Equipment fouten
– Verhogen betrouwbaarheid en levensduur
– Verhoogde productie , efficiëntie , kwaliteit en energiebesparing
– Minimale reparatie tijd door tijdige voorbereiding
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
Oorzaken van hotspots of temperatuurafwijkingen:
– Slechte koeling - door beperkte luchtstroming
– Problemen met de netvoeding kwaliteit zoals:
• onbalans,
• overbelasting
• 5e harmonische (spanning)
–
–
–
–
Slechte uitlijning
Isolatieproblemen bij de motorwikkelingen
Lagerproblemen - smering, slijtage enz.
Wrijving als gevolg van:
• Slijtage,
• Verkeerde uitlijning
• Onvoldoende smering
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
Mechanisch equipment & Installaties
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kleppen & afsluiters (lekkages, blokades, etc.)
Lagers / glijlagers,
Koppelingen (uitlijning)
Isolatie (beschadiging, afscherming, vocht, tracing, …)
Piping ( wanddikte, blokades, missing lining)
Ondergrondse lekkages
Condenspot werking
Transportband geleiding
Tandwielkasten & overbrengingen
Pompen en leidingen
Stoomleidingen & afsluiters
HVAC equipment
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
Overbelaste
Motoren
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
*>202.0°F
200.0
190.0
180.0
115.2
88.9
170.0
160.0
150.0
140.0
130.0
120.0
110.0
100.0
90.0
*<86.6°F
Inspectie compressor
204.1
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
*>44.4°C
*>44.4°C
40.0
40.0
35.0
35.0
30.0
30.0
25.0
25.0
*<20.2°C
*<20.2°C
Infrarood opnamen van lagers die identiek zouden moeten
zijn geven duidelijk aan dat er een thermisch probleem is.
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
Oververhitte lagers
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
• Warmte wordt gegenereerd door:
–
–
–
–
–
wrijving van slechte lagers,
onvoldoende smering,
slechte uitlijning,
overbelasting
of gewone veroudering van de motor
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
*>98.5°F
95.0
90.0
85.0
Koppeling voor
smering
80.0
75.0
70.0
*<69.5°F
Aanlopend of verkeerd
afgestelde aandrijfriem
Koppeling na
smering
IR Thermografie
Mechanische Installaties & Equipment
186,3°C
180
160
140
120
113,9°C
121,3°C
120
110
100
90
80
74,7°C
“Lekkende”
Kleppen en
Afsluiters
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Overige Installaties en equipment
–
–
–
–
Tank vloeistofmeting
Condenseert (luchtlekkages, lekke pijpen,..)
Evaluatie warmteverdeling Warmtewisselaars,
Etc.
Normale oorzaken van hotspots of temperatuurafwijkingen
– Beschadigde constructies door versleten pijpen enz.
– Abnormale warmtestroom/warmtegradiënten
– Gas- of stoomlekkage
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Vaak gecontroleerde componenten in proces installaties :
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Hittebestendige isolatie
Tanks en vaten
Stoomsystemen/condenspotten
Pijpen en kleppen
Verwarmingen/ovens
Productieapparatuur
Kunststofindustrie (spuitgieten)
Pulp en papier (walsen, handlingapparatuur, enz.)
Metaalgietwerk
Ketels en reactoren
Research en development
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Inspectie
Condenspotten op
juiste werking
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Papier Industrie
Warmteverdeling
aandrijfrollen
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
De formatie van ijs in de isolatie bij de opslag van
ammoniak (-33 °C)
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
32,6°C
30
Tank sediment
detectie
25
20
45,6°C
44
15
14,6°C
42
40
38
36
34
32,7°C
Tank niveau indicatie
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Indicatie tank vloeistofniveau
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Sediment detectie
• Veroorzaakt een “koude plek” in de
leiding.
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Detectie isolatie fouten
218,2°C
200
150
100
50
16,9°C
IR Thermografie
Overige Installaties & Equipment
Lekke flens op een drukvat
Inspectie van gebouwen
IR Thermografie
Gebouwen & Installaties
IR Thermografie
Gebouwen & Installaties
IR Thermografie
Gebouwen & Installaties
IR Thermografie
Gebouwen & Installaties
Slecht sluitend raam
Vocht
Slecht sluitende deur
Vloerverwarming
IR Thermografie
Gebouwen & Installaties
kieren en spleten
Medisch / Veterinaire toepassingen
IR Thermografie
Medisch & Veterinaire toepassingen
IR Thermografie
Medisch & Veterinaire toepassingen
Auto & vliegtuigindustrie toepassingen
IR Thermografie
Auto & vliegtuigindustrie toepassingen
Meest kenmerkende voordelen Thermografie
– Vroegtijdige proactieve detectie van potentiële (ver)storingen ,
– Contactloos op veilige afstand meten aan in bedrijf zijnde (stroom- en
spanning voerende) installaties,
– Inspectie vindt plaats tijdens bedrijf, dus geen onnodig productieverlies,
– De meetresultaten geven een inzichtelijke weergave van de problematiek,
– Het op periodieke basis uitvoeren van Infrarood inspecties draagt bij aan
brandveiligheid en heeft een positieve invloed op de verzekeringspremie,
– Inspecties op periodieke basis kunnen gebruikt worden om trends vast te
leggen en onderhoudsacties te voorspellen, hierdoor wordt efficiency
gekoppeld aan de effectiviteit van de onderhoudswerkzaamheden,
– Methodiek sluit uitstekend aan op NEN-3140 /50110 norm en Arbowet,
– De onderzoekskosten zijn relatief laag en kostenbesparend.
IR Thermografie Inspectie
Resumé
IR Thermografie inspectie is een integraal onderdeel van elk Proactief PdM
Onderhoud- en Faalpreventie programma. (World-Class Best Practise
Performers) .
Het uitvoeren van een Thermografisch onderzoek op periodieke basis
draagt bij aan het verhogen van:
- de Betrouwbaarheid,
- de Beschikbaarheid,
- en de Veiligheid
van de productie installaties, wat zich direct vertaalt in een verhoogde
bedrijfswinstgevendheid en serieuze onderhoudskosten besparingen!
“Alle equipment, installaties en apparatuur
“waarschuwen” ons vroegtijdig als er iets fout
dreigt te gaan, ……
…..we moeten er alleen tijdig “oog” en “oor”
voor hebben!”
Is u hierbij graag van dienst!
Bedankt voor uw aandacht!