Predictive maintenance & ISO/TS 16949 Part 4 - Thermography
- รายละเอียด
- ฮิต: 5273
เทคนิคที่ 2 : การถ่ายรูปโดยใช้แสงอินฟราเรด (Thermography)
เทอโมกราฟฟี เป็นเทคนิคการเฝ้าติดตามสถานะการทำงานของเครื่องจักร, โครงสร้าง, และระบบ ซึ่งเป็นการเฝ้าติดตามผ่านกระบวนการปล่อยพลังงานที่ออกมาในรูปอินฟราเรด (เช่น อุณหภูมิ) เพื่อบ่งบอกสถานะการทำงานในปัจจุบัน ซึ่งจะเป็นการเฝ้าระวังความผิดปกติที่เกิดขึ้นสำหรับแต่ละพื้นที่ในระบบ, แต่ละอุปกรณ์ว่าร้อนเกินไป, เย็นเกินไปกว่าปกติที่ควรจะเป็น ซึ่งผู้เชี่ยวชาญในการสำรวจและชี้บ่งจุดที่เกิดปัญหาหรือมีแนวโน้มเริ่มเกิดปัญหาขึ้น
พื้นฐานเกี่ยวกับอินฟราเรด (Infrared Basics)
เทคโนโลยีอินฟราเรดจะทำการพยากรณ์บนพื้นฐานที่ วัตถุทุกอย่างที่มีอุณหภูมิมากกว่า 0 องศา จะมีการปล่อยพลังงานหรือรังสีออกมา แต่รังสีอินฟราเรด ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการวัดเท่านั้น การวัดอุณหภูมิโดยการใช้รังสีอินฟราเรดเป็นการยุ่งยากเพราะว่า การปลดปล่อยพลังงานหรือรังสีออกมามีหลายแบบทั้งที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ, ไหลผ่าน, และแบบที่เกิดจากการสะท้อน ซึ่งที่ใช้การพยากรณ์จริง ๆ คือเฉพาะส่วนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ ต้องมีการกรองส่วนที่ไหลผ่านและเกิดจากการสะท้อนออกไป
อุปกรณ์ที่อยู่ในโรงงานทั่ว ๆ ไปจะเป็นแบบ graybody คือมีทั้งพลังงานที่มาจากวัตถุและการสะท้อน ดังเช่น ในรูปด้านล่าง
ชนิดของเครื่องมือที่ใช้ในการวัดรังสีอินฟราเรด
โดยทั่วไปในการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ จะมีการวัดรังสีอินฟราเรดจะมีอยู่ 3 ชนิด คือ Infrared Thermometer หรือ Spot radiometers, Line scanners, และ Imaging systems.
- Infrared Thermometers ออกแบบมาเพื่อหาค่าอุณหภูมิพื้นผิวบริเวณ จุดใดจุดหนึ่งบนเครื่องจักร โดยในการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ การใช้ infrared thermometer จะใช้ควบคู่กับการติดตามการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์ ในการหาจุดวิกฤติของอุปกรณ์หรือเครื่องจักร โดยเทคนิคนี้นิยมใช้ในการติดตามอุณหภูมิของลูกปืน, อุณหภูมิขดลวดของมอเตอร์, การเช็คอุณหภูมิเฉพาะจุดของกระบวนการที่ส่งผ่านระบบท่อ, และการวัดอื่น ๆ ที่มีระบบคล้าย ๆ กัน ซึ่งข้อจำกัดก็คือการที่วัดได้เป็นจุด ๆ แต่จะให้ค่าที่ค่อนข้างแน่นอน และเป็นประโยชน์มากโดยเฉพาะเมื่อใช้ร่วมกับการติดตามการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์
- Line Scanners การวัดด้วยเครื่องมือชนิดนี้จะให้ผลการออกมาเป็นขนาดตามพื้นที่บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งแม้ว่าจะให้ผลมีขนาดมุมมองใหญ่ขึ้น เช่น บริเวณพื้นผิวของเครื่องจักร แต่ก็มีข้อจำกัดในการประยุกต์ใช้กับการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์
- Infrared Imaging ผลลัพธ์ที่ได้จากเครื่องมือนี้จะให้ผลทั้งหมดครอบคลุมทั้งเครื่องจักร, อุปกรณ์ หรือทั้งกระบวนการ ในระยะเวลาอันสั้น คล้าย ๆ กับการใช้กล้องวีดีโอ ผู้ใช้งานสามารถมองลักษณะของการปล่อยความร้อนออกมาได้ในมุมกว้างผ่านอุปกรณ์นี้ ซึ่งในตลาดมีขายหลากหลายรูปแบบทั้งแบบแสดงผลทั้งขาว-ดำ, หรือแบบมีสีสันด้วย ทั้งราคาถูกไปจนถึงแพงมากๆ ทั้งแบบมองอย่างเดียวหรือทั้งเก็บภาพได้ด้วย
ในการตรวจสอบอุปกรณ์ในโรงงานสามารถใช้ได้หลากหลาย รวมไปถึงอุปกรณ์ ทางไฟฟ้า เช่น สวิตช์เกียร์, สถานีไฟฟ้าย่อย (electrical substation), ระบบส่งจ่ายไฟ, ตู้ไฟฟ้า, มอเตอร์, ลูกปืน, ท่อส่งไอน้ำ, และอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้น
การใช้การวัดรังสีอินฟราเรดเป็นการวัดแบบไม่ทำลาย (Non-destructive measurement) ซึ่งจะทำให้สามารถตรวจสอบปัญหาขณะที่อุปกรณ์ต่าง ๆ กำลังทำงานได้โดยไม่ต้องหยุดกระบวนการทำงาน, การผลิต ทำให้สามารถทำการเตรียมการเพื่อ ประมาณราคาการซ่อม / เวลาซ่อม/ ขอบข่ายของพื้นที่การซ่อม / เตรียมอะไหล่ต่าง ๆ และดำเนินการซ่อมได้อย่างมีประสิทธิผล
ลักษณะปัญหาที่เกิดจากอุณหภูมิ มีดังนี้
- Mechanical looseness
การหลุดของการเชื่อมต่อต่าง ๆ เป็นปัญหาที่พบได้บ่อยซึ่งส่งผลทำให้เกิดความร้อนที่รอยต่อ มีความเครียดสูง เช่น บริเวณ terminal lug,fuse clip เป็นต้น
- Component failure
อุปกรณ์เสีย เช่น ฟิวส์ 1 ใน 3 เฟสพบว่ามีความร้อนเกิดขึ้นสูงกว่าปกติเมื่อเทียบกับ 2 เฟสที่เหลือ เป็นต้น
การตรวจสอบทั่ว ๆ และวิธีการพื้นฐาน
- Motor control และ Distribution center, main secondary switchgear
แสกนที่สายเคเบิล, จุดต่อเคเบิล, circuit breaker และ bus
- Circuit breaker distribution panel เปิดฝาและแสกนดูภายในตู้
- Bus duct ส่วนใหญ่ปัญหาจะเกิดที่จุดต่อ ให้แสกนดูที่รอยต่อต่าง ๆ
- Motors กรณีที่ขนาดมอเตอร์เล็กกว่า 25 แรงม้า (25 HP) ส่วนใหญ่ไม่ต้องแสกนเว้นแต่ว่าเป็นชิ้นส่วนที่วิกฤติต่อกระบวนการผลิต ส่วนกรณีที่มอเตอร์ขนาดใหญ่กว่า 25 แรงม้า ให้แสกนที่ T box, สายไฟที่มองเห็น, โรเตอร์, ลูกปืน, สเตเตอร์
- Transformer – oil filled (หม้อแปลงน้ำมัน) แสกนทั้งหม้อแปลง, ฟิน, สายต่อ, bushing, tap changer และโดยปกติจะมีการตรวจเช็คระดับน้ำมันในระหว่างการตรวจสอบด้วยเสมอ
Transformer – Dry-type, Transformer bushing, Capacitors, High-voltage switchgear, Load Break Switches, fuse, Circuit breaker, Conductors, ฯลฯ อุปกรณ์ต่าง ๆ เหล่านี้จุดตรวจสอบมีลักษณะเฉพาะเจาะจง ขึ้นอยู่กับชนิดและประเภทลักษณะอุปกรณ์ ซึ่งแนะนำให้หาผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้านดำเนินการวัดและวิเคราะห์ผล จะได้ข้อมูลที่ถูกต้องมากขึ้น และจะได้รับคำแนะนำอย่างเหมาะสมสำหรับการเตรียมการเพื่อบำรุงรักษาก่อนที่จะเกิดความเสียหายรุนแรงขึ้นครับ
