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예방 유지 보수를 위한 적외선 카메라 사용

열화상 장비, 유지보수 및 모니터링, 모터, 드라이브, 펌프, 압축기

열은 종종 장비 손상 또는 오작동의 초기 증상이므로 예방적 유지보수(PM) 프로그램을 통해 열을 모니터링하는 것이 중요합니다. 정기적인 적외선 예방적 유지보수를 통해 주요 장비의 온도를 확인하면 시간 경과에 따른 작동 조건을 추적하고 비정상적인 판독값을 신속하게 식별하여 추가적인 검사를 수행할 수 있습니다.

장비 성능을 모니터링하고 필요한 시점에 맞춰 유지보수 일정을 맞춤으로써 시설의 장비 고장으로 인한 예기치 못한 가동 중지 시간의 가능성을 줄이고 "반응적" 유지보수 비용과 장비 수리 비용을 줄이며 기계 자산의 수명을 연장합니다.

비결은 다음과 같습니다. 실제로 비용을 절약하기 위해서는 예방적 유지보수가 과도한 추가 유지보수 작업을 발생시키지 않아야 합니다. 목표는 유지보수 리소스를 긴급 수리로부터 주요 장비의 정기 검사로 전환하는 것입니다. 검사는 특히 열화상 장비로 수행하는 경우 수리보다 시간이 덜 걸립니다.

이 문서에서는 열화상 및 PM의 비용 절감 효과를 논의하고, 열화상 데이터를 성공적으로 캡처 및 분석하기 위한 지침을 제공하며, 열화상 검사를 사전 예방적 유지보수 프로그램에 통합하는 방법에 대해 설명합니다.

투자 수익 및 비용 절감

FEMP(Federal Energy Management Program)의 연구에 따르면 예방적 유지보수 프로그램이 제대로 작동하면 무려 30~40%까지 비용을 절감할 수 있다고 합니다. 다른 독립적인 조사에서는 산업 예방적 유지보수 프로그램을 유지하면 평균적으로 다음과 같이 비용이 절감된다고 합니다.

  • 투자 수익: 10배
  • 유지보수 비용 절감: 25%~30%
  • 고장 제거: 70%~75%
  • 가동 중지 감소: 35%~45%
  • 생산량 증가: 20%~25%

이 정보를 감독자나 고객과 공유할 수 있습니다. 시설의 절감액을 계산하려면 장비의 예기치 못한 고장 비용을 추정합니다. 그런 다음 인적 자원, 부품 비용 및 특정 생산 라인의 수익 손실을 고려합니다.

유지보수 관리자는 시간 경과에 따른 기계 자산 가용성, 생산량, 유지보수 비용 분배 및 총 유지보수 비용에 대한 기록을 유지해야 합니다. 이러한 수치들은 열화상 및 유지보수 투자에 대한 수익을 계산하는 데 도움이 됩니다.

적외선 검사 프로세스를 문서화한 워크플로 차트

열화상 측정을 PM에 통합

적외선 카메라는 기술자가 사전 예방적 유지보수 프로그램의 일부로 사용하려고 하는 첫 번째 검사 도구인 경우가 많습니다. 작업을 중단하지 않고 검사 경로의 모든 장비에 대한 열 신호를 신속하게 측정하고 비교할 수 있습니다.

온도가 이전 판독값과 현저히 다른 경우에는 시설에서 진동, 모터 회로 분석, 공중 초음파 및 윤활유 분석과 같은 다른 유지보수 기술을 사용하여 문제의 원인을 조사하고 다음 행동 방침을 정할 수 있습니다.

최상의 결과를 얻으려면 모든 유지보수 기술을 동일한 컴퓨터 시스템에 통합하여 동일한 장비 목록, 기록, 보고서 및 작업 지시서를 공유하십시오. 적외선 데이터가 다른 기술의 데이터와 상호 연관되면 모든 자산의 실제 작동 상태를 통합하여 보고할 수 있습니다.

적용 분야

  • 대형 모터 또는 기타 회전 장비의 베어링 온도 모니터링 및 측정
  • 전자 장비의 "열점" 식별
  • 밀봉된 용기의 누출 식별
  • 공정 파이프 또는 기타 절연된 공정에서 결함 있는 절연재 찾기
  • 고전력 전기 회로에서 결함 있는 종단 찾기
  • 전원 패널에서 과부하된 회로 차단기 찾기
  • 전류 정격 용량 또는 그 가까이 있는 퓨즈 식별
  • 전기 스위치 기어의 문제 식별
  • 공정 온도 판독값 캡처

검사 공정

  1. CMMS(Computerized Maintenance Management System) 또는 다른 인벤토리 도구의 기존 장비 목록을 사용합니다.
  2. 적외선 측정에 적합하지 않은 물품은 제거합니다.
  3. 유지보수 및 생산 기록을 검토합니다. 고장이 나거나 종종 생산에 차질을 빚는 주요 장비의 우선 순위를 지정합니다.
  4. 데이터베이스 또는 스프레드시트를 사용하여 주요 장비를 영역 또는 기능별로 약 2~3시간의 검사 블록으로 그룹화합니다.
  5. 적외선 카메라를 사용하여 주요 장비의 각 부분에 대한 기준 이미지를 캡처합니다. 참고: 일부 장비에서는 주요 구성 요소 또는 하위 시스템의 여러 열화상을 정기적으로 캡처할 수 있습니다.
  6. 기준 이미지를 소프트웨어에 다운로드하고 위치 설명, 검사 참고 사항, 방사율, RTC 레벨 및 경보 레벨(해당하는 경우)과 함께 경로를 문서화합니다.
  7. 다음 검사가 예정되어 있을 때 열화상 장비가 업로드를 지원하는 경우 이전 검사 이미지를 카메라에 로드하고 화면의 메시지를 따르기만 하면 됩니다.

측정 지침

최상의 열화상을 캡처하려면 다음 모범 사례를 따르십시오.

  • 대상 시스템이 부하의 최소 40% 이상에서 작동하는지 확인합니다(경부하에서는 많은 열이 발생하지 않으므로 문제를 감지하기 어렵습니다).
  • 대상에 가까이 다가가 도어, 특히 유리를 통해 "쏘지" 마십시오. 안전 절차에서 허용하는 경우, 전기함을 열거나 적외선 투과창 또는 뷰포트를 사용해야 합니다.
  • 바람과 기류를 고려합니다. 이러한 강력한 대류력은 비정상적인 열점을 종종 감지 임계값 미만으로 냉각시킵니다.
  • 주변(특히 실외) 공기 온도를 고려합니다. 더운 날씨에는 태양이 장비를 가열할 수 있는 반면에 추운 날씨는 구성 요소 과열의 영향을 감출 수 있습니다.
  • 뜨거운 것만이 문제의 모든 것은 아닙니다! 냉각 시스템의 퓨즈 끊어짐 및 제한된 흐름은 문제가 정상보다 낮은 온도 신호로 표시되는 상황의 두 가지 예일 뿐입니다. 다른 경우에는 전류가 고저항 연결에서 션트되기 때문에 차가운 구성 요소가 비정상적입니다. 열화상 기술자는 기계가 작동하는 방식과 열 관련 고장 신호가 무엇인지 이해해야 합니다.
  • 반사되는 적외선 방사원을 고려하십시오. 반사면이 반짝이고 방사되는 물품들은 태양을 포함하여 근처에 있는 다른 물체의 적외선 에너지를 반사합니다. 이는 대상 온도 측정 및 이미지 캡처를 방해할 수 있습니다.
  • 도색되지 않은 금속은 측정하기 어렵습니다. 측정 정확도와 반복성을 향상시키려면 "대상"(일반적으로 종이 스티커, 전기 테이프 또는 페인트 얼룩)을 이러한 구성 요소에 부착하는 것을 고려하십시오.
  • 장기적인 데이터 분석을 용이하게 하기 위해 숫자로 나타낸 온도와 열화상을 모두 누적합니다. 온도 트랜드는 더 많이 조사해야 하는 부분과 검사를 덜 해도 되는 부분을 보여줍니다.
  • 기준 이미지 데이터베이스가 있으면 그 각각에 경보 온도를 연결합니다. 각 검사 전에 최신 버전으로 카메라에 업로드합니다. 새로 측정할 때 경보가 울리면 상당한 온도 변화를 나타내는 것이므로 조사해야 합니다.
고저항 커넥터의 가시광 화상에 오버레이된 열화상
직접 접근 및 정상적인 부하를 포함한 적절한 조건에서 이 고저항 커넥터와 같은 문제는 종종 쉽게 찾을 수 있습니다.
상부 베어링 고장
먼 쪽 모터의 상부 베어링이 고장 나서 전체 모터가 과열됩니다. (사진 제공: Snell Infrared Canada의 Greg McIntosh)

모터 베어링 검사

모터 베어링 점검이 적절한 예입니다. 새로 시운전하고 새로 윤활한 모터로 시작하여 모터가 작동하는 동안 모터 베어링 하우징의 "스냅샷"을 찍습니다. 이 이미지를 기준으로 사용합니다.

모터와 그 윤활이 오래되면 베어링이 마모되고 모터 베어링에서 발열 마찰이 발생하여 베어링 하우징 외부가 가열됩니다. 정기적으로 추가 열화상을 촬영하고 기준과 비교하여 모터 상태를 분석합니다.

열화상이 베어링 과열을 나타내는 경우, 값비싼 엔진 고장의 가능성을 줄이거나 없애기 위해 베어링 하우징을 교체하거나 윤활하기 위한 유지보수 작업 지시서를 생성하십시오.

누출되는 씰(seals) 및 개스킷(gaskets) 확인

열화상 장비를 사용할 때 밀폐된 용기에서 누출을 찾는 것은 "매우 쉬운" 일입니다. 대부분의 누출은 개스킷 또는 씰의 내부 또는 주변에서 발생합니다. 부식으로 인해 용기가 약해지고 파열되는 경우는 많지 않습니다.

어느 쪽이든 적외선 장비가 문제를 진단할 수 있습니다. 누출되는 개스킷이나 씰을 찾으려면 씰을 따라 열화상 장비를 스캔하여 비정상적인 열 변화를 찾습니다. 씰 또는 개스킷을 따라 온도가 크게 변하면 열 손실이나 냉기 손실이 있음을 나타내며, 이는 고장의 징후입니다.