作為行業(yè)壟斷性部門(mén)，電力公司負(fù)責(zé)以盡可能低的成本向公眾提供最高質(zhì)量的產(chǎn)品。同時(shí)，作為上市公司，他們還要為其股東帶來(lái)投資回報(bào)。他們擔(dān)負(fù)著一種保證高效運(yùn)營(yíng)的受托責(zé)任，而預(yù)測(cè)性維護(hù)在是他們履行這一責(zé)任的一個(gè)不可缺少的組成部分。
盡管發(fā)電行業(yè)中的許多人熟悉作為預(yù)測(cè)性維護(hù) (PdM) 一部分的每年進(jìn)行一次的紅外熱成像檢查，但我們這個(gè)例子中的燃煤發(fā)電廠卻在全年時(shí)間內(nèi)都使用一臺(tái)熱成像儀進(jìn)行檢查。它們的方法有兩個(gè)突出特點(diǎn)。
1. 它們將一臺(tái)具有中等性能、像素?cái)?shù)、準(zhǔn)確度和溫度范圍的熱成像儀用在他們的檢查當(dāng)中。
2. 他們使用熱成像儀來(lái)查找問(wèn)題，更加緊密地跟蹤關(guān)鍵設(shè)備，并在年檢之后進(jìn)行隨后的維修。
電力分配
輸送一致不變的可靠電力是發(fā)電廠的首要目標(biāo)。為此，熱成像技術(shù)在該廠的主要應(yīng)用是對(duì)電力分配設(shè)備進(jìn)行定期監(jiān)視。例如，使用熱成像儀對(duì) 2300 V 和 4160 V 斷路器和變壓器進(jìn)行檢查，以便在計(jì)劃中的維護(hù)停產(chǎn)之前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
開(kāi)關(guān)站
開(kāi)關(guān)站檢查通常在黎明前時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，目的是為了避免陽(yáng)光反射和刮風(fēng)的影響。在黎明前，電力負(fù)荷較小，空氣條件通常較為穩(wěn)定，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)的問(wèn)題肯定比較有意義，因?yàn)樵诜逯地?fù)荷期間，設(shè)備的溫度要高的多。以前，這些檢查一般在負(fù)荷高峰期間進(jìn)行，但在每天這個(gè)時(shí)刻的局部條件可能會(huì)掩蓋嚴(yán)重的問(wèn)題。
鍋爐、管道、凝汽閥和閥門(mén)
雖然電力的輸送必不可少，但高效的生產(chǎn)也同等重要。例如，在這個(gè)燃煤發(fā)電廠中，燃煤鍋爐產(chǎn)生蒸汽，而蒸汽帶動(dòng)渦輪機(jī)而產(chǎn)生電能。當(dāng)蒸汽閥發(fā)生泄漏或出現(xiàn)故障時(shí)，含有很高能量的蒸汽或水就會(huì)流到冷凝器中。這就相當(dāng)于大量金錢(qián)被排放掉了。維護(hù)人員可以使用熱成像儀對(duì)管道、閥門(mén)和凝汽閥進(jìn)行定期掃描，從而提前發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，以便對(duì)電力生產(chǎn)的運(yùn)行成本進(jìn)行控制。
能量損失并不限于蒸汽管線。紅外熱成像檢查還可用于檢查鍋爐以識(shí)別隔熱層發(fā)生損壞的位置。鍋爐壁上的高溫區(qū)域指示出已破損的隔熱層以及明顯的能量損失。紅外熱成像技術(shù)有助于找到這些區(qū)域，并在下一個(gè)生產(chǎn)維護(hù)周期內(nèi)進(jìn)行修復(fù)。
電機(jī)
在多數(shù)自己擁有熱成像儀的工廠中，幾乎所有的紅外分析都具有定性和比較性質(zhì)，即對(duì)相似負(fù)荷下的相似設(shè)備進(jìn)行檢查。一個(gè)主要例子就是對(duì)粉碎機(jī)電機(jī)進(jìn)行檢查。蒸汽鍋爐要消耗大量燃煤。共使用了 27 臺(tái) 400-500 馬力的電機(jī)來(lái)帶動(dòng)為鍋爐輸送煤粉的粉碎機(jī)。
在先進(jìn)的預(yù)測(cè)性維護(hù) (PdM) 系統(tǒng)中，系統(tǒng)的每個(gè)方面都可以具有自己的監(jiān)視計(jì)劃。例如，這個(gè)燃煤發(fā)電廠應(yīng)該具有一個(gè)電機(jī)外殼監(jiān)視計(jì)劃，其中，要對(duì)每臺(tái)電機(jī)的外殼溫度進(jìn)行定期堅(jiān)持。電機(jī)的銘牌上都標(biāo)有 NEMA 溫度等級(jí)，它們提供了正常運(yùn)行溫度的基準(zhǔn)。正常的表觀溫度大約為 120 - 140 °F，取決于環(huán)境條件。溫升接近于 40 度時(shí)，通常說(shuō)明需要對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行清潔。當(dāng)溫升超過(guò) 40 度時(shí)，表明需要計(jì)劃對(duì)電機(jī)進(jìn)行清潔或重新調(diào)整。由于電機(jī)都具有大約相同的規(guī)格并在相似負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，可以相當(dāng)簡(jiǎn)單地以比較的方法來(lái)識(shí)別溫度偏高的電機(jī)并采取糾正措施。
排定問(wèn)題的優(yōu)先順序
紅外熱成像技術(shù)可幫助識(shí)別是否需要維護(hù)，但對(duì)問(wèn)題解決的優(yōu)先順序進(jìn)行排序需要認(rèn)真考慮許多因素。最重要的問(wèn)題不一定是具有最高表觀溫度的問(wèn)題。其他因素包括設(shè)備的重要性、總維修/更換成本、安全問(wèn)題和生產(chǎn)成本。
基本和高級(jí)熱成像技術(shù)
燃煤發(fā)電站的許多設(shè)備可通過(guò)紅外比較分析有效進(jìn)行檢查。在本例中，該電廠繼續(xù)通過(guò)公司外部人員進(jìn)行紅外檢查，因而獲得所有關(guān)鍵設(shè)備的專(zhuān)業(yè)熱圖像，他們可以將這些熱圖像與他們自己在一年中獲得的熱圖像進(jìn)行比較。
例如，燃煤電廠中的大多數(shù)金屬表面都發(fā)生嚴(yán)重氧化，并覆蓋有厚厚的飛塵。這意味著多數(shù)表面通常具有大約 0.95 的發(fā)射率。由于它是多數(shù)熱成像儀上所設(shè)置的默認(rèn)發(fā)射率，因此這些表面可在每年的檢查中產(chǎn)生精確的熱圖像。
但是，如果電機(jī)外殼的金屬表面是閃亮的，它看上去就像是紅外區(qū)域中的一面鏡子。紅外熱成像儀“看到”的是電機(jī)的一部分熱量和電機(jī)周?chē)矬w的一部分熱量的組合，而不是電機(jī)的溫度。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，熱成像人員需要在表面上噴涂一個(gè)黑點(diǎn)，或使用接觸式溫度探頭來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射率，直到紅外讀數(shù)與接觸式探頭的讀數(shù)相匹配。
盡管像發(fā)射率這樣的問(wèn)題可通過(guò)使金屬表面變暗的方法而降到最低程度，但其他一些問(wèn)題（如反射、因風(fēng)引起的對(duì)流損失以及其他條件）也可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。
多數(shù)高級(jí)紅外熱成像技術(shù)涉及學(xué)習(xí)熱量傳遞、反射系數(shù)（鏡面）、發(fā)射率（墻壁）和透射（窗戶）的原理。適用于每臺(tái)設(shè)備的特殊設(shè)置也可通過(guò)每年咨詢熱成像人員獲得。
預(yù)測(cè)性維護(hù)基本知識(shí)
預(yù)測(cè)性維護(hù)對(duì)于發(fā)電設(shè)施尤為重要，因?yàn)樵S多設(shè)備的運(yùn)行期限已超過(guò)了它們的設(shè)計(jì)壽命。在防止未經(jīng)計(jì)劃的停產(chǎn)同時(shí)以確定的預(yù)算來(lái)運(yùn)行老化的設(shè)備方面，沒(méi)有太多的選擇余地。
預(yù)測(cè)性維護(hù) (PdM) 涉及隨時(shí)間的推移來(lái)監(jiān)視可指示出即將出現(xiàn)故障的設(shè)備運(yùn)行狀況，從而決定是否需要采取糾正措施，并在必要時(shí)在設(shè)備出現(xiàn)故障之前采取行動(dòng)。目標(biāo)是避免發(fā)生未經(jīng)計(jì)劃的停產(chǎn)，并對(duì)維修進(jìn)行安排。
預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)人員對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)施加以識(shí)別，并確定需要對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)視的頻率，建立起一條檢查路線，并定期測(cè)量關(guān)鍵性能指標(biāo)。
隨后，他們對(duì)隨時(shí)間進(jìn)行的測(cè)量進(jìn)行比較，尋找運(yùn)行狀況中可指示出潛在故障危險(xiǎn)的變化?？墒褂玫谋O(jiān)視和測(cè)量方法包括紅外 (IR) 溫度測(cè)量、振動(dòng)分析、潤(rùn)滑油分析、超聲波測(cè)試、電氣測(cè)量、電力質(zhì)量測(cè)量、絕緣電阻測(cè)量以及熱成像等。
獲得的好處包括：顯著縮短停產(chǎn)時(shí)間，將正常運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，儲(chǔ)存最少數(shù)量的備件，以及降低用于維護(hù)的勞動(dòng)力成本?？偟膩?lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)性維護(hù)計(jì)劃可通過(guò)現(xiàn)有設(shè)備來(lái)提高生產(chǎn)能力或生產(chǎn)效率。一些發(fā)電廠發(fā)現(xiàn)，針對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)所采集的數(shù)據(jù)也可用于滿足環(huán)保歸檔要求。
