状態監視のためのサーモグラフィ画像の重要な役割

障害が発生する前に障害を特定：P-F曲線

状態監視に深く関わっている人は、ノーランとヒープによって開発されたP-F曲線をよく知っています。これは、コンポーネントのライフサイクルのさまざまな段階を示し、予防段階から障害が識別されるまで、検査方法によって機器の健全性が明らかにされる時期を示しています。

ご覧のとおり、温度分析は、予測領域で使用される状態監視手法の1つです。ご紹介：サーモグラフィー 基本的な状態監視技術として、サーモグラフィーは早期警告システムとして機能し、認識できる障害が発生する前であっても、機械や資産に摩耗の兆候が見られる時期を示します。

温度測定

サーモグラフィーの中核には、資産の温測定値の取得が含まれます。特異な温度測定値は知見を提供しますが、その単独での価値はある程度制限される可能性があります。73°Cで稼働している工場の電気モーターを考えてみましょう。追加データがない場合、これは問題ですか？ これを確認するには、モーターの仕様を詳しく調べて、標準動作温度範囲を調べる必要があるかもしれません。しかし、それでも完全な全体像が得られないかもしれません。

例えば、モーターの標準範囲が50°C～80°Cの場合、73°Cでは、モーターは現在この範囲の上限近くで動作しています。しかし、どのくらいの頻度で検査をすべきでしょうか？ 現在の状態は？ いつメンテナンスが必要ですか？ 故障するでしょうか？ これらの疑問は未回答のままであり、このモーターの将来の状態を予測することはできません。

傾向分析の重要性

機械の健全性を理解するには、一度の測定だけでは不十分です。負荷変動、冷却効率、環境条件などの外部要因および内部要因が動作温度に影響を与える可能性があります。これらの温度を長期にわたって追跡することで、状態監視の専門家はより明確な情報を得ることができます。

このことを説明するために、データの視覚化を使用しましょう。2019年1月に設置された電気モーターの温度を毎月監視すると、パターンが現れ始めます。おそらく温度は50°Cから55°Cの間で変動し、季節の変化と相関しています。これは、モーターが安全な範囲内で動作し、過負荷になっていないことを示しています。2～3か月ごとの定期チェックで十分な場合があります。

ただし、同じ時期に製造された別のモーターでは一貫した温度上昇が見られ、潜在的な問題が発生している可能性があります。環境や内部部品などのさまざまな要因が、これらの変化に影響を与える可能性があります。このような傾向は、定期的なメンテナンスとクリーニングの必要性を浮き彫りにしています。

欠けているのは、このモーターの通常の動作条件の傾向、ベースライン、またはパターンです。標準動作温度の範囲が非常に広いため、一度の測定でモーターの状態を知ることは困難です。動作温度の傾向を構築することで、状態監視の専門家がモーターの状態を正確に評価することができます。

2019年1月に電気モーターが取り付けられ、毎月の温度測定値が取得された場合、これらの温度をプロットして、この特定のプロセスに電力を供給する、この場所で、この特定のモーターの動作基準を特定することができます。モーターが正常に機能している場合、以下のグラフのような温度が記録される場合があります。

モーター1の温度傾向（2019～2023年）：標準動作範囲内で安定した性能を示す電気モーターの季節変動

このグラフは、夏は暖かくなり、冬は涼しくなる一年の季節の変化をある程度たどる50°C～55°Cの温度変動がある電気モーターを示しています。では、この情報から何がわかるのでしょうか？ モーターは標準動作温度範囲の下端で動作しており、機械的に過負荷や特に高い負荷がかかっているようには見えません。状態監視の専門家は、温度が大幅に変化しない限り、このモーターを2 ～3か月ごとに検査することを決定するかもしれません。このモーターには明らかな懸念の兆候は見られず、当面は確実に動作し続けることが期待されます。

2019年にこのモーターの隣に別のモーターも設置され、その温度測定値も月単位で記録されています。以下にそのモーターの温度を比較したものを示します。

電動モーター2の温度傾向（2019～2023年）：季節変動、上昇パターン、メンテナンス介入の影響

上のグラフは、数年間にわたる電気モーター2の温度傾向を示しており、いくつかの重要な観察結果を強調しています。

季節の類似性と気温の上昇：当初、気温パターンは初期と同様の季節変化を模倣していました。しかし、2021年までに顕著な増加が観察され、以前の傾向から逸脱し、潜在的な問題を示しています。

一時的な気温の低下: 2022年8月から9月にかけての気温の大幅な低下は、是正措置または条件の変更があり、許容可能な動作温度に戻る可能性があることを示唆しています。

運用基準と信頼性の予測：これらの変動にもかかわらず、温度はモーターの動作基準内に留まります。このモーターの歴史を理解することは、将来の信頼性を予測するのに役立ちます。

環境への影響：このような温度傾向は、ほこりや破片が徐々に冷却フィンや気流をブロックし、温度が安定して上昇する環境ではよく見られます。その後のクリーニングにより、冷却効率を回復できます。

別の原因：この傾向は、モーターの負荷、大きな破片、ドライブチェーンやベルトの変更、冷却ファンの配置、熱気の排出などのさまざまな要因から発生する可能性もあることに注意することが重要です。

監視とメンテナンスの重要性：このグラフは、定期的なクリーニングとメンテナンスの重要性を思い出させるものです。これは、モーターの温度に影響を与える可能性のあるさまざまな要因を認識する必要性を強調し、将来のより深刻な問題を防ぐために基本的な冷却の問題に対処することの重要性を強調しています。

要約すると、この熱グラフは異常を指摘し、考えられる問題を示唆していますが、原因を明確に特定することはできません。モーターの最適な性能と寿命を確保するには、モーターの動作環境と履歴を深く理解した上で、定期的な監視とメンテナンスを行うことが不可欠です。

同じく2019 年に設置された3番目の電気モーターを調査し、それがどのように比較されるかを見てみましょう。

モーター3の温度傾向（2019～2023年）：メーカーの仕様内の季節基準を上回っており、潜在的に調査が必要であることを示しています

上のグラフは、モーター3の温度傾向を示しており、貴重な知見を提供します。

初期温度測定値：モーターの温度は73°Cを示しており、これはメーカーが指定した動作基準の範囲内に十分に収まります。これは、当初、モーターが予想どおりに機能していたことを示しています。

単一の温度測定値の重要性：73°Cの1回限りの測定値は警戒すべきことではなく、むしろ安心させるものであるとも言えますが、注意が必要なのは全体的な傾向です。単一のデータポイントからは、モーターの状態の完全な状況が常に得られるわけではありません。

他のモーターとの比較：モーター3のパフォーマンスは、特定の時点までは、モーター1およびモーター2で観察された年間季節変動と一致していました。これは、通常の条件下でこれらのタイプのモーターに典型的な動作パターンを示唆しています。

最近の温度上昇：ただし、グラフでは2023年1月から変化が見られます。モーターの温度が通常のパターンから逸脱して上昇し始めました。この変化は、モーターのパフォーマンスに影響を与える根本的な問題を示している可能性があります。

さらなる調査の必要性：最近の温度上昇は、特に過去のデータと比較した場合、モーター3に問題が進行中である可能性を示唆しています。これにより、原因を特定し、潜在的な障害を防ぐためにメンテナンスや調整が必要かどうかを判断するためのさらなる調査が必要になります。

3番目の電気モーターの将来はどのようなものになるでしょうか？ 以下は、以下の2つのグラフによって示される2つの潜在的なシナリオです。

電動モーター3の温度傾向： メンテナンスを行わないと過熱し、105°Cを超える故障につながるリスク

モーター3の温度傾向：安全な範囲内で管理された温度上昇

このモーターが調査、メンテナンス、またはさらなる処置を行わずに使用されたままになった場合、温度は故障点まで上昇し続ける可能性があります。これは上のグラフで示されており、温度が105°Cを超えると即座に故障を引き起こすという知見が得られます。

2番目のグラフは別のストーリーを示しています。おそらく、新しい出力要件を満たすために、モーターが動作する生産プロセスが迅速化され、モーターに対する要求が意図的に増加したのでしょうか？ 温度はまだモーターの許容動作範囲内にあり、この熱異常の根本原因については明確な説明があります。

結論：熱傾向分析による機器の健全性監視の最適化

個々の温度測定値は、製造工程や生産工程におけるモーターやその他の資産に対して、メーカーの推奨動作範囲と比較することでのみ、機器の状態を把握することができます。これは誤解を招く可能性があり、事業の確実な運営に不可欠な資産や設備の状態についての真の知見を提供できません。

定期的に温度を測定することで、検査対象のすべての資産の状態を把握できます。これは、温度が決して変化しないという意味ではありませんが、熱異常には多くの場合理由があります。説明できない温度変化がある場合は、機器を通常の動作温度に戻すために、検査、クリーニング、メンテナンス、その他の措置を講じることができます。まは、単に動作温度が上昇し、障害点をより正確に予測するためにさらなる監視が必要になる場合もあります。

ビジネスを存続させるために製造装置、生産装置、電気パネル、モーター、ポンプ、機械、その他の機械装置や電気装置に依存している場合、この装置が予期せず故障しないことがおそらく重要です。FLIRの状態監視ソリューションは、温度を正確に測定するために、製造環境や生産環境で一般的に使用されています。

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