Hogyan alkalmazzák a prediktív karbantartási technológiát a PTFE fűtőrendszerekben?

A PTFE fűtőberendezéseket hagyományosan meghibásodnak, majd kicserélik. A prediktív karbantartás adat-elektromos aláírásokat, hőprofilokat és trendelemzést- használ annak előrejelzésére, hogy mikor közeledik a fűtőelem élettartama, lehetővé téve a tervezett cserét az ütemezett állásidő alatt. Ez az átállás a reaktív-megközelítésről az adatvezérelt megközelítésre megváltoztatja a PTFE merülőfűtőberendezések ipari üzemeinek működését, különösen a korrozív vagy nagy tisztaságú Ez a cikk a PTFE fűtőrendszerek prediktív karbantartása során alkalmazott speciális technológiát és eljárásokat tárgyalja.

A PTFE fűtőtestek előrejelző karbantartásának esete
PTFE (politetrafluor-etilén) fűtő: Ellenséges kémiai körülményekhez, nagy tisztaságú vízhez vagy félvezetőgyártáshoz. A hirtelen meghibásodások a gyártás leállását, a tétel szennyeződését vagy a vészhelyzeti tűzmunkát okozhatják. A reaktív karbantartás vagy a fűtőberendezés tönkremeneteléig tartó működtetése általában túl sok állásidőt, felgyorsult szállítási költségeket és elsietett telepítést eredményez. A prediktív karbantartás viszont folyamatos vagy időszakos monitorozást használ a romlási tendenciák felderítésére, még jóval a katasztrófa bekövetkezte előtt.

A prediktív módszerek egyre elterjedtebbek az érzékeny PTFE fűtőberendezéseknél, különösen azokban a folyamatszektorokban, ahol a folyamat hőmérsékletének szabályozása kritikus fontosságú. A módszerek azon az elgondoláson alapulnak, hogy a legtöbb fűtőberendezés meghibásodását az elektromos vagy a termikus viselkedés számszerűsíthető változásai előzik meg.

Prediktív technikák kulcsa PTFE fűtőrendszerekhez
1. A teljesítményfelvétel trendje
Az energiafogyasztás (watt) egy bizonyos alapjelnél a fűtőberendezés állapotának érzékeny mutatója. Normál üzemben a PTFE fűtőelemek energiafogyasztása állandó egy adott tartályhőmérséklet és a környezeti hőveszteség mellett. A teljesítmény lassú emelkedése ugyanazon az alapjelen a következőket jelezheti:

Vízkő vagy szennyeződés - A PTFE köpenyen lerakódások csökkentik a folyadék hőátadási sebességét, így a fűtőberendezésnek tovább kell működnie, vagy több energiát kell használnia a kívánt hőmérséklet fenntartásához.

Részleges elemhiba - Az a fűtőelem, amely helyi forró pontot vagy részleges rövidzárlatot kapott (pl. nedvesség behatolása miatt), szabálytalan vagy megnövekedett áramfelvételt mutathat.

Leromlott szigetelés - A szivárgó áram a föld felé, bár nem elég a GFCI kioldásához, növeli a teljes energiafogyasztást.

Jelentkezés módja:
A fűtőelem áramát egy áramváltó (CT) méri, amely egy PLC-hez, egy energiamérőhöz vagy egy IIoT adatgyűjtőhöz csatlakozik. A leolvasások szabványosítva vannak a folyamat alapjeléhez és a környezeti hőmérséklethez Ha emelkedő tendenciát mutat, például 5-10%-os növekedést három hónap alatt, akkor a rendszer egy riasztást küld ellenőrzésre. A jövőben a beépített teljesítményfelügyelettel rendelkező intelligens vezérlők automatikusan naplózni és trendezni fogják ezeket az információkat.

2. A szigetelési ellenállás trendje
A kapocstömítés integritásának és a PTFE köpeny állapotának legközvetlenebb mértéke a szigetelési ellenállás (megger teszt). A megger értékek fokozatos csökkenése hetek vagy hónapok alatt azt jelzi:

Nedvesség behatolása - Lassú felszívódás a sérült lezáró tömítésen vagy csőszerelvényen keresztül.

Köpenyromlás - Vegyi támadás vagy mechanikai sérülés, amely a belső vezetőt a technológiai folyadék hatásának teszi ki.

Jelentkezés módja:
Évente egyszer végeztünk megger tesztelést, amikor az üzem offline volt. A prediktív karbantartás gyakoribb, automatizált tesztelésen alapul. A kortárs PTFE fűtőrendszerek némelyike ​​beépített szigetelésfigyelő relével rendelkezik, és mindig alacsony feszültségű egyenáramú jelet (például 24 V-ot) alkalmaznak a szivárgó áram észlelésére a fűtőelem bekapcsolása nélkül. A belső monitor nélküli fűtőtesteknél negyedévente leolvashatók a hordozható meggerek, és rögzíthetők a CMMS-ben (Computerized Maintenance Management System). Ha a tendencia csökken, mondjuk 100 megohmról 10 megohmra hat hónap alatt, akkor ideje kicserélni a fűtőtestet, mielőtt az ellenállás egy döntő szint alá (általában 1 megohm) csökkenne.

Az idővel összegyűjtött adatok olyan apró változásokat mutathatnak, amelyeket egyetlen sikeres/sikertelen teszt figyelmen kívül hagyna. A fokozatos csökkenés lényegesen árulkodóbb, mint egyetlen alacsony mérés, aminek oka lehet a pillanatnyi kondenzáció.

3. Infravörös termográfia (hőképalkotás)
A hőleképezés érintésmentes képet ad a fűtőfelület hőmérsékleti diszperziójáról. A kézi-vagy drónra szerelt-infravörös kamerával végzett időszakos hőképalkotás a hőfotók időbeli összehasonlítására szolgál, hogy felfedezzék a fejlődő rendellenességeket.

Mit mutat a hőkép a PTFE fűtőrendszerekben:

Forró pontok a PTFE-köpenyen - A helyi túlmelegedés belső elemproblémákat, foltos lerakódást vagy részleges kiszáradást jelezhet. Ha az ellenőrzések között megnövekszik a hőmérséklet vagy a terület, az fokozatos meghibásodást jelez.

Kapocsfűtés - A csatlakozódoboz területén lévő forró pontot a meglazult elektromos csatlakozások vagy a rozsdás kapocssaruk okozhatják. Egy terminálon a környezeti hőmérséklet felett 20 fokkal megugrott hőmérséklet biztos jele a bajnak.

Rossz hőeloszlás - Ha a burkolatnak csak egy része forró, a többi pedig hideg, akkor részleges elemhiba vagy folyadékszint-problémák léphetnek fel.

Alkalmazás(ok):
A kiindulási hővizsgálatot akkor végezzük, ha a fűtőelem új vagy jónak bizonyult. A következő képek azonos terhelési és tartálykörülmények mellett készülnek (azonos alapérték, folyadékszint és környezeti hőmérséklet). A szoftver vagy egymásra helyezi a képeket, vagy egymás mellett jeleníti meg őket, kiemelve a hőmérséklet-különbségeket. Az alapvető PTFE fűtőberendezések esetében a hővizsgálat rutinszerű gyakorlat 3-6 havonta.

Integráció üzemi rendszerekkel (CMMS és IIoT)
A prediktív karbantartás teljes értéke akkor valósul meg, ha az adatfolyamokat egy központi platformba integrálják, amely végrehajtható riasztásokat biztosít. A következő integrációs utak egyre nagyobb teret hódítanak:

CMMS-integráció - A Megger-teszt eredményei, a teljesítménytrend-adatok és a hőképek közvetlenül a CMMS-be kerülnek időbélyegekkel. Ha a felhasználó -meghatározott küszöbértéket vagy a trend meredekségét túllépi, azonnal létrejön a fűtőelem cseréjére vonatkozó munkarendelés, amelyet a következő tervezett állásidőre ütemeznek.

IIoT-irányítópultok - Valós idejű vezeték nélküli érzékelők{1}}továbbítják az áramfelvételt és a szigetelési ellenállást egy felhő-alapú IIoT platformra. Az irányítópultok bemutatják az előzményeket és a trendeket, és e-mailes vagy SMS-értesítéseket készítenek bármilyen eltérésről. Ez különösen hasznos a távoli vagy veszélyes területeken lévő fűtőberendezéseknél, ahol nehéz a kézi ellenőrzés.

Edge computing: Egyes modern vezérlők trendelemzést végeznek az eszközön, és csak akkor adnak jelentést, ha valamilyen körülmény jelentkezik, ami csökkenti az adatátviteli követelményeket.

Egy mérés nem árulja el a teljes történetet; a trendek számítanak. Hideg tartály indításakor csak egy nagy teljesítményű leolvasás érhető el. Az alacsony megger érték egy alkalommal a közelmúltban fellépő páratartalom miatt lehet. A prediktív karbantartáshoz idővel több adatpontra van szükség ahhoz, hogy valódi romlási trendet állapítsanak meg.

Kritikus fűtőelemek értékajánlat
Az előrejelző karbantartás az alapvető PTFE fűtőberendezések esetében a leghasznosabb, ahol a nem tervezett leállás költséges. Példák:

Galvanizálási vezetékek - A fűtőtest lelassítja a termelést, és lefagyhatja a fürdőt, amelynek újramelegítése órákig tart.

Félvezető nedves padok - A fűtőberendezés meghibásodása tönkretehet egy adag több százezer dollár értékű ostyát.

Vegyszertároló tartályok - A hőmérséklet-szabályozás elvesztése a tárolt komponensek viszkozitásának megváltozását vagy kikristályosodását eredményezheti.

A tartalék PTFE fűtőberendezés és a rendszeres felügyelet költsége lényegesen alacsonyabb, mint az ilyen alkalmazások vészleállításának költsége. Az előrejelző karbantartás lehetővé teszi a cserét az ütemezett leállások idején, elkerüli a rohanó fuvardíjat, és gondoskodik az aprólékos, biztonságos telepítésről.

Kérdések és aggodalmak
A PTFE fűtőtestek előrejelző karbantartása kihívást jelent:

Érzékelő költsége - A folyamatos szigetelésfigyelés vagy a teljesítménymérők növelik a kezdeti költségeket. a költségek azonban csökkentek az IIoT-eszközök elterjedésével.

Az adatok értelmezése - A személyzetet ki kell képezni, hogyan lehet megkülönböztetni a releváns mintákat a normál folyamatváltozékonyságtól. A hamis pozitív eredmények szükségtelen cseréket eredményezhetnek.

Hagyományos berendezések - Régebbi, beépített felügyeleti portok nélküli-PTFE-fűtőket utólag kell beszerelni, vagy külső érzékelőkre van szükség.

Az előre vezető út nyitott, de nem mentes a nehézségektől. "A jövőbeli PTFE fűtőtestek valószínűleg beépített-hőmérséklet-érzékelőkkel és szigetelés-felügyelettel fognak rendelkezni a plug-and-prediktív karbantartáshoz.

Következtetés
A prediktív karbantartás megváltoztatja a cserével kapcsolatos gondolkodásunkat a reaktívról a proaktív tervezésre. A létesítmények az áramfelvételt, a szigetelési ellenállást és a hőképeket az idő múlásával változtathatják, hogy előre jelezzék a PTFE fűtőberendezés meghibásodását hetekre vagy hónapokra előre. Az adatfolyamokat egyre gyakrabban építik be a CMMS- és IIoT-platformokba, és olyan riasztásokat hoznak létre, amelyek tervezett cserét váltanak ki az ütemezett állásidőben. A fontos PTFE fűtőrendszerek esetében a megtérülés az elkerülhető termelési veszteségekből és a berendezések hosszabb élettartamából származik. Az adatvezérelt karbantartás része a nagyobb Ipar 4.0-nak, és a PTFE fűtőberendezések sem kivételek. Ahogy az érzékelők költsége csökken, és az elemzések egyre könnyebben elérhetővé válnak, a PTFE fűtőelemek prediktív karbantartási megoldásainak használata tovább bővül.