Le rôle important de l’imagerie thermique pour la surveillance d’état

Identification des défaillances avant qu’elles ne se produisent : La courbe P-F

Ceux qui consacrent leur temps à la surveillance d’état ne sont pas étrangers à la courbe P-F, développée par Nowlan et Heap. Elle illustre les différentes étapes du cycle de vie d’un composant, illustrant quand une méthode d’inspection peut mettre en lumière l’état de l’équipement, de l’étape proactive à la détection d’une défaillance.

Comme vous pouvez le voir, l’analyse de la température est une technique de surveillance d’état utilisée dans le domaine prédictif. Une nouvelle venue : la thermographie. En tant que technique essentielle de surveillance d’état, la thermographie sert de système d’alerte précoce, indiquant quand les machines ou les actifs présentent des signes d’usure, avant même qu’un défaut perceptible ne se produise.

Mesure de la température

La thermographie consiste essentiellement à capturer les mesures de température d’un actif. Une mesure de température unique peut fournir des informations, mais sa valeur intrinsèque peut être quelque peu limitée. Prenez en considération un moteur électrique dans une usine fonctionnant à une température de 73 °C. Sans données supplémentaires, est-ce préoccupant ? Pour vérifier cela, il peut être nécessaire d’examiner les spécificités du moteur, en examinant sa plage de température de fonctionnement standard. Pourtant, même cela pourrait ne pas offrir une image complète.

Par exemple, si la plage standard du moteur est comprise entre 50 °°C et 80 °C, à 73 °C, le moteur fonctionne actuellement à l’extrémité supérieure de cette plage. Cependant, à quelle fréquence doit-il être inspecté ? Quelle est l’état actuel ? Quand la maintenance est-elle requise ? Va-t-il présenter une défaillance ? Ces questions restent sans réponse et nous n’avons pas la capacité de prédire l’état futur de ce moteur.

Importance de l’analyse des tendances

Comprendre l’état d’une machine va au-delà d’une mesure unique. Des facteurs externes et internes, tels que les variations de charge, l’efficacité du refroidissement et les conditions environnementales, peuvent influencer la température de fonctionnement. Le suivi de ces températures au fil du temps fournit aux spécialistes de la surveillance d’état une image plus claire.

Utilisons la visualisation des données pour illustrer cela. Si nous surveillons les températures d’un moteur électrique installé en janvier 2019 chaque mois, des modèles commencent à émerger. Peut-être que la température varie entre 50 °C et 55 °°C, en corrélation avec les changements de saison. Cela suggère que le moteur fonctionne dans une plage de sécurité et n’est pas surchargé. Des contrôles réguliers tous les deux ou trois mois peuvent suffire.

Cependant, un autre moteur installé au même moment peut présenter une augmentation constante de la température, indiquant des problèmes potentiels. Divers facteurs, comme l’environnement ou les pièces internes, peuvent influencer ces changements. Ces tendances soulignent la nécessité d’une maintenance et d’un nettoyage réguliers.

Il manque une tendance, une référence ou un modèle des conditions de fonctionnement normales de ce moteur. Avec une telle plage de températures de fonctionnement standard, il est difficile de connaître l’état du moteur avec une seule mesure. La création d’une tendance des températures de fonctionnement permettra à un spécialiste de la surveillance d’état d’évaluer avec précision l’état du moteur.

Si un moteur électrique a été installé en janvier 2019 et que des mesures de température mensuelles ont été effectuées, ces températures pourraient être tracées pour identifier les normes opérationnelles pour ce moteur spécifique, à cet endroit, qui alimente ce processus spécifique. Un moteur fonctionnant correctement peut présenter des températures similaires au graphique ci-dessous.

Tendances de température du moteur électrique 1 (années 2019 à 2023) : Variabilité saisonnière du moteur électrique indiquant des performances stables dans les plages de fonctionnement standard

Ce graphique montre un moteur électrique qui présente un degré de fluctuations de température entre 50 °C et 55 °C qui suit raisonnablement bien les saisons de l’année, se réchauffant en été et se refroidissant en hiver. Alors, que pouvons-nous déterminer à partir de ces informations ? Le moteur fonctionne à l’extrémité inférieure de la plage de température de fonctionnement standard et ne semble pas être surchargé mécaniquement ou sous une charge particulièrement élevée. Un professionnel de la surveillance d’état peut même décider d’inspecter ce moteur tous les deux ou trois mois, sauf si les températures changent considérablement. Ce moteur ne montre aucun signe préoccupant évident, et nous pouvons nous attendre à ce qu’il continue à fonctionner de manière fiable dans un avenir proche.

Un autre moteur a également été installé à côté de celui-ci en 2019, et ses mesures de température ont également été capturées chaque mois. Vous pouvez voir ci-dessous comment la température de ce moteur se compare à celle du précédent.

Tendances de température du moteur électrique 2 (années 2019 à 2023) : Variations saisonnières, tendances à la hausse et impact des interventions de maintenance

Le graphique ci-dessus illustre les tendances de température du moteur électrique 2 sur plusieurs années, en soulignant quelques observations clés :

Similitudes saisonnières et hausse des températures : Initialement, les modèles de température suivent les changements saisonniers, comme pendant les premières années. Cependant, une augmentation notable est observée d’ici 2021, divergeant des tendances antérieures et indiquant un problème potentiel.

Baisse temporaire des températures : Une baisse significative des températures en août et septembre 2022 suggère une action corrective ou un changement d’état, entraînant un retour à des températures de fonctionnement acceptables.

Normes opérationnelles et prévisions de fiabilité : Malgré ces fluctuations, les températures restent dans les normes opérationnelles du moteur. Comprendre l’histoire de ce moteur aide à prédire sa fiabilité future.

Influences environnementales : De telles tendances de température sont courantes dans les environnements où la poussière et les débris bloquent progressivement les ailettes de refroidissement et le flux d’air, ce qui entraîne une augmentation constante de la température. Un nettoyage ultérieur peut restaurer l’efficacité du refroidissement.

Causes alternatives : Il est important de noter que cette tendance pourrait également être causée par divers facteurs tels que la charge du moteur, des débris plus importants, des changements dans les chaînes ou les courroies d’entraînement, le positionnement du ventilateur de refroidissement ou l’extraction d’air chaud.

Importance de la surveillance et de la maintenance : Ce graphique rappelle l’importance d’un nettoyage et d’une maintenance réguliers. Il souligne la nécessité de prendre en compte des différents facteurs qui peuvent influencer la température du moteur et souligne l’importance de traiter les problèmes de refroidissement de base pour éviter des problèmes plus graves à l’avenir.

En résumé, bien que ce graphique thermique mette en évidence les anomalies et suggère des problèmes possibles, il ne peut pas identifier avec certitude la cause. Une surveillance et une maintenance régulières, ainsi qu’une compréhension approfondie de l’environnement de fonctionnement et de l’historique du moteur, sont essentielles pour garantir ses performances et sa longévité optimales.

Examinons maintenant un troisième moteur électrique qui a également été installé en 2019 et voyons comment il se compare aux précédents.

Tendances de température du moteur électrique 3 (années 2019 à 2023) : Augmentation au-delà des normes saisonnières conformes aux spécifications du fabricant, indiquant potentiellement la nécessité d’enquêter

Le graphique ci-dessus illustre la tendance de température du moteur électrique 3, offrant des informations précieuses :

Mesures de température initiales : Le moteur affiche une température de 73 °C, ce qui correspond bien aux normes de fonctionnement spécifiées par le fabricant. Cela indique qu’initialement, le moteur fonctionnait comme prévu.

Signification d’une mesure de température unique : Bien qu’une mesure ponctuelle de 73 °C ne soit pas alarmante et puisse même être considérée comme rassurante, c’est la tendance globale qui exige une attention particulière. Un point de données unique ne fournit pas toujours une image complète de l’état du moteur.

Comparaison avec d’autres moteurs : Les performances du moteur 3, jusqu’à un certain point, étaient cohérentes avec les variations saisonnières annuelles observées dans les cas des moteurs 1 et 2. Cela suggère un modèle de comportement typique pour ces types de moteurs dans des conditions normales.

Augmentation récente de la température : Cependant, le graphique montre un changement à partir de janvier 2023. La température du moteur a commencé à augmenter, s’écartant du modèle habituel. Ce changement pourrait indiquer un problème sous-jacent affectant les performances du moteur.

Nécessité d’une investigation plus approfondie : L’augmentation récente de la température, en particulier par rapport aux données historiques, suggère qu’il peut y avoir un problème grandissant avec le moteur 3. Cela justifie une investigation plus approfondie pour identifier la cause et déterminer si une maintenance ou des ajustements sont nécessaires pour prévenir les défaillances potentielles.

À quoi pourrait ressembler l’avenir du troisième moteur électrique ? Voici deux scénarios potentiels illustrés par les deux graphiques ci-dessous.

Tendances de température du moteur électrique 3 :Risque de surchauffe sans maintenance entraînant une défaillance au-delà de 105 °C

Tendances de température du moteur électrique 3 : Augmentation gérée de la température dans les limites de sécurité

Si ce moteur était laissé en service sans investigation, maintenance ou action supplémentaire, la température pourrait continuer à augmenter jusqu’au point de défaillance. Ceci est illustré par le graphique du haut qui fournit une indication que des températures supérieures à 105 °°C provoquent une défaillance immédiate.

Le deuxième graphique raconte une histoire différente, peut-être que la demande placée sur le moteur a été intentionnellement augmentée par le processus de production afin d’accélérer son exploitation pour répondre à une nouvelle exigence de sortie ? Les températures sont toujours incluses dans la plage de fonctionnement acceptable du moteur et il existe une explication claire quant à la cause profonde de cette anomalie thermique.

Conclusion : Optimisation de la surveillance d’état des équipements grâce à l’analyse des tendances thermiques

Les mesures de température individuelles fournissent un aperçu de l’état de l’équipement qui ne peut être comparé qu’à la plage opérationnelle recommandée par le fabricant pour un moteur ou un autre actif dans un processus de fabrication ou de production. Cela peut être trompeur et ne fournira pas de véritables informations sur l’état des actifs et des équipements, autrement vital pour assurer le fonctionnement fiable d’une entreprise.

Prendre des mesures de température régulières permet de dresser une image de l’état de chaque actif inspecté. Cela ne signifie pas que les températures ne changeront jamais, mais il y aura souvent des causes derrière les anomalies thermiques. En cas de changement de température inexpliqué, il est possible d’inspecter, de nettoyer, d’entretenir ou de prendre d’autres mesures pour rétablir la température de fonctionnement normale de l’équipement, ou celui-ci peut simplement fonctionner à une température plus élevée et nécessiter une surveillance supplémentaire pour prédire plus précisément le point de défaillance.

Si votre entreprise fait appel à des équipements de fabrication ou de production, des panneaux électriques, des moteurs, des pompes, des machines ou d’autres équipements mécaniques ou électriques pour survivre, il est probablement important pour vous que ces équipements ne tombent pas en panne de manière inattendue. Les solutions de surveillance d’état de FLIR sont couramment utilisées dans les environnements de fabrication ou de production pour effectuer des mesures de température précises.

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