Industrie

Was spricht für den Einsatz von Wärmebildkameras?

Die Wärmebildtechnik hat sich zu einem der wertvollsten Diagnoseverfahren im Bereich der elektrischen als auch der mechanischen Instandhaltung entwickelt. Durch die frühzeitige Entdeckung von Anomalien, die für das bloße Auge normalerweise unsichtbar sind, ermöglicht die Wärmebildtechnik die Planung und Durchführung von Korrekturmaßnahmen, bevor es zu teuren Systemausfällen kommt.


Thermografiebeispiele Industrie

Vorteile einer Wärmebildkamera

Schneller, besser und effizienter bei niedrigeren Kosten produzieren. Um diese Ziele zu erreichen, müssen industrielle Anlagen störungsfrei in Betrieb sein: 24 Stunden täglich an 365 Tagen im Jahr. Kein teures Abschalten, keine Zeitverschwendung. Wenn Sie mit der vorbeugenden Instandhaltung einer Anlage betraut sind, lastet wirklich eine ganz schöne Verantwortung auf Ihren Schultern.

Wenn Sie nur erkennen könnten, wann Komponenten anfangen auszufallen, dann wäre es ein Leichtes, den optimalen Zeitpunkt für Korrekturmaßnahmen zu bestimmen. Leider bleiben die größten Probleme unentdeckt, bis es zu spät ist. Wärmebildkameras sind das perfekte Werkzeug, um Störungen vorauszusagen, da sie Unsichtbares sichtbar machen. Auf einem Wärmebild scheinen Ihnen die Schwachstellen geradezu ins Auge zu springen. Damit Anlagen immer betriebsbereit sind, haben viele Industriebetriebe ihre Programme zur vorbeugenden Instandhaltung mit den wertvollsten Diagnosewerkzeugen für die vorbeugende Instandhaltung kombiniert, die auf dem Markt sind: Wärmebildkameras.

Ob Sie nun Hochspannungsanlagen überwachen, Niederspannungs-Schaltschränke, Motoren, Pumpen, Hochtemperaturanlagen, nach Isolierungsverlusten suchen ... Eine Wärmebildkamera ist das einzige Werkzeug, mit dem Sie das alles wirklich SEHEN können. Aber was nun, wenn Sie keine Infrarotinspektionen regelmäßig durchführen? Ist es wirklich so dramatisch, wenn eine Niederspannungsverbindung ausfällt? Neben dem Produktionsausfall gibt es eine noch größere Gefahr.

Feuer

Ein kleines elektrisches Problem kann extrem weitreichende Konsequenzen haben. Die Effektivität des elektrischen Netzes fällt ab, denn die Energie wird verbraucht, um Wärme zu erzeugen. Bleibt dies unentdeckt, kann die Temperatur so weit ansteigen, dass Verbindungen zu schmelzen beginnen. Und nicht nur das, es kann auch zu Funkenflug kommen, der die Umgebung in Brand setzt. Die Auswirkungen eines Brandes werden oft unterschätzt. Neben der Zerstörung von Betriebsmitteln und Maschinen sind die immensen Kosten durch Produktionsausfälle, Wasserschäden und sogar Todesfälle unmöglich zu beziffern.

Etwa 35% aller Industriebrände entstehen durch elektrische Probleme und verursachen Verluste in Höhe von 300 Milliarden Euro pro Jahr. Viele dieser Störungen lassen sich durch den Einsatz einer Wärmebildkamera vermeiden. Sie kann Sie bei der Entdeckung von Anomalien unterstützen, die normalerweise für das bloße Auge unsichtbar bleiben würden, und bei der Behebung von Schwachstellen, bevor die Produktion stillsteht oder ein Feuer ausbricht. Das ist nur einer der Gründe, aus denen Anwender von FLIR Wärmebildkameras von einer überdurchschnittlich schnellen Amortisierung ihrer Investition berichten.

Wärmebildkamera FLIR Exx (15)

Vergleich IR-Thermometer <-> Wärmebildkamera

Warum sollten Sie sich für eine Wärmebildkamera von FLIR entscheiden? Es gibt auch andere Technologien, mit denen Sie Temperaturen berührungsfrei messen können. Beispielsweise Infrarot-Thermometer.

Infrarot (IR) Thermometer sind zuverlässig und sehr hilfreich, wenn es um das Ablesen der Temperaturwerte einzelner Punkte geht. Beim Abtasten großer Bereiche oder Bauteile werden jedoch leicht kritische Komponenten übersehen, die eventuell kurz vor einem Ausfall stehen und repariert werden müssen. Eine FLIR-Wärmebildkamera kann ganze Motoren, Bauelemente oder Schaltertafeln in einem Vorgang untersuchen - und übersieht dabei keine überhitzten Gefahrenstellen, wie klein sie auch sein mögen.

Probleme schneller und einfacher mit sehr hoher Genauigkeit finden

Mit einem IR-Punkt-Thermometer kann es leicht passieren, dass kritische Stellen übersehen werden. Eine reproduzierbare Dokumentation ist mit dieser Methode nicht möglich da nicht nachvollzogen, geschweige denn dokumetiert werden kann, wo und was gemessen wurde. Eine FLIR-Wärmebildkamera untersucht ganze Komponenten und liefert unmittelbar Diagnoseergebnisse, die das volle Ausmaß der Probleme zeigen.

Verwenden Sie tausende Infrarot-Thermometer gleichzeitig

Mit einem Infrarot-Thermometer können Sie die Temperatur an einem einzelnen Punkt messen. Oft werden hierbei allerdings wichtige Faktoren wie z.B. Messfleckgröße oder nicht einzustellende reflektierte Temperatur unterschätzt und vernachlässigt. FLIR-Wärmebildkameras messen Temperaturen im gesamten Bildbereich. Die FLIR E4 hat eine Bildauflösung von 80 x 60 Pixeln. Dies entspricht dem gleichzeitigen Einsatz von 4.800 IR-Thermometern. Bei der FLIR T1020, unserem Topmodell mit einer Bildauflösung von 1024 × 768 Pixeln, entsprechen die 786.432‬ Pixel dem gleichzeitigen Einsatz von 786.432‬ Infrarot-Thermometern.

Vorbeugende Instandhaltung

Wärmebildkameras für Inspektionen im Rahmen der vorbeugenden Instandhaltung sind leistungsstarke und nicht-invasive Werkzeuge zur Überwachung und Diagnose des Zustands elektrischer und mechanischer Anlagen und Komponenten. Mit einer Wärmebildkamera können Sie Probleme frühzeitig erkennen und dokumentieren. Die Behebung so erkannter Probleme kann geplant und durchgeführt werden, bevor sie schwerwiegender werden und teurer zu reparieren sind. FLIR Wärmebildkameras:

  • Sind so einfach zu bedienen wie ein Camcorder oder eine Digitalkamera
  • Liefern Ihnen ein vollständiges Bild der Situation
  • Ermöglichen die Durchführung von Inspektionen, wenn Systeme unter Last arbeiten
  • Erkennen und lokalisieren das Problem
  • Messen Temperaturen
  • Speichern Informationen
  • Können zur Dokumentation von Auffälligkeiten dienen
  • Helfen Ihnen, thermische Auffälligkeiten zu erkennen, bevor echte Probleme auftreten
  • Sparen Ihnen wertvolle Zeit und Geld

 

FLIR Systems bietet eine umfassende Palette an Wärmebildkameras. Ob Sie die Wärmebildtechnik für eine Inspektion großer Industrieanlagen oder die Untersuchung eines Sicherungskastens in einem Wohnhaus einsetzen, FLIR hat in jedem Fall die richtige Wärmebildkamera für Sie. Ein Wärmebild, das exakte Temperaturdaten beinhaltet, liefert dem Instandhaltungsprofi wichtige Informationen über den Zustand des untersuchten Betriebsmittels. Diese Inspektionen lassen sich durchführen, während der Produktionsprozess voll im Gang ist, und in vielen Fällen kann der Einsatz einer Wärmebildkamera sogar bei der Optimierung des Prozesses selbst helfen.

Wärmebildkameras sind so ein wertvolles und vielseitiges Werkzeug, dass es uns nicht gelingen wird, alle möglichen Anwendungen aufzuzählen. Neue und innovative Verfahren für den Einsatz dieser Technologie werden Tag für Tag entwickelt. Einige der vielen Möglichkeiten für den Einsatz von Wärmebildkameras im Rahmen der vorbeugenden Instandhaltung werden in diesem Kapitel des Ratgebers erläutert.

Elektrische Systeme

Wärmebildkameras werden gemeinhin für Inspektionen elektrischer Systeme und Komponenten in allen Größen und Formen eingesetzt. Die Vielzahl möglicher Anwendungen für Wärmebildkameras im Bereich elektrischer Systeme lässt sich in drei Kategorien einteilen: Hoch- Mittel- und Niederspannungsanlagen.

Wärme ist ein wichtiger Faktor bei Hochspannungsanlagen. Wenn ein elektrischer Strom durch einen Widerstand fließt, entsteht Wärme. Ein höherer Widerstand hat eine größere Erwärmung zur Folge. Im Laufe der Zeit steigt der Widerstand elektrischer Verbindungen an, da sie sich z. B. Lösen und Korrosion auftritt. Durch den damit zusammenhängenden Temperaturanstieg können Komponenten ausfallen, und das wiederum hat unvorhergesehene Stromausfälle und sogar Verletzungen zur Folge. Außerdem verursacht die in Wärme umgesetzte Energie überflüssige Energieverluste. Unterbleibt die Inspektion, steigt die Wärme möglicherweise sogar so stark an, dass die Verbindungen schmelzen und zerstört werden; als Folge davon können Brände entstehen.

Beispiele von Störungen in Hochspannungsanlagen, die mit Hilfe der Wärmebildtechnik zu entdecken sind:

  • Oxidation von Hochspannungsschaltern
  • Überhitzte Verbindungen
  • Fehlerhaft befestigte Verbindungen
  • Defekte Isolatoren

Diese und andere Probleme lassen sich frühzeitig mit einer Wärmebildkamera aufspüren. Sie können damit den Defekt exakt lokalisieren, die Schwere des Problems bestimmen und den Zeitrahmen für die Reparatur des Betriebsmittels aufstellen.

Einer der zahlreichen Vorteile der Thermografie ist die Fähigkeit, Inspektionen durchzuführen, während elektrische Systeme unter Last arbeiten. Da die Wärmebildtechnik ein berührungsfreies Diagnoseverfahren ist, kann ein Thermograf schnell ein bestimmtes Bauteil einer Anlage aus sicherer Entfernung untersuchen, zu seinem Büro zurückkehren und die Daten analysieren, ohne sich selbst in Gefahr zu bringen.

FLIR Wärmebildkameras für die vorbeugende Instandhaltung sind alle portabel und batteriebetrieben, daher können sie auch für Inspektionen im Außenbereich eingesetzt werden: Hochspannungsgeräte wie Trafostationen, Schaltanlagen, Transformatoren und Leistungsschalter im Außenbereich lassen sich schnell und effizient mit einer Wärmebildkamera von FLIR Systems untersuchen. Mit Wärmebildkameras ist es möglich, Hochspannungsanlagen aus sicherer Entfernung zu untersuchen und damit die Sicherheit der Mitarbeiter zu verbessern.

Ein ausfallsicherer Betrieb hat für Energieversorger einen hohen Stellenwert, denn viele Kunden verlassen sich auf ihre Dienstleistungen. Daher sind Wärmebildinspektionen inzwischen fester Bestandteil von vorbeugenden Instandhaltungsprogrammen bei EVUs in aller Welt. FLIR liefert modernste Wärmebildlösungen für Rund-um-die-Uhr Überwachungsprogramme, die das lebenswichtige Stromversorgungsnetz jederzeit in Betrieb halten.

Niederspannungsanlagen

Wärmebildkameras werden für Inspektionen elektrischer Systeme und Komponenten in allen Größen und Formen eingesetzt; dabei ist ihre Anwendung keineswegs nur auf große Hochspannungsanlagen beschränkt. Elektrische Schaltschränke und Motorensteuerzentralen werden regelmäßig mit einer Wärmebildkamera untersucht. Unterbleibt die Inspektion, erhitzen sich diese möglicherweise so stark, dass die Verbindungen schmelzen und zerstört werden; als Folge davon können Brände entstehen. Neben Wackelkontakten sind elektrische Systeme anfällig für asymmetrische Belastungen, Korrosion und einen Anstieg des Scheinwiderstands. Thermografische Inspektionen können heiße Stellen schnell ausfindig machen,
die Schwere des Problems bestimmen und bei der Erstellung eines Zeitrahmens für die Reparatur unterstützen. Beispiele von Störungen in Niederspannungsgeräten, die mit Hilfe der Wärmebildtechnik zu entdecken sind:

  • Verbindungen mit hohem Übergangswiderstand
  • Korrodierte Verbindungen
  • Innere Beschädigung einer Sicherung
  • Innere Defekte eines Trennschalters
  • Schlechte Verbindungen und innere Beschädigung

Diese und andere Probleme lassen sich frühzeitig mit einer Wärmebildkamera aufspüren. Kostspielige Schäden und gefährliche Situationen sind dadurch vermeidbar. Ob Sie Wärmebildkameras für Niederspannungsinspektionen in Produktionsanlagen, Bürogebäuden, Krankenhäusern, Hotels oder Wohnanlagen einsetzen wollen, FLIR Systems hat genau die richtige Wärmebildkamera für jede dieser Aufgaben.

In vielen Industrien sind mechanische Systeme das Herz des Betriebs. Die mit einer Wärmebildkamera gesammelten thermischen Daten können eine außerordentlich wertvolle Quelle zusätzlicher Informationen für Schwingungsuntersuchungen bei der Überwachung mechanischer Anlagen sein. Mechanische Systeme heizen sich auf, wenn eine fehlerhafte Ausrichtung an einem Punkt des Systems vorliegt.

Förderbänder sind ein gutes Beispiel dafür. Eine abgenutzte Walze ist im Wärmebild unten eindeutig zu erkennen, so dass sie ersetzt werden kann. Normalerweise nehmen die Wärmeverluste zu, wenn mechanische Komponenten verschleißen und ihre Effektivität nachlässt. Folglich steigt die Temperatur fehlerhafter Anlagen oder Systeme vor einem Ausfall schnell an. Bei einem regelmäßigen Vergleich von Werten einer Wärmebildkamera mit der thermischen Charakteristik einer Maschine im Normalbetrieb sind eine Vielzahl unterschiedlicher Störungen zu erkennen.

Auch Motoren lassen sich mit einer Wärmebildkamera untersuchen. Bei typischen Defekten von Motoren wie Kontaktverschleiß der Bürsten und Kurzschluss des Ankers tritt vor dem Ausfall normalerweise eine starke Wärmeentwicklung auf, die von einer Schwingungsanalyse nicht erkannt wird, da häufig nur wenige oder überhaupt keine zusätzlichen Schwingungen auftreten. Die Wärmebildtechnik liefert einen Gesamtüberblick und erlaubt außerdem, die Temperaturen verschiedener Motoren miteinander zu vergleichen. Weitere mechanische Systeme, die mit Wärmebildkameras überwacht werden können, sind Kupplungen, Getriebe, Lager, Pumpen, Kompressoren, Riemen, Lüfter und Förderanlagen. Typische Beispiele für mechanische Defekte, die mit der Wärmebildtechnik zu erkennen sind:

  • Schmierprobleme
  • Fluchtungsfehler
  • Überhitzte Motoren
  • Schwergängige Walzen
  • Überlastete Pumpen
  • Überhitzte Motorwellen
  • Heiße Lager

Diese und andere Probleme lassen sich frühzeitig mit einer Wärmebildkamera aufspüren. Kostspielige Schäden sind dadurch vermeidbar und ein kontinuierlicher Produktionsablauf ist sichergestellt.

Die Wärmebildtechnik liefert auch wertvolle Informationen zum Zustand der Isolierung von Rohren, Leitungen und Ventilen.

Die Untersuchung des Zustands des Isoliermaterials, mit dem Rohrleitungen verkleidet sind, kann von zentraler Bedeutung sein. Wärmeverluste aufgrund schlechter Dämmung sind im Wärmebild deutlich erkennbar, fehlerhaftes Isoliermaterial lässt sich dadurch schnell reparieren, und erhebliche Energieverluste oder andere Schäden treten erst gar nicht auf.

Prozessventile oder Dampfabscheider sind weitere gute Beispiele für Komponenten im Umfeld von Rohrleitungen, die häufig mit Wärmebildkameras untersucht werden. Neben der Erkennung von Undichtigkeiten kann eine Wärmebildkamera auch eingesetzt werden, um zu bestimmen, ob ein Ventil offen oder geschlossen ist. Dies lässt sich selbst über größere Entfernungen feststellen.

Beispiele für Defekte von Rohrleitungen, die mit der Wärmebildtechnik zu erkennen sind:

  • Undichtigkeiten in Pumpen, Rohren und Ventilen
  • Schadhafte Isolierungen
  • Verstopfte Leitungen

Alle Arten von Undichtigkeiten, verstopften Rohren und fehlerhafter Isolation lassen sich auf einem Wärmebild klar erkennen. Da ein Wärmebild schnell einen Überblick über eine ganze Anlage liefert, ist es nicht erforderlich, jedes Rohr einzeln zu überprüfen.

Neben den bereits erwähnten Anwendungen gibt es zahlreiche andere Einsatzmöglichkeiten, bei denen die Wärmebildtechnik ihre Stärken ausspielen kann.

Feuerfestauskleidungen und petrochemische Anlagen

Eine große Zahl von Industriesektoren setzt Öfen und Kessel bei Fertigungsprozessen ein, aber die Feuerfestauskleidung für Öfen, Kessel, Drehrohröfen, Verbrennungsanlagen, Crack-Anlagen und Reaktoren ist anfällig für Verschleiß und Leistungseinbußen. Mit einer Wärmebildkamera können beschädigte feuerfeste Werkstoffe und der entsprechende Wärmeverlust problemlos lokalisiert werden, da sich die Wärmeübertragung deutlich auf einem Wärmebild erkennen lässt. FLIR Wärmebildkameras liefern schnelle und exakte Diagnosen für die Instandhaltung aller Arten von Anlagen, bei denen Feuerfestauskleidungen eingesetzt werden.

Außerdem werden Wärmebildkameras häufig in der petrochemischen Industrie eingesetzt. Sie liefern schnelle und exakte Diagnosen für die Instandhaltung von Öfen, den Umgang mit Verlusten durch Defekte in der feuerfesten Auskleidung und die Diagnose der Kühlrippen von Kondensatoren. Wärmetauscher können überprüft werden, um verstopfte Leitungen zu entdecken. Darüber hinaus werden die Wärmebildkameras von FLIR Systems häufig für die Überprüfung von Crack-Anlagen verwendet. Viele Rohre und Leitungen in einem Cracker sind mit wärmebeständigem Schamottestein isoliert. Mit der Wärmebildtechnik lässt sich einfach erkennen, ob diese Isolierung noch intakt ist. Aber Öfen und Kessel sind störanfällig aufgrund zahlreicher Ursachen. Unter anderem Verkorkungen, die sich an der Rohrinnenwand festsetzen und dadurch den Durchfluss behindern, Schlackenbildung an der Außenwand von Rohrleitungen, Unterkühlung oder Überhitzung, Flächenbeflammung der Rohre aufgrund falscher Brennerausrichtung sowie auslaufende Produkte, die sich entzünden und die Anlage ernsthaft beschädigen.

Durch Flammen hindurch sehen Ein ordnungsgemäßer Zustand der feuerfesten Auskleidung von Kessel- und Ofenanlagen lässt sich nicht allein mit Inspektionen von außen sicherstellen. Auch die Feuerfestauskleidung auf der Innenseite des Kessels oder Ofens muss untersucht werden. Konventionelle Inspektionsverfahren erfordern ein Herunterfahren der Anlage, damit eine Untersuchung von innen vorgenommen werden kann. Dies ist extrem kostspielig wegen des während der Stillstandszeit entstehenden Produktionsausfalls. Diese Verluste muss man jedoch nicht hinnehmen, da FLIR Systems auch spezielle Wärmebildkameras im Angebot hat, die für Inspektionen der Anlage von innen während des laufenden Betriebs eingesetzt werden können.

Der Flammenfilter, den FLIR in diese Wärmebildkameras integriert hat, ermöglicht diese Art der Anwendung. Flammen geben Infrarotstrahlung in verschiedenen Stärken und unterschiedlichen Wellenlängen ab. Bei bestimmten Wellenlängen im Infrarotspektrum strahlen Flammen sogar kaum Wärme ab. Ein Flammenfilter nutzt diese Tatsache, damit die Wärmebildkamera durch Flammen hindurchsehen kann. Dank der Fähigkeit dieser FLIR Wärmebildkameras, durch Flammen hindurch zu sehen, kann der Anwender die Kessel- oder Ofenanlage während des laufenden Betriebs untersuchen.

Dadurch entfällt nicht nur das Herunterfahren während der Inspektionen, die mit der Wärmebildkamera gesammelten Informationen können auch ein äußerst wichtiger Kontrollmechanismus für die sichere Steigerung der Produktionsmenge sein, und dies verbessert wiederum den Ertrag der Anlage deutlich.

Erkennung abgefackelter Gase

Während bestimmter Produktionsprozesse entstehen Gase, die abgefackelt werden. Die erzeugten Flammen sind unter Umständen für das menschliche  Auge unsichtbar. Dennoch ist es von größter Bedeutung, sicher zu gehen, dass die Flamme brennt. Ansonsten könnten schädliche Gase in die Atmosphäre entweichen. Mit der Wärmebildtechnik lässt sich einfach überprüfen, ob die Flamme brennt oder nicht.

Pegelerkennung in Behältern

Die Thermografie kann auch einfach zur Erkennung des Füllstands von Behältern eingesetzt werden. Dank der Emissionsgrad-Effekte oder der Temperaturunterschiede ist auf dem Wärmebild eindeutig der Flüssigkeitspegel in einem Behälter sichtbar.

Weitere Anwendungen sind

  • Die Lokalisierung heißer Stellen bei Schweißrobotern
  • Die Untersuchung von Werkstoffen für die Luftfahrt
  • Die Kontrolle von Gießformen
  • Die Überprüfung der Temperaturverteilung in Asphaltdecken
  • Die Inspektion von Papierfabriken

Ob Sie elektrische Anlagen, mechanische Betriebsmittel, Füllstände von Behältern, Anlagen mit Feuerfestauskleidung, Rohrleitungen, Fackelrohre und viele weitere Anwendungen untersuchen wollen, die Wärmebildtechnik ist das perfekte Werkzeug für alle vorbeugenden Instandhaltungssysteme.

FLIR Systems bietet Ihnen die perfekte Lösung auch für anspruchsvollsteAnwendungen im Bereich der vorbeugenden Instandhaltung. Von unschlagbar preisgünstigen bis zu hochmodernen und voll ausgestatteten Wärmebildkameras, FLIR Systems bietet eine umfassende Produktpalette, aus der Sie die Wärmebildkamera, die am besten zu Ihren Anforderungen passt, auswählen können.

Wie können wir Ihnen helfen?

Der Kauf einer Wärmebildkamera ist eine Investition auf lange Sicht. Wenn Sie beginnen, eine Kamera einzusetzen, könnte die Sicherheit ganzer Anlagen und der Mitarbeiter davon abhängen. Daher sollten Sie nicht nur die Wärmebildkamera auswählen, die optimal zu Ihren Anforderungen passt, sondern auch einen zuverlässigen Lieferanten, der Ihnen über einen langen Zeitraum Unterstützung bieten kann.

Bernd Duschek

Bernd DuschekGeschäftsführer - TOPA GmbH

  • FLIR Industrie Broschüre
  • FLIR Industrie Applikationsberichte
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