چگونه فن‌آوری‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده در سیستم‌های هیتر PTFE اعمال می‌شوند؟

به طور سنتی، بخاری های PTFE تا حد خرابی کار می کنند و تعویض می شوند. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده از داده‌های{1}}امضای الکتریکی، نمایه‌های حرارتی، و تحلیل روند{2}}برای پیش‌بینی اینکه چه زمانی یک بخاری به پایان عمر نزدیک می‌شود، استفاده می‌کند و امکان جایگزینی برنامه‌ریزی‌شده را در طول زمان توقف برنامه‌ریزی‌شده فراهم می‌کند. این تغییر از استراتژی‌های واکنشی به داده‌ها، نحوه مدیریت بخاری‌های غوطه‌وری PTFE را به‌ویژه در برنامه‌های خورنده یا با خلوص بالا، که در آن خرابی برنامه‌ریزی نشده، هزینه قابل‌توجهی دارد، تغییر می‌دهد. این مقاله به بررسی فناوری‌ها و روش‌های خاص می‌پردازدتعمیر و نگهداری پیش بینی بخاری PTFEسیستم ها

موردی برای نگهداری پیش‌بینی‌کننده در بخاری‌های PTFE

بخاری های PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) ​​برای محیط های شیمیایی تهاجمی،{0}آب با خلوص بالا یا پردازش نیمه هادی انتخاب می شوند. خرابی ناگهانی می تواند تولید را متوقف کند، دسته ها را آلوده کند یا به کار داغ اضطراری نیاز داشته باشد. تعمیر و نگهداری واکنشی-اجرای بخاری تا زمانی که کار نکند-اغلب منجر به طولانی شدن زمان از کار افتادن، هزینه های حمل و نقل سریع و نصب سریع می شود. در مقابل، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده از نظارت مداوم یا دوره‌ای برای شناسایی روند تخریب مدت‌ها قبل از وقوع یک شکست فاجعه‌بار استفاده می‌کند.

پذیرش رو به رشدی از تکنیک‌های پیش‌بینی برای بخاری‌های PTFE حیاتی وجود دارد، به‌ویژه در صنایعی که کنترل دمای فرآیند مهم است-. روش‌ها بر این واقعیت تکیه دارند که بیشتر خرابی‌های بخاری با تغییرات قابل اندازه‌گیری در رفتار الکتریکی یا حرارتی پیش می‌آیند.

تکنیک های کلیدی پیش بینی برای سیستم های بخاری PTFE

1. Power Draw Trending

مصرف برق (وات) در یک نقطه تنظیم معین یک شاخص حساس از وضعیت بخاری است. در حالت عادی، مصرف برق بخاری PTFE برای دمای مخزن معین و اتلاف حرارت محیط ثابت می ماند. افزایش تدریجی توان در همان نقطه تنظیم ممکن است نشان دهنده موارد زیر باشد:

مقیاس یا رسوب- تجمع بر روی غلاف PTFE انتقال حرارت به مایع را کاهش می دهد و بخاری را مجبور می کند مدت طولانی تری کار کند یا انرژی بیشتری برای حفظ دما مصرف کند.

خرابی جزئی عنصر- عنصر گرمایشی که نقطه داغ موضعی یا کوتاهی جزئی ایجاد کرده است (مثلاً به دلیل ورود رطوبت) ممکن است جریان نامنظم یا افزایش یافته را نشان دهد.

عایق تخریب شده– جریان نشتی به زمین، اگرچه به اندازه کافی زیاد نیست که یک GFCI را خاموش کند، به کل مصرف برق می‌افزاید.

نحوه اعمال آن:
جریان بخاری با استفاده از یک ترانسفورماتور جریان (CT) متصل به PLC، انرژی سنج یا داده لاگر IIoT اندازه گیری می شود. قرائت ها در برابر نقطه تنظیم فرآیند و دمای محیط نرمال می شوند. یک روند صعودی پایدار (به عنوان مثال، 5 تا 10٪ افزایش در طی سه ماه) هشداری را برای بازرسی ایجاد می کند. با نگاه به آینده، کنترل‌کننده‌های هوشمند با پایش توان تعبیه‌شده به‌طور خودکار این داده‌ها را ثبت و ترند می‌کنند.

2. روند مقاومت عایق

مقاومت عایق (تست مگر) مستقیم ترین نشانگر یکپارچگی مهر و موم ترمینال و وضعیت غلاف PTFE است. کاهش آهسته در خوانش های مگر طی هفته ها یا ماه ها نشان می دهد:

نفوذ رطوبت- فتیله شدن تدریجی از طریق مهر و موم ترمینال یا اتصالات مجرای آسیب دیده.

تخریب غلاف- حمله شیمیایی یا آسیب مکانیکی که اجازه می دهد سیال فرآیند با هادی داخلی تماس پیدا کند.

نحوه اعمال آن:
از لحاظ تاریخی، آزمایش مگر سالانه در طول تعطیلی کارخانه انجام می شد. تعمیر و نگهداری پیشگویانه به سمت تست های مکرر و خودکار حرکت می کند. برخی از سیستم‌های بخاری PTFE مدرن شامل رله‌های نظارت بر عایق داخلی هستند که به طور پیوسته یک سیگنال DC ولتاژ پایین (مثلاً 24 ولت) اعمال می‌کنند تا جریان نشتی را بدون انرژی‌دهی به بخاری تشخیص دهند. برای بخاری‌های بدون نمایشگر داخلی{8}، قرائت‌های مگر قابل حمل هر سه ماه یکبار گرفته می‌شود و در یک CMMS (سیستم مدیریت تعمیر و نگهداری رایانه‌ای) وارد می‌شود. یک روند کاهشی{10}}به عنوان مثال، از 100 مگا اهم به 10 مگا اهم در مدت شش ماه{13}}نشانی می‌دهد که بخاری باید قبل از کاهش مقاومت به زیر آستانه بحرانی (معمولاً 1 مگا اهم) تعویض شود.

داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول زمان می‌تواند تغییرات ظریفی را نشان دهد که با یک آزمون قبولی/شکست از دست می‌روند. یک شیب ثابت رو به پایین بسیار آموزنده تر از یک خوانش کم است که می تواند ناشی از تراکم موقت باشد.

3. تصویربرداری حرارتی (ترموگرافی مادون قرمز)

تصویربرداری حرارتی یک نمای غیر تماسی از توزیع دمای سطح بخاری ارائه می‌کند. هنگامی که به صورت دوره ای با یک دوربین مادون قرمز نصب شده-دستی یا پهپاد انجام می شود، تصاویر حرارتی در طول زمان برای تشخیص ناهنجاری های در حال توسعه مقایسه می شوند.

آنچه که تصویربرداری حرارتی در سیستم های بخاری PTFE نشان می دهد:

نقاط داغ روی غلاف PTFE– گرمای بیش از حد موضعی ممکن است نشان دهنده نقص عنصر داخلی، پوسته شدن ناهموار، یا خشک شدن نسبی باشد. نقطه داغی که در دما یا ناحیه بین بازرسی ها رشد می کند، نشان دهنده شکست تدریجی است.

گرمایش ترمینال- اتصالات الکتریکی شل یا گیره های ترمینال خورده گرما تولید می کنند که به صورت یک نقطه داغ در ناحیه جعبه اتصال قابل مشاهده است. افزایش دمای 20 درجه بالاتر از محیط در ترمینال یک هشدار واضح است.

توزیع حرارت ضعیف- اگر تنها بخشی از غلاف داغ به نظر می رسد در حالی که بقیه خنک است، ممکن است خرابی جزئی عنصر یا مشکلات سطح مایع وجود داشته باشد.

نحوه اعمال آن:
یک تصویر حرارتی پایه زمانی گرفته می شود که بخاری جدید باشد یا مشخص شود که در شرایط خوبی قرار دارد. تصاویر بعدی تحت شرایط بار و مخزن یکسان (نقطه تنظیم یکسان، سطح مایع و دمای محیط) گرفته می شوند. تصاویر با استفاده از نرم‌افزاری که تفاوت‌های دما را برجسته می‌کند، کنار هم قرار می‌گیرند یا در کنار هم مقایسه می‌شوند. اسکن حرارتی برنامه ریزی شده هر سه تا شش ماه یک روش معمول برای بخاری های PTFE حیاتی است.

ادغام با سیستم های گیاهی (CMMS و IIoT)

ارزش کامل تعمیر و نگهداری پیش‌بینی شده زمانی تحقق می‌یابد که جریان‌های داده در یک پلتفرم مرکزی که هشدارهای عملی را تولید می‌کند، ادغام شوند. مسیرهای ادغام زیر به طور فزاینده ای رایج هستند:

یکپارچه سازی CMMS- نتایج آزمایش Megger، داده‌های روند توان و مُهرهای زمانی تصویر حرارتی مستقیماً در CMMS ثبت می‌شوند. هنگامی که از آستانه یا شیب روند تعریف شده توسط کاربر فراتر رفت، سفارش کاری برای جایگزینی بخاری به طور خودکار ایجاد و برای توقف برنامه ریزی شده بعدی برنامه ریزی می شود.

داشبوردهای IIoT– حسگرهای بی‌سیم{0}}تقویت جریان و مقاومت عایق در زمان واقعی را به پلتفرم IIoT مبتنی بر ابر- انتقال می‌دهند. داشبوردها روندهای تاریخی را نمایش می دهند و در صورت بروز انحراف، هشدارهای ایمیل یا پیامک ارسال می کنند. این به ویژه برای بخاری‌های منطقه‌ای از راه دور یا خطرناک است که در آن‌ها بازرسی دستی دشوار است.

محاسبات لبه– برخی از کنترل‌کننده‌های پیشرفته بر روی{0}}تحلیل روند دستگاه انجام می‌دهند و تنها زمانی گزارش می‌دهند که شرایطی برآورده شود، که الزامات انتقال داده را کاهش می‌دهد.

هیچ اندازه گیری قطعی نیست. روندها کلیدی هستند یک قرائت مصرف توان بالا می تواند ناشی از راه اندازی مخزن سرد- باشد. یک مقدار میگر پایین ممکن است از رطوبت اخیر ناشی شود. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده به چندین نقطه داده در طول زمان برای تأیید یک الگوی تخریب واقعی متکی است.

ارزش پیشنهادی برای گرم کننده های بحرانی

تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده برای بخاری‌های PTFE مهم که در آن خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده پرهزینه است، بسیار ارزشمند است. مثالها عبارتند از:

خطوط آبکاری- بخاری خراب تولید را متوقف می کند و می تواند حمام را منجمد کند و به ساعت ها گرم کردن مجدد نیاز دارد.

نیمکت های مرطوب نیمه هادی- خرابی بخاری برنامه ریزی نشده ممکن است یک دسته ویفر به ارزش صدها هزار دلار را از بین ببرد.

مخازن نگهداری مواد شیمیایی- از دست دادن کنترل دما می تواند باعث تغییرات ویسکوزیته یا کریستالیزه شدن مواد ذخیره شده شود.

برای چنین کاربردهایی، هزینه یک بخاری PTFE یدکی و نظارت دوره ای بسیار کمتر از هزینه خاموش شدن اضطراری است. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده، تعویض را در طول قطع‌های برنامه‌ریزی‌شده امکان‌پذیر می‌کند، هزینه‌های حمل و نقل سریع را حذف می‌کند و امکان نصب دقیق و ایمن را فراهم می‌کند.

چالش ها و ملاحظات

اجرای تعمیر و نگهداری پیش بینی برای بخاری های PTFE چالش هایی را ایجاد می کند:

هزینه سنسور- نظارت مستمر عایق یا کنتورهای برق باعث افزایش هزینه های اولیه می شود. با این حال، هزینه ها با گسترش دستگاه های IIoT کاهش یافته است.

تفسیر داده ها- پرسنل باید آموزش ببینند تا روندهای معنادار را در مقابل تغییرات عادی فرآیند تشخیص دهند. مثبت کاذب می تواند منجر به جایگزینی غیر ضروری شود.

تجهیزات قدیمی– بخاری‌های PTFE قدیمی‌تر بدون درگاه‌های مانیتورینگ داخلی- نیاز به مقاوم‌سازی یا حسگرهای خارجی دارند.

با وجود این چالش ها، مسیر روشن است. با نگاهی به آینده، طرح‌های جدید بخاری PTFE احتمالاً شامل سنسورهای دمای تعبیه‌شده و نظارت بر عایق به‌عنوان ویژگی‌های استاندارد می‌شوند که امکان تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده را فراهم می‌کند.

نتیجه گیری

تعمیر و نگهداری پیشگویانه الگو را از جایگزینی واکنشی به برنامه ریزی پیشگیرانه تغییر می دهد. با افزایش روند مصرف برق، مقاومت عایق و تصاویر حرارتی در طول زمان، تاسیسات می توانند خرابی بخاری PTFE را هفته ها یا ماه ها قبل پیش بینی کنند. این جریان‌های داده به طور فزاینده‌ای در پلتفرم‌های CMMS و IIoT ادغام می‌شوند و هشدارهایی را ایجاد می‌کنند که باعث جایگزینی برنامه‌ریزی‌شده در طول زمان توقف برنامه‌ریزی‌شده می‌شوند. برای سیستم های گرمکن PTFE حیاتی، بازده سرمایه گذاری با تلفات اجتناب شده تولید و عمر طولانی تجهیزات اندازه گیری می شود. تعمیر و نگهداری مبتنی بر داده بخشی از روند گسترده تر Industry 4.0 است و بخاری های PTFE نیز از این قاعده مستثنی نیستند. پذیرش ازتعمیر و نگهداری پیش بینی بخاری PTFEبا کاهش هزینه‌های حسگر و در دسترس‌تر شدن تحلیل‌ها، استراتژی‌ها به رشد خود ادامه خواهند داد.