Zakłady produkcyjne mierzą się z rosnącą presją utrzymania wysokiej dostępności maszyn, optymalizacji kosztów eksploatacyjnych i minimalizacji ryzyka awarii. Jednym z narzędzi, które coraz częściej znajduje zastosowanie w działach utrzymania ruchu, jest termowizja. Ta bezkontaktowa metoda diagnostyczna pozwala zidentyfikować potencjalne problemy na długo przed ich wystąpieniem, zwiększając tym samym bezpieczeństwo i wydajność całego systemu produkcyjnego. Omówimy, jak działa termowizja, w jakich obszarach przemysłu znajduje zastosowanie oraz jakie korzyści przynosi w codziennej praktyce.

Jak działa termografia i dlaczego jest tak skuteczna w diagnostyce maszyn przemysłowych

Termografia przemysłowa to metoda obrazowania cieplnego, która umożliwia ocenę stanu technicznego urządzeń bez potrzeby ich demontażu czy przerywania pracy. Każdy element maszyny emituje promieniowanie podczerwone proporcjonalne do swojej temperatury. Kamera termowizyjna przekształca ten sygnał w obraz termiczny, tzw. termogram, który pozwala zobaczyć różnice temperatur w obrębie badanej powierzchni.

Zastosowanie tej technologii w diagnostyce maszyn opiera się na założeniu, że większość usterek i nienaturalnych stanów pracy urządzeń wiąże się ze zmianą charakterystyki cieplnej. Na przykład wzrost oporu elektrycznego na połączeniu skutkuje lokalnym przegrzewaniem się styku. Zużyte łożysko generuje więcej ciepła w trakcie pracy niż element w dobrym stanie technicznym. Uszkodzone uzwojenie silnika może mieć nierównomierny rozkład temperatury w obudowie.

Skuteczność termografii wynika nie tylko z jej precyzji, ale i z faktu, że badania mogą być przeprowadzane w warunkach rzeczywistego obciążenia, bez zatrzymywania produkcji. Pozwala to obserwować dynamiczne zjawiska cieplne w czasie rzeczywistym, co daje pełniejszy obraz funkcjonowania urządzenia niż standardowe pomiary punktowe. Właśnie dlatego termowizja znajduje tak szerokie zastosowanie w prewencyjnej diagnostyce silników, rozdzielnic, przekładni i układów hydraulicznych.

Termowizja jako element strategii utrzymania ruchu

W ramach strategii predictive maintenance badania termowizyjne pełnią funkcję inspekcji prewencyjnej – pozwalają wykryć symptomy uszkodzenia zanim wystąpi awaria. Przykład: wzrost temperatury w złączu szynowym o 35°C powyżej otoczenia to sygnał ostrzegawczy – nie musi jeszcze oznaczać natychmiastowej awarii, ale wymaga weryfikacji mechanicznej i elektrycznej połączenia. Typowe zastosowania termowizji w utrzymaniu ruchu:

cykliczne kontrole rozdzielnic nN i SN (raz na 12 miesięcy lub częściej w warunkach dużego obciążenia),
inspekcja systemów zasilania silników dużej mocy (>55 kW),
analiza pracy układów hydraulicznych, np. przegrzewające się zawory rozdzielające,
kontrola oporów kontaktowych w magistralach prądowych.

Co istotne, badanie termograficzne może być prowadzone podczas pracy urządzenia – bez konieczności zatrzymywania linii technologicznej.

Co wpływa na jakość pomiarów termowizyjnych w przemyśle?

Wiarygodność diagnozy termowizyjnej zależy od trzech czynników: jakości sprzętu, kompetencji operatora oraz interpretacji danych. Kamery takie jak FLIR E96 zapewniają rozdzielczość 640×480 px, zakres temperaturowy do 1500°C oraz wymienne obiektywy, co pozwala prowadzić inspekcje zarówno z bliska (np. przekaźniki w szafie), jak i z dystansu (np. głowice silników czy rozdzielnice na wysokości).

Specjaliści realizujący pomiary powinni posiadać certyfikat ITC Level 2, który zgodnie z normą ISO 18436-7 uprawnia do prowadzenia analiz w instalacjach przemysłowych. Dodatkowo, w przypadku analiz dla potrzeb ubezpieczeniowych, istotna jest zgodność z normami DIN 54191, IEC 60947 oraz PN-EN ISO 9712.

Interpretacja zdjęcia termograficznego to nie tylko analiza kolorów – liczy się kontekst. Przykład: rozkład temperatury w trójfazowym zasilaniu powinien być zbliżony między fazami. Różnica 8–10°C między L1 a L3 może wskazywać na problem w obwodzie prądowym, choć temperatura absolutna nie przekracza jeszcze wartości krytycznej. Firmy poszukujące rzetelnego wykonania inspekcji mogą skorzystać z profesjonalnych usług termowizyjnych, realizowanych zgodnie z normami branżowymi i wymaganiami towarzystw ubezpieczeniowych.

Jak połączenie różnych metod diagnostycznych zwiększa skuteczność działań prewencyjnych?

Wdrożenie badań termowizyjnych w zakładzie przemysłowym warto rozważyć wszędzie tam, gdzie ważne są ciągłość produkcji, bezpieczeństwo instalacji i przewidywalność kosztów eksploatacyjnych. W praktyce oznacza to nie tylko zakłady produkcyjne, ale też centra logistyczne, infrastrukturę energetyczną, przemysł spożywczy czy zakłady chemiczne, gdzie kontrola parametrów pracy urządzeń jest krytyczna.

Największe korzyści osiągają firmy, które włączają badania termograficzne w strategię prewencyjnej konserwacji. Przykładowo – regularna inspekcja rozdzielnic średniego napięcia pozwala wykrywać utlenione połączenia śrubowe, zanim doprowadzą one do lokalnego przegrzewania i zwarcia. W silnikach elektrycznych analiza cieplna ujawnia asymetrię temperaturową między sekcjami uzwojeń – co może świadczyć o nierównomiernym obciążeniu faz lub uszkodzeniu izolacji.

Ważne, by działania te nie były incydentalne, a zaplanowane – np. jako cykliczne inspekcje prowadzone co 6 lub 12 miesięcy, dokumentowane w postaci raportów z analizą zdjęć IR i rekomendacjami działań. Dobrym rozwiązaniem jest również połączenie inspekcji termowizyjnych z innymi metodami – np. diagnostyką ultradźwiękową lub monitoringiem online dla wybranych urządzeń krytycznych.