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

بخاری های PTFE به طور سنتی تا حد خرابی کار می کنند و سپس تعویض می شوند. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده از داده‌های{1}}امضای الکتریکی، پروفایل‌های حرارتی و تجزیه و تحلیل روند{2}}برای پیش‌بینی زمانی که یک بخاری به پایان عمر خود نزدیک می‌شود، استفاده می‌کند و امکان جایگزینی برنامه‌ریزی‌شده را در طول زمان توقف برنامه‌ریزی‌شده فراهم می‌کند. این تغییر از رویکردهای واکنشی به داده‌ای{4}}رویکرد کارخانه‌های صنعتی را با بخاری‌های غوطه‌وری PTFE، به‌ویژه در برنامه‌های خورنده یا با خلوص بالا که در آن خرابی غیرمنتظره با جریمه شدیدی همراه است، تغییر می‌دهد. این مقاله در مورد فن‌آوری و روش‌های خاصی که در نگهداری پیش‌بینی‌کننده سیستم‌های بخاری PTFE استفاده می‌شود، بحث می‌کند.

موردی برای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده بخاری‌های PTFE
بخاری PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن): برای شرایط شیمیایی متخاصم، آب با خلوص بالا یا تولید نیمه هادی. خرابی های ناگهانی ممکن است منجر به توقف تولید، آلودگی دسته ای یا کار داغ اضطراری شود. تعمیر و نگهداری واکنشی، یا کارکردن بخاری تا زمانی که خراب شود، معمولاً منجر به خرابی بیش از حد، هزینه های حمل و نقل سریع و نصب عجله می شود. از سوی دیگر، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده، از نظارت مداوم یا دوره‌ای برای کشف روند تخریب بسیار قبل از وقوع یک رویداد فاجعه‌بار استفاده می‌کند.

روش‌های پیش‌بینی برای بخاری‌های حساس PTFE رایج‌تر می‌شوند، به‌ویژه در بخش‌های فرآیندی که کنترل دمای فرآیند مأموریت حیاتی است. این روش ها بر این مفهوم استوار است که بیشتر خرابی های بخاری با تغییرات قابل اندازه گیری در رفتار الکتریکی یا حرارتی پیش می آید.

کلید تکنیک های پیش بینی برای سیستم های بخاری PTFE
1. روند جذب قدرت
مصرف برق (وات) در یک نقطه تنظیم مشخص، یک شاخص حساس از وضعیت بخاری است. در حالت عادی، مصرف برق بخاری PTFE برای دمای مخزن مشخص و اتلاف حرارت محیط ثابت است. افزایش آهسته قدرت در همان نقطه تنظیم می تواند نشان دهنده موارد زیر باشد:

مقیاس یا رسوب - هرگونه تجمع بر روی غلاف PTFE سرعت انتقال گرما به مایع را کاهش می‌دهد، بنابراین بخاری باید بیشتر کار کند یا از توان بیشتری برای حفظ دمای مورد نظر استفاده کند.

خرابی جزئی عنصر - المنت گرمایی که نقطه داغ موضعی یا کوتاهی جزئی پیدا کرده است (مثلاً به دلیل نفوذ رطوبت) ممکن است جریان نامنظم یا افزایش یافته را نشان دهد.

عایق تخریب شده - جریان نشتی به زمین، اگرچه برای قطع یک GFCI کافی نیست، به کل مصرف برق می‌افزاید.

نحوه درخواست:
جریان بخاری توسط یک ترانسفورماتور جریان (CT) اندازه گیری می شود که به PLC، انرژی سنج یا دیتالاگر IIoT متصل است. قرائت‌ها با نقطه تنظیم فرآیند و دمای محیط استاندارد شده‌اند، اگر روند صعودی وجود داشته باشد، مانند افزایش 5 تا 10 درصدی طی سه ماه، هشدار برای بازرسی ارسال می‌شود. در آینده، کنترل‌کننده‌های هوشمند با نظارت بر توان داخلی به‌طور خودکار این اطلاعات را ثبت و ترند می‌کنند.

2. روند مقاومت عایق
مستقیم ترین معیار برای یکپارچگی مهر و موم ترمینال و وضعیت غلاف PTFE مقاومت عایق (تست مگر) است. کاهش تدریجی خوانش های مگر طی هفته ها یا ماه ها نشان می دهد:

ورود رطوبت - فتیله آهسته از طریق درزگیر انتهایی یا اتصالات مجرای آسیب دیده .

تخریب غلاف - حمله شیمیایی یا آسیب مکانیکی که هادی داخلی را در معرض سیال فرآیند قرار می‌دهد.

نحوه درخواست:
زمانی که کارخانه آفلاین بود، سالی یک بار آزمایش مگر انجام می دادیم. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده به آزمایش‌های مکرر و خودکار متکی است. برخی از سیستم‌های بخاری PTFE معاصر دارای رله نظارت بر عایق هستند و یک سیگنال DC ولتاژ پایین (مثلاً 24 ولت) همیشه برای تشخیص جریان نشتی بدون انرژی‌دهی بخاری اعمال می‌شود. بخاری های بدون مانیتور داخلی دارای قرائت سه ماهه مگر قابل حمل هستند که در یک CMMS (سیستم مدیریت تعمیر و نگهداری کامپیوتری) گرفته می شود. اگر روند کاهشی باشد، مثلاً از 100 مگا اهم به 10 مگا اهم در شش ماه، زمان تعویض بخاری قبل از کاهش مقاومت به زیر سطح اساسی (معمولاً 1 مگا اهم) فرا رسیده است.

داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول زمان می‌توانند تغییرات کوچکی را نشان دهند که یک آزمون قبولی/عدم شکست، نادیده گرفته می‌شود. کاهش تدریجی به طور قابل توجهی آشکارتر از یک اندازه گیری کم است که ممکن است به دلیل تراکم لحظه ای باشد.

3. ترموگرافی مادون قرمز (تصویربرداری حرارتی)
تصویربرداری حرارتی تصویری غیر تماسی از پراکندگی دما بر روی سطح بخاری می‌دهد. تصویربرداری حرارتی دوره‌ای با دوربین مادون قرمز نصب‌شده-دستی یا پهپاد- برای مقایسه عکس‌های حرارتی در طول زمان برای کشف ناهنجاری‌های در حال توسعه استفاده می‌شود.

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

نقاط داغ روی غلاف PTFE - گرمای بیش از حد موضعی می تواند نشان دهنده مشکلات عنصر داخلی، پوسته پوسته شدن تکه تکه یا خشکی نسبی باشد-. نقطه داغی که دما یا مساحت بین بازرسی ها افزایش می یابد نشان دهنده خرابی تدریجی است.

گرمایش ترمینال - یک نقطه داغ در ناحیه جعبه اتصال ممکن است به دلیل شل شدن اتصالات الکتریکی یا زنگ زدگی گیره های ترمینال ایجاد شود. افزایش دمای 20 درجه نسبت به محیط در ترمینال، نشانه مطمئنی از مشکل است.

توزیع حرارت ضعیف - اگر فقط بخشی از غلاف داغ و بقیه خنک باشد، ممکن است خرابی جزئی عنصر یا مشکلات سطح مایع وجود داشته باشد.

برنامه(های):
اسکن حرارتی پایه زمانی انجام می شود که بخاری جدید باشد یا خوب شناخته شود. عکس‌های بعدی در شرایط بار و مخزن یکسان (نقطه تنظیم یکسان، سطح مایع و دمای محیط) گرفته می‌شوند. این نرم افزار یا تصاویر را روی هم می چیند یا آنها را در کنار هم ارائه می کند و هر گونه اختلاف دما را برجسته می کند. برای بخاری های PTFE ضروری، اسکن حرارتی یک عمل معمولی است که هر 3 تا 6 ماه یکبار انجام می شود.

ادغام با سیستم های گیاهی (CMMS و IIoT)
ارزش کامل تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده زمانی تحقق می‌یابد که جریان‌های داده در یک پلتفرم مرکزی که هشدارهای عملی را ارائه می‌دهد، ادغام شوند. مسیرهای یکپارچه سازی زیر جذابیت بیشتری پیدا می کنند:

یکپارچه‌سازی CMMS - نتایج آزمایش Megger، داده‌های روند توان و تصاویر حرارتی مستقیماً با مهرهای زمانی در CMMS ثبت می‌شوند. اگر از آستانه یا شیب روند تعریف شده-کاربر فراتر رود، یک سفارش کاری برای جایگزینی بخاری فورا ایجاد و برای توقف برنامه ریزی شده بعدی برنامه ریزی می شود.

داشبوردهای IIoT - حسگرهای بی‌سیم{1} زمان واقعی، کشش و مقاومت عایق فعلی را به پلت‌فرم IIoT مبتنی بر ابر- انتقال می‌دهند. داشبوردها تاریخچه و روند را نشان می دهند و اعلان های ایمیل یا پیامکی را در مورد هر گونه واگرایی ایجاد می کنند. این به ویژه برای بخاری در مناطق دور یا خطرناک که بازرسی دستی سخت است مفید است.

محاسبات لبه: برخی از کنترل‌کننده‌های مدرن تجزیه و تحلیل روند را روی دستگاه انجام می‌دهند و تنها زمانی گزارش می‌دهند که شرایطی رخ می‌دهد، که الزامات انتقال داده را کاهش می‌دهد.

یک اندازه گیری کل داستان را بیان نمی کند. این روندها هستند که اهمیت دارند. در راه اندازی یک مخزن سرد، تنها یک قرائت مصرف توان بالا ممکن است به دست آید. میزان پایین خواندن در یک مورد ممکن است به دلیل رطوبت اخیر باشد. تعمیر و نگهداری پیشگویانه به چندین نقطه داده در طول زمان برای ایجاد یک روند تخریب واقعی نیاز دارد.

پیشنهاد ارزش گرمکن بحرانی
تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده برای بخاری‌های PTFE ضروری که در آن خرابی برنامه‌ریزی نشده پرهزینه است، بسیار مفید است. مثالها عبارتند از:

خطوط آبکاری - بخاری مرده تولید را کند می‌کند و می‌تواند حمام را منجمد کند، که ساعت‌ها طول می‌کشد تا دوباره گرم شود.

نیمکت های مرطوب نیمه هادی - خرابی بخاری ممکن است دسته ای از ویفرها را به ارزش صدها هزار دلار خراب کند.

مخازن نگهداری مواد شیمیایی - از دست دادن کنترل دما ممکن است منجر به تغییر ویسکوزیته یا تبلور اجزای ذخیره شده شود.

هزینه یک بخاری PTFE یدکی و نظارت منظم به طور قابل توجهی کمتر از هزینه خاموش شدن اضطراری برای چنین کاربردهایی است. تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده اجازه تعویض را در طول قطع‌های برنامه‌ریزی‌شده می‌دهد، از شارژ سریع بار جلوگیری می‌کند و نصب دقیق و ایمن را فراهم می‌کند.

مسائل و نگرانی ها
تعمیر و نگهداری پیش بینی بخاری های PTFE یک چالش است:

هزینه سنسور - نظارت مستمر عایق یا کنتورهای برق هزینه اولیه را افزایش می‌دهد. با این حال هزینه ها با گسترش دستگاه های IIoT کاهش یافته است.

تفسیر داده ها - پرسنل باید در مورد نحوه تشخیص الگوهای مرتبط از تغییرات عادی فرآیند آموزش ببینند.

تجهیزات قدیمی - بخاری‌های PTFE قدیمی بدون درگاه‌های نظارت داخلی- باید به‌روز شده یا به حسگرهای خارجی نیاز داشته باشند.

راه رو به جلو باز است، اما بدون مشکل نیست. "طراحی های بخاری PTFE در آینده احتمالاً حسگرهای دما و نظارت بر عایق را به عنوان یک ویژگی استاندارد برای دوشاخه-و-نظارت پیش بینی تعبیه کرده اند.

نتیجه گیری
تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده طرز فکر ما را در مورد جایگزینی از برنامه‌ریزی واکنشی به برنامه‌ریزی فعال تغییر می‌دهد. تسهیلات می‌توانند در طول زمان کاهش قدرت، مقاومت عایق، و تصاویر حرارتی را برای پیش‌بینی خرابی بخاری PTFE هفته‌ها یا ماه‌ها قبل، افزایش دهند. جریان‌های داده به طور فزاینده‌ای در پلتفرم‌های CMMS و IIoT گنجانده می‌شوند و آلارم‌هایی ایجاد می‌کنند که باعث جایگزینی برنامه‌ریزی‌شده در طول زمان توقف برنامه‌ریزی‌شده می‌شوند. برای سیستم‌های مهم بخاری PTFE، ROI ناشی از کاهش تلفات تولید و عمر طولانی‌تر تجهیزات است. تعمیر و نگهداری مبتنی بر داده بخشی از جنبش بزرگتر Industry 4.0 است و بخاری های PTFE نیز از این قاعده مستثنی نیستند. همانطور که هزینه سنسورها کاهش می یابد و تجزیه و تحلیل ها به راحتی در دسترس قرار می گیرند، استفاده از راه حل های تعمیر و نگهداری پیش بینی کننده بخاری PTFE همچنان گسترش خواهد یافت.