ГОСТ Р ИСО 18434-2-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и диагностика машин

ТЕРМОГРАФИЯ

Часть 2

Интерпретация термограмм и диагностирование

Condition monitoring and diagnostics of machine systems. Thermography. Part 2. Image interpretation and diagnostics

ОКС 17.160

Дата введения 2022-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2021 г. N 454-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 18434-2:2019* "Контроль состояния и диагностика машин. Термография. Часть 2. Интерпретация термограмм и диагностирование" (ISO 18434-2:2019 "Condition monitoring and diagnostics of machine systems - Thermography - Part 2: Image interpretation and diagnostics", IDT).     

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт содержит руководство по интерпретации термограмм, составляющей один из элементов работ по контролю состояния и диагностированию машин. Термограммы используют для выявления и документирования отклонений в функционировании машины. Такие отклонения обычно связаны с изменением режима работы машины, ненадлежащей смазкой, несоосностью вращающихся узлов, износом деталей машины или изменением нагрузки.

Инфракрасная термография основывается на измерениях пространственного распределения излучения тепловой энергии поверхностью контролируемого объекта и преобразовании результатов измерений в изображение (карту) теплового поля, называемое термограммой. При интерпретации термограмм необходимо понимание тепловых процессов, происходящих в машине, включая механизм и расположение источников тепла и его последующее распространение. Тепловое поле излучения, обусловленное трением в сочленениях или иными способами рассеяния энергии в узлах и рабочих средах машины, отражает специфику работы любой машины и характеризует происходящие в ней процессы. Вследствие этого температура является универсальным параметром с точки зрения контроля условий работы машины, ее технического состояния и зарождающихся неисправностей. Инфракрасная термография представляет собой наилучший инструмент для такого контроля, поскольку обеспечивает рассмотрение всей картины теплового излучения машины или ее узлов бесконтактным способом, предъявляет минимальные требования к аппаратуре и обеспечивает получение результатов измерений за короткий промежуток времени.

При всех своих полезных качествах инфракрасная термография имеет ограничения, связанные, в первую очередь, с возможными большими ошибками, когда обследованию подвергают объекты со слабоизлучающими поверхностями.

     1 Область применения

Настоящий стандарт содержит руководство по интерпретации термограмм в рамках общей программы контроля состояния и диагностирования машин и машинных комплексов.

Дополнительно рассматривается возможность применения инфракрасной термографии в целях контроля показателей технологических процессов, выполняемых с применением машинного оборудования.

Настоящий стандарт содержит:

- общие рекомендации по установлению критериев оценки теплового состояния, характеризующего отклонения в работе машин, которые могут быть выявлены средствами инфракрасной термографии;

- общие методы и требования по проведению инфракрасной термографии, включая требования безопасности;

- общие сведения, относящиеся к интерпретации теромограмм, критериям оценки и представлению данных.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему):

ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines - Vocabulary (Контроль состояния и диагностика машин. Словарь)

ISO 13373-1, Condition monitoring and diagnostics of machines - Vibration condition monitoring - Part 1: General procedures (Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния. Часть 1. Общие методы)

ISO 13379-1, Condition monitoring and diagnostics of machines - Data interpretation and diagnostics techniques - Part 1: General guidelines (Контроль состояния и диагностика машин. Методы интерпретации данных и диагностирования. Часть 1. Общее руководство)

ISO 17359, Condition monitoring and diagnostics of machines - General guidelines (Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство)

ISO 18434-1, Condition monitoring and diagnostics of machines - Thermography - Part 1: General procedures (Контроль состояния и диагностика машин. Термография. Часть 1. Общие методы)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 13372 и ИСО 18434-1.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- Платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp:

- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/.

     4 Тепловой контроль состояния

     4.1 Применение термограмм в программах контроля состояния машин

Обычно интерпретация термограмм узлов машинных комплексов не рассматривается в качестве основного элемента программы контроля технического состояния. Исключение составляют ситуации, когда выделение или передача тепла машиной являются основными признаками развивающегося повреждения или отказа или когда сканирование оборудования тепловизором позволяет получить общую картину состояния машин без больших затрат времени и средств. Еще одним исключением являются ситуации, когда признаком повреждения или неисправности является тепловая энергия, поступающая к машине.

     4.2 Взаимосвязь с другими технологиями контроля состояния

Чаще всего термограммы используют в программе контроля состояния машин для описания вида неисправности, уже выявленной каким-либо другим методом. В этом случае применение термограммы может подтвердить как наличие выявленного повреждения, так и оценку степени его развития. В качестве основной технологии контроля состояния термографию используют в случаях, когда выделение или потери тепла служат основными диагностическими признаками, например при утечках в поршневом компрессоре, утечках или загрязнениях в теплообменнике, повреждениях изоляции, утечках хладагента или повреждениях электрической цепи.

     4.3 Контроль технологических процессов

Термограммы применяют также в целях контроля правильности выполняемого машиной технологического процесса посредством определения температуры материала (вырабатываемой продукции) в зоне его контакта с машиной. Такое применения является типичным для программ обеспечения качества продукции или контроля в случаях, когда неисправность машины отражается на свойствах производимой ею продукции.

Примерами могут служить технологические процессы, сопровождающиеся экзотермическими реакциями (производство пенопласта) или требующие больших затрат тепловой энергии (формование пластмасс).

     5 Выбор оборудования

     5.1 Выбор объектива

Тепловизор со встроенным объективом может быть ограничен в своем применении в части обеспечиваемого разрешения или угла зрения. Более широкий класс задач позволяет решить тепловизор со сменными объективами. Типичный комплект включает в себя стандартный, широкоугольный и телескопический объективы, а также объектив для макросъемки.

При решении задач контроля состояния широкоугольный объектив применяют в тех случаях, когда необходимо охватить одним изображением максимально большую часть обследуемой поверхности для сравнения кажущихся температур ее отдельных участков. Если широкоугольный объектив по каким-либо причинам использовать нельзя, то лучшим решением будет применение тепловизора с увеличенным углом зрения. Широкоугольный объектив целесообразно применять также в том случае, когда съемку необходимо вести с очень маленького расстояния.

Телескопический объектив применяют для получения на одной термограмме отдаленных участков поверхности машины, в том числе выступающих за пределы помещения, в котором расположена машина. Также его применяют при съемке маленьких объектов.

В целях обеспечения необходимого температурного разрешения объектив следует выбирать с учетом угла зрения тепловизора, мгновенного угла зрения и характеристик детектора.

Объектив для макросъемки при решении задач контроля состояния обычно не применяют, но он может быть использован в целях контроля параметров технологических процессов (контроля качества продукции). Примером может служить контроль качества производимой стекловолоконной оптики.

     5.2 Инфракрасное защитное окно

Инфракрасные защитные окна используют в тех случаях, когда необходимо провести обследование оборудования внутри закрытого пространства, куда нет доступа. Примерами могут служить электрические шкафы или оборудование для высокотемпературных процессов (бойлеры, печи).

     5.3 Характеристики тепловизора

5.3.1 Общие положения

Выбор тепловизора зависит от конкретной решаемой задачи контроля состояния. Для ряда задач недорогие маленькие приборы могут оказаться неподходящим выбором из-за их ограничений по температурным и оптическим характеристикам, а также возможностям обработки термограмм.

5.3.2 Скорость захвата кадров

Для задач, где необходимо вести съемку (вследствие быстрого движения обследуемой поверхности или резких изменений кажущейся температуры), может потребоваться применение высокоскоростного тепловизора.

5.3.3 Диапазон длин волн

Большинство задач контроля состояния машин можно успешно решать с применением как длинноволнового (приблизительно от 8 до 14 мкм), так и средневолнового (приблизительно от 3 до 5 мкм) тепловизора.

Однако в ряде случаев, например при контроле состояния оборудования для формования тонкой полиэтиленовой пленки, необходим прибор, работающий в коротковолновом диапазоне (приблизительно от 0,8 до 3 мкм) или в средневолновом диапазоне с применением специальных фильтров. Такие тепловизоры используют также при обследованиях внутри бойлеров и печей, а также при обнаружении утечек газа. В последнем случае требуемый диапазон волн зависит от состава газа. Еще одним примером применения коротковолновых тепловизоров является контроль состояния материалов при очень высоких температурах (свыше 1000°С).