Một lần đo chỉ phản ánh trạng thái của máy tại thời điểm kiểm tra. Dữ liệu được lưu liên tục hoặc theo chu kỳ giúp kỹ thuật viên nhận biết mức thay đổi, đối chiếu với lịch sử thiết bị và xác định thời điểm cần can thiệp. Đây là cơ sở để giảm sửa chữa đột xuất và hạn chế lỗi tái diễn.
Dưới đây là một số vấn đề thường gặp trong quá trình vận hành và bảo trì thiết bị công nghiệp.
Động cơ nóng bất thường dù vẫn đang vận hành
Động cơ tăng nhiệt có thể xuất phát từ cả nguyên nhân điện và cơ khí. Quá tải làm dòng điện tăng, kéo theo tổn hao trên cuộn dây. Mất cân bằng điện áp giữa các pha cũng làm dòng điện không đồng đều và gây phát nhiệt. Ở phần cơ khí, ổ bi ma sát, lệch tâm trục hoặc hệ thống làm mát bị cản trở đều có thể làm nhiệt độ tăng.
Vì vậy, đo nhiệt độ đơn thuần chưa đủ để xác định nguyên nhân. Quy trình kiểm tra nên kết hợp điện áp, dòng điện ba pha và nhiệt độ tại các vị trí có khả năng phát sinh nhiệt. Khi xuất hiện rung bất thường, cần kiểm tra thêm ổ bi, khớp nối và tình trạng đồng tâm của hệ thống truyền động.
Giá trị đo giúp phân biệt hướng xử lý. Dòng điện vượt định mức cần xem xét tải và điều kiện vận hành. Dòng điện giữa các pha chênh lệch cần kiểm tra nguồn cấp, đầu nối và cuộn dây. Nhiệt tập trung tại khu vực ổ bi cùng với mức rung tăng lại cho thấy cần kiểm tra phần cơ khí.
Sau khi xử lý, động cơ cần được kiểm tra lại ở điều kiện tải tương đương. Kết quả này được lưu cùng dữ liệu trước bảo trì để đánh giá mức độ cải thiện và theo dõi ở các chu kỳ tiếp theo.
Biến tần báo lỗi, PLC hoặc robot tự dừng
Các lỗi liên quan đến biến tần, PLC và robot thường khó truy tìm khi thiết bị chỉ dừng trong thời gian ngắn rồi hoạt động trở lại sau khi reset.
Biến tần có thể phát sinh lỗi do quá dòng, quá áp, thấp áp, quá nhiệt hoặc bất thường từ động cơ và tải. Với PLC và robot, nguồn điều khiển bị gián đoạn hoặc điện áp sụt trong thời gian ngắn cũng có thể làm thiết bị dừng.
Đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng tại thời điểm kiểm tra thường không ghi nhận được những biến động xảy ra trước đó. Khi kỹ thuật viên tiếp cận thiết bị, nguồn điện có thể đã trở lại trạng thái bình thường.
Trong trường hợp này, máy phân tích và ghi chất lượng điện năng có thể được sử dụng để theo dõi hệ thống trong thời gian vận hành. Các sự kiện như sụt áp, tăng áp, mất điện ngắn hạn, quá độ và biến động điện áp được ghi nhận cùng thời gian xảy ra lỗi. Dữ liệu này giúp đối chiếu sự kiện điện với thời điểm biến tần, PLC hoặc robot dừng.
Nếu phát hiện lỗi trùng với một sự kiện sụt áp, cần kiểm tra nguồn cấp, đường dây, thiết bị đóng cắt và các tải công suất lớn trong cùng hệ thống. Khi nguồn điện ổn định, hướng chẩn đoán chuyển sang biến tần, động cơ, tải và thông số cài đặt.
Cách kiểm tra này giúp phân biệt lỗi xuất phát từ nguồn điện với lỗi nằm ở thiết bị điều khiển hoặc tải, thay vì chỉ xử lý theo mã lỗi hiển thị.
Tủ điện phát nhiệt tại đầu cáp và điểm tiếp xúc
Trong tủ điện, nhiệt độ bất thường tại một đầu cáp, cầu đấu hoặc thiết bị đóng cắt thường liên quan đến điện trở tiếp xúc tăng. Khi mang tải, vị trí có điện trở tiếp xúc cao sẽ phát nhiệt. Nhiệt làm vật liệu tiếp xúc xuống cấp, từ đó tiếp tục làm tăng điện trở và mức phát nhiệt.
Các vị trí cần chú ý gồm đầu cos, cầu đấu, contactor, aptomat, thanh cái và các mối nối chịu tải lớn.
Camera ảnh nhiệt có thể quét toàn bộ tủ khi hệ thống đang vận hành để tìm điểm có nhiệt độ cao bất thường. Kết quả cần được đối chiếu giữa các pha, các thiết bị tương đồng và điều kiện tải tại thời điểm kiểm tra.
Phát hiện điểm nóng mới là bước khoanh vùng. Kỹ thuật viên cần kiểm tra dòng tải, tình trạng đầu nối, độ chặt của mối nối và khả năng tiếp xúc trước khi quyết định sửa chữa hoặc thay thiết bị.
Sau khi xử lý, tủ điện cần được kiểm tra lại khi mang tải tương đương. Việc so sánh ảnh nhiệt trước và sau bảo trì giúp xác nhận điểm nóng đã được xử lý thay vì chỉ dựa vào quan sát bằng mắt.
Rung động tăng dần trên thiết bị quay
Mất cân bằng, lệch tâm, lỏng cơ khí, hư hỏng ổ bi hoặc vấn đề truyền động đều có thể làm mức rung tăng.
Với máy bơm, quạt, động cơ, hộp số và các thiết bị quay khác, thiết bị vẫn hoạt động và chưa tạo ra tiếng ồn hoặc rung đủ lớn để nhận biết bằng cảm quan.
Theo dõi rung tại các vị trí cố định giúp xây dựng dữ liệu tham chiếu cho từng thiết bị. Khi mức rung tăng, phân tích tần số có thể được sử dụng để xác định nguồn kích thích và phân biệt giữa mất cân bằng, lệch tâm, lỏng cơ khí hoặc vấn đề ổ bi.
Chẳng hạn, rung tăng đồng thời với nhiệt độ ổ bi là cơ sở để kiểm tra tình trạng bôi trơn và ổ. Rung liên quan rõ đến tốc độ quay cần xem xét cân bằng và đồng tâm của hệ thống.
Sau khi căn chỉnh, cân bằng hoặc thay thế ổ bi, cần đo lại mức rung. Nếu dữ liệu tiếp tục tăng sau một thời gian ngắn, cần kiểm tra lại nguyên nhân gây hư hỏng thay vì chỉ thay linh kiện theo chu kỳ.
Áp suất khí nén giảm do rò rỉ nhưng khó xác định vị trí
Rò rỉ khí nén có thể xuất hiện tại khớp nối, van, ống mềm, đầu nối nhanh hoặc các điểm nối trên đường ống. Mức rò nhỏ thường không làm dây chuyền dừng nhưng khiến hệ thống phải cung cấp thêm khí để duy trì áp suất.
Trong nhà máy có nhiều máy móc, tiếng ồn môi trường khiến việc xác định rò bằng tai không hiệu quả. Khi áp suất vẫn nằm trong phạm vi vận hành, vấn đề càng khó được phát hiện qua kiểm tra thông thường.
Thiết bị phát hiện rò rỉ bằng siêu âm có thể xác định khu vực phát sinh tín hiệu rò trong khi hệ thống vẫn đang hoạt động. Sau khi siết lại khớp nối, thay ống hoặc xử lý van, cần kiểm tra lại vị trí đó để xác nhận tình trạng rò đã được khắc phục.
Với hệ thống có nhiều điểm tiêu thụ, dữ liệu về vị trí và tình trạng rò nên được lưu theo từng khu vực. Các điểm từng phát sinh rò có thể được đưa vào lịch kiểm tra định kỳ, giúp kiểm soát tổn thất khí nén và năng lượng.
Điện trở cách điện giảm theo thời gian
Động cơ, cáp và thiết bị điện làm việc trong môi trường nhiệt độ cao, bụi hoặc ẩm có nguy cơ suy giảm cách điện theo thời gian. Khi điện trở cách điện giảm, cần xác định nguyên nhân trước khi quyết định vệ sinh, sấy, sửa chữa hoặc thay thế.
Độ ẩm, bụi bẩn, lão hóa vật liệu và hư hỏng lớp cách điện đều có thể làm thay đổi kết quả đo. Một giá trị thấp tại một thời điểm chưa đủ để đánh giá tốc độ suy giảm. Chuỗi dữ liệu qua nhiều lần kiểm tra giúp xác định xu hướng rõ hơn.
Đo điện trở cách điện định kỳ và lưu kết quả theo từng thiết bị tạo cơ sở để so sánh giữa các chu kỳ bảo trì. Khi giá trị giảm liên tục, có thể tăng tần suất kiểm tra và xác định nguyên nhân trước khi xảy ra sự cố cách điện.
Sau khi xử lý, cần đo lại theo cùng phương pháp và điều kiện thử để xác nhận kết quả. Dữ liệu sau bảo trì được sử dụng làm giá trị tham chiếu cho lần kiểm tra tiếp theo.
Bảo trì dự đoán dựa trên dữ liệu đo
Bảo trì dự đoán không chỉ nhằm phát hiện máy sắp hỏng. Mục tiêu là xác định thiết bị đang thay đổi như thế nào, thay đổi ở đâu và nguyên nhân nào cần được xử lý trước khi sự cố ảnh hưởng đến dây chuyền sản xuất.
Động cơ nóng cần kết hợp dữ liệu điện và cơ khí. Biến tần hoặc robot dừng cần kiểm tra sự kiện xảy ra trước thời điểm lỗi. Điểm nóng trong tủ điện cần xác định tình trạng tải và tiếp xúc. Rung tăng cần phân tích nguồn gây rung. Rò khí cần xác định chính xác vị trí thất thoát. Điện trở cách điện giảm cần theo dõi xu hướng và tìm nguyên nhân suy giảm.
Dữ liệu của mỗi lần kiểm tra cần gắn với lịch sử của thiết bị. Khi có đủ dữ liệu, kỹ thuật viên có thể so sánh mức nhiệt, rung, dòng điện, cách điện hoặc các thông số liên quan giữa các chu kỳ vận hành.
Quy trình bảo trì có thể tổ chức thành một vòng khép kín:
Phát hiện bất thường → ghi nhận điều kiện vận hành → đo kiểm → phân tích nguyên nhân → sửa chữa → đo xác nhận lại → theo dõi xu hướng.
Các thiết bị Fluke hỗ trợ kiểm tra và chẩn đoán bảo trì công nghiệp
Để chuyển từ kiểm tra thủ công sang bảo trì dựa trên dữ liệu, kỹ thuật viên có thể kết hợp nhiều phương pháp đo tùy theo loại bất thường. Fluke Ti4010U, TiS75 PRO và TC03A hỗ trợ kiểm tra nhiệt, giúp nhanh chóng phát hiện các điểm nóng bất thường trên động cơ, tủ điện, đầu cáp, cầu đấu và thiết bị điện.
Với các sự cố liên quan đến nguồn điện, Fluke 1777 có thể ghi nhận các hiện tượng như sụt áp, tăng áp, gián đoạn, quá độ và sóng hài, giúp kỹ thuật viên đối chiếu sự kiện điện với thời điểm biến tần, PLC hoặc robot dừng.
Fluke 810 hỗ trợ phân tích rung và chẩn đoán các lỗi thường gặp như mất cân bằng, lệch tâm, lỏng cơ khí và hư hỏng ổ bi, phù hợp cho động cơ, quạt, bơm, hộp số và các hệ thống truyền động.
Trong hệ thống khí nén, Fluke ii915 giúp phát hiện và xác định vị trí rò rỉ bằng công nghệ chụp ảnh sóng âm, ngay cả trong môi trường nhà máy có nhiều tiếng ồn. Thiết bị còn hỗ trợ định lượng mức rò rỉ và ước tính chi phí thất thoát thông qua LeakQ™.
Bên cạnh các phương pháp kiểm tra tình trạng thiết bị, Fluke 754 có thể được sử dụng cho công việc mô phỏng các tín hiệu quá trình như dòng điện, điện áp, nhiệt độ và áp suất, hỗ trợ kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị đo trong hệ thống tự động hóa.
Giám sát dữ liệu đo lường xu hướng giúp sớm tìm ra nguyên nhân sự cố để đảm bảo hệ thống vận hành liên tục, an toàn; tối ưu hiệu suất, chi phí sửa chữa và nâng cao tuổi thọ của thiết bị.
