木制品行业的热成像应用:提高安全、质量和正常运行时间

传统监测方法为何不足,以及 FLIR 热像仪如何为状态监测和早期火灾探测提供最佳解决方案
Inside a wood processing facility

木制品行业在全球制造业中发挥着至关重要的作用,为建筑、包装及消费品生产必不可少的材料。然而,锯木厂、木材加工设施和板材制造工厂的运营存在固有风险,可能导致代价高昂的生产中断和安全问题。从切割和打磨过程中产生的细小木屑,到大量物料堆的储存,火灾隐患是持续存在的威胁。

Flir 技术通过实现持续状态监控和潜在火灾源的早期检测,提供了一种主动方法来降低这些风险。本文将探讨行业中常见的挑战、传统监测方法,并展示先进的热成像解决方案如何提高运营效率、减少停机时间,并保护资产。

木材加工设施中的常见火灾隐患

由于材料的可燃性质和重型机械的需求,木材加工环境容易出现多种与火灾相关的隐患。主要问题包括:

  • 可燃粉尘堆积:铣削、刨削和打磨过程中产生的锯末和木屑在遇热源时容易着火。即使是少量粉尘,如果在空气中弥散并被设备产生的火花点燃,也可能引发爆炸。集尘系统不足的设施风险尤其高,因为堆积的颗粒会增加火灾迅速蔓延的风险。
  • 机械和摩擦点过热:输送机、干燥机、刨床和轴承等工业设备通常在高负荷下运行。润滑不足的部件或机械故障会产生过度摩擦,产生热点,点燃周围的木材或粉尘。在连续生产线上,这些问题往往更加严重,因为常规目视检查难以察觉早期磨损迹象。
  • 储存堆自燃:储存区的大量木屑、锯末或木材堆可能因微生物活动或化学氧化导致内部升温,最终自燃。这种现象在户外或封闭堆料中很常见,而人工监测内部温度既不现实,效果也有限。
  • 加工设备产生高温颗粒:干燥机和其他热工艺可能产生余烬或高温颗粒,这些颗粒可能通过管道或输送机传播,从而可能会在下游区域引发火灾。
  • 电气故障和部件过热:包括变压器和配电板在内的高压系统可能会出现故障,导致接点过热,如果未及早发现,可能会带来火灾风险。
  • 蒸汽和阻塞处理问题: 在原木浸泡池等区域,稠密的蒸汽会遮挡视线,导致难以发现阻塞或其他可能引发效率低下或安全隐患的运行问题。 

这些问题不仅会对人员和财产构成风险,还会因停产、设备损坏和保险索赔而造成重大经济损失。传统检查方法,如定期人工检查,往往无法实时发现问题,从而导致问题升级。

传统监测方法的局限性

在林产品行业,热电偶和点温仪长期以来一直用于温度监测。热电偶通常用于测量木材和木质包装在热处理过程中的核心温度,以确保符合害虫控制和干燥工艺的标准。它们还用于在窑炉中跟踪燃烧温度,以及在单板或胶合板制造中,用于验证压机的粘合条件。另一方面,点温仪则对特定点进行非接触式测量,例如监测干燥机排气口或窑炉表面,以维持木材干燥的一致性。这些设备因操作简单、成本低廉而备受青睐,但其局限在于只能提供单点读数,容易忽视整个区域中更大范围的温度变化或异常。 

虽然在特定应用中有效,但这些传统工具需要人工布置或扫描,因此不太适合在木材加工厂等动态环境中进行连续、大范围的监测。

Flir热像仪如何应对这些挑战

Flir红外热像仪提供非接触式连续监控,有效应对这些挑战。通过检测红外辐射,这些系统可识别温度异常,从而在潜在问题变得严重之前发出信号。与热电偶或高温计等单点传感器不同,Flir 相机可捕获广大区域的数千个温度点,从而生成完整的热图像,显示单点传感器可能会错过的热点、冷点或模式(即窑炉加热不均匀或传送带堵塞)。

 

木屑堆的热图像

这张木料堆的热图像显示了其升温并发展成火灾的可能性。

这种综合视图可实现实时检测和更快速的响应,同时还额外提供可视热图,便于问题识别和团队沟通。此外,热成像能够穿透烟雾或蒸汽,在传统方法无法观测的情况下提供可见性。

存储和加工区域的早期火灾探测:固定安装式热像仪在大面积(例如木片堆或输送机系统)扫描方面表现出色,用于发现升温迹象,指示阴燃火源的存在。通过设置温度阈值,系统能够在热点初现时触发报警,防止其发展成全面蔓延的火灾。这在堆料监测中尤为重要,相机能够检测木片或锯末堆的热量积聚,通过扫描整个堆体表面并识别内部热源,防止自燃。

  • 机械状态监控: Flir 相机可自动对电机、轴承和平面机等关键部件进行热检测。例如在木材刨削作业中,连续监测能够发现由于润滑不足或错位导致的辊轮或刀片过热。这些结构紧凑、坚固耐用的设备结合了热成像和视觉成像,可实现精确的热点检测,提醒操作人员主动进行维护。
  • 液压泵装置 (HPU) 监控: HPU 是木材加工机械的重要动力来源,但液体泄漏或轴承磨损等问题可能导致过热。Flir热像仪可检测泵或电机中的异常温度升高,防止故障或爆炸性火灾。
  • 原木浸泡池监测:在原木浸泡池中,浓密的蒸汽通常会阻挡可见光相机,使其难以发现堵塞。Flir红外热像仪透过蒸汽进行观察,提供清晰的热图像,使操作员能够快速发现堵塞,并保持平稳的过程,而无需危险的手动干预。
  • 木制品缺陷检测:除了防火之外,热成像技术还可在生产过程中识别板材和木板中的湿气聚集区域或分层等缺陷,从而保证质量控制并减少浪费。 

这些解决方案利用 Flir 在热技术方面的专业知识,在恶劣的工业环境中提供高分辨率图像和可靠的性能。

制造电机的热图像

热成像可用于监测电机是否存在故障迹象。

主要优势:在节省资金的同时保护人员和财产

实施 Flir 热成像系统可为木制品设施带来可衡量的优势:

  • 通过预防性维护节约成本:通过及早发现热点,操作人员可以在计划停机时间内安排维修,避免每小时可能造成数千美元损失的计划外停机。例如,检测刨床中即将损坏的轴承可防止灾难性故障以及相关维修费用。减少火灾事故还可降低保险费用,并最大限度地减少因库存损坏造成的材料损失。
  • 提升人员安全:持续监测减少了工人进入危险区域进行检查的需要,从而避免他们接触粉尘、高温或遭遇潜在火灾。早期探测系统为疏散和响应提供了充足的时间,在高风险环境中保护生命安全。
  • 财产保护和运营连续性:热成像解决方案有助于预防可能毁坏设施或设备的火灾。在易产生粉尘的环境中,避免爆炸可保持结构完整性,并确保业务连续性,最终提升生产力和盈利能力。 

与现有系统无缝集成

Flir热像仪设计用于无缝集成到现代工业基础设施中。它们支持 Modbus TCP、Ethernet/IP 和 ONVIF 等标准协议,可轻松连接至监控控制和数据采集 (SCADA) 系统,实现集中监测。视频信号可整合到现有的视频管理系统 (VMS),以进行全面监控。例如,热成像检测发出的警报可以触发自动响应,例如启动喷淋系统或停止输送机,从而在无需大规模改造的情况下提升工厂整体自动化水平。

为木材加工厂打造更智能、更安全的未来

在要求苛刻的木制品行业,火灾危险和设备故障可能会造成严重后果,Flir 热成像解决方案为提高安全性和效率提供了可靠的途径。这些技术通过状态监测和早期火灾检测解决了关键挑战,超越了热电偶和高温计等传统单点工具的局限性,不仅节省了成本,还保护了宝贵的资产和人员。在竞争日益激烈的市场中,采用此类系统的设施将在实现可持续运营和降低风险方面处于有利地位。

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