Słowo "termowizja” pochodzi od greckiego "thermo", które oznacza ciepło oraz łacińskiego "visio" oznaczającego widzenie, obserwację. Termin ten jest używany do opisania technologii, która umożliwia obserwację i wizualizację obiektów cieplnych, różnic w temperaturze, obrazowanie w paśmie średniej podczerwieni o długości fali od 9 do 14 μm. Pozwala ona na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne, rejestruje obraz termiczny obiektów i otoczenia. Obrazy termiczne zwane także obrazami termowizyjnymi lub obrazami IR przedstawiają rozkład temperatury w badanym obszarze. Technologia jest używana do pomiaru różnicy temperatur między obiektami i ich otoczeniem a wyniki są obrazowane za pomocą kolorów lub odcieni szarości, które reprezentują różnice w temperaturze.
Pierwsze prace nad termowizją zaczęły się podczas II wojny światowej, w kolejnych latach technologia była wykorzystywana do celów militarnych, takich jak obserwacja nocna i wykrywanie pojazdów. Od lat 80-tych zaczęła znajdować zastosowanie także poza obszarem militarnym. Znalazła swoje miejsce w takich dziedzinach jak przemysł, energetyka, ochrona środowiska, medycyna, poszukiwania i ratownictwo, a także bezpieczeństwo publiczne.
Zastosowanie termowizji w monitorowaniu bezpieczeństwa i efektywności
Promieniowanie podczerwone przenika przez większość warunków pogodowych. Kamery są istotnym czynnikiem bezpieczeństwa przy monitorowaniu obszarów publicznych, lotnisk, granic, instalacji przemysłowych, gdzie konieczne jest wykrywanie potencjalnych zagrożeń. Mogą również pomagać w identyfikacji obszarów o podwyższonym ryzyku pożaru. W przemyśle są pomocne w utrzymaniu sprzętu w dobrej kondycji, monitorowaniu stanu technicznego maszyn i urządzeń. Dzięki kamerom można wykrywać nadmierne nagrzewanie się elementów, wskazywać potencjalne usterki. Umożliwiają one także wykrywanie wycieków cieczy lub gazów, kontrolowanie procesów przemysłowych wymagających precyzyjnej temperatury, wczesnego wykrywania odchyleń od normy oraz szybkiej reakcji na niepożądane zmiany.
W energetyce i elektryce termowizja jest wykorzystywana do identyfikowania wycieków ciepła i kontroli izolacji w budynkach oraz do monitorowania instalacji elektrycznych oraz energetycznych. Może też być przydatna do znajdowania ukrytych źródeł ciepła, takich jak przecieki cieplne w budynkach, instalacjach czy do oceny stanu instalacji elektrycznych, grzewczych i wentylacyjnych. Termowizja sprawdza się również w ekstremalnych sytuacjach. Przykładem może być zastosowanie jej podczas akcji gaśniczych, ratowniczych, awarii przemysłowych. Kamery termowizyjne są przydatne do lokalizacji osób w trudno dostępnych miejscach i identyfikacji niebezpieczeństw.
Ograniczenia technologii
Mimo że termowizja ma wiele zalet, istnieją także pewne wady i ograniczenia tej technologii. Jednym z kluczowych aspektów są finanse. Profesjonalne kamery termowizyjne są zazwyczaj znacznie droższe, niż kamery optyczne. Dodatkowo koszty zakupu, konserwacji, napraw mogą być wysokie, co ogranicza dostępność tej technologii. Kamery termowizyjne wymagają także regularnej kalibracji, aby zachować dokładność pomiarów temperatury. To dodatkowe zadanie, które może generować koszty i wymagać technicznej wiedzy.
Kolejnym aspektem, mającym wpływ na rzetelność raportów i badań jest „czynnik ludzki” - odpowiednio przygotowany, przeszkolony personel wykonujący pomiary. Podczas analizy dokumentacji, raportów badań termograficznych można spotkać się z brakiem odpowiedniej wiedzy i umiejętności osoby wykonującej badania i opisującej termogramy. Termowizja opiera się na różnicy temperatur, co oznacza, że trudno jest rozróżnić obiekty, które mają zbliżone temperatury, np. w obrazach termicznych trudno jest odróżnić metal od tworzywa sztucznego, jeśli oba mają podobną temperaturę. W bardzo niskich temperaturach, bliskich zeru lub poniżej, różnice temperatur między obiektami mogą być niewielkie, co może również sprawić, że termowizja staje się mniej efektywna. Obraz termiczny może być zaburzony przez wpływy atmosferyczne, takie jak mgła, deszcz lub opary. Niekorzystne warunki pogodowe utrudniają odczyt. Dodatkowo obrazy termiczne dostarczane przez kamery termowizyjne nie są tak szczegółowe, jak obrazy wizualne. Nie pozwalają one na identyfikację konkretnych obiektów czy osób. Powyższe aspekty są dużym wyzwaniem dla osób, które nie posiadają odpowiedniego doświadczenia.
Większa dokładność to również większy koszt
Rozdzielczość stosowanej kamery to kolejny czynnik, który ma duży wpływ na wykonywane badania. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby zakłady we własnym zakresie prowadziły okresowe badania termowizyjne o charakterze prewencyjnym przy pomocy kamery o niskiej rozdzielczości. Jednak precyzja wyników, szczególnie dla niewielkich elementów, do których nie można blisko podejść, może być mocno przekłamana. Im wyższa rozdzielczość, tym dokładniejsze obrazy termiczne, ale również wyższy koszt. Rozdzielczość jest jednym z ważnych czynników wpływających na jakość obrazów termicznych.
W Polsce nie obowiązują normy i wytyczne dotyczące badania termowizyjnego. Dobra praktyka w oparciu o wytyczne VdS-02859 określa minimalną rozdzielczość kamery termowizyjnej - matryca min. 320 x 240 pikseli. Rozdzielczość 320x240 pikseli to jedna z najczęściej spotykanych w profesjonalnych kamerach termowizyjnych, która jest wystarczająca do wielu zastosowań, w tym monitorowania stanu technicznego maszyn, kontroli jakości, działań ratowniczych i monitorowania obszarów. Wyższa rozdzielczość, taka jak 640x480 pikseli, dostarcza bardziej szczegółowych obrazów termicznych, co może być przydatne w badaniach naukowych czy przemyśle petrochemicznym. W niektórych przypadkach, zwłaszcza w monitoringu bezpieczeństwa lub w zastosowaniach, gdzie potrzebna jest bardzo dobra jakość obrazu termicznego, można rozważyć kamery termowizyjne o rozdzielczości HD lub 4K.
Audyt oceny ryzyka z użyciem termowizji
W Warcie dysponujemy zespołem ekspertów oceny ryzyka, którzy posiadają międzynarodowy certyfikat ITC, potwierdzający kwalifikacje i kompetencje w zakresie badań i analiz termograficznych w podczerwieni. Podczas audytów oceny ryzyka często korzystają oni z kamer termowizyjnych, istnieje także możliwość wykonywania dedykowanego badania termowizyjnego dla zakładu w ramach działań prewencyjnych. Dzięki wykonywanym badaniom termograficznym na potrzeby oceny ryzyka technicznego można prześledzić wiele kluczowych aspektów, które wpływają na ocenę bezpieczeństwa audytowanego zakładu. Obserwujemy temperatury w czasie rzeczywistym w różnych obszarach procesów, co pozwala na wczesne wykrywanie anomalii, mogących wskazywać na potencjalne problemy. Można zidentyfikować obszary, w których występują nieprawidłowości, takie jak przegrzewające się elementy lub nierównomierne rozkłady temperatury. Pomiary pozwalają ocenić stan obciążenia przewodów, symetryczność obciążenia w układach wielofazowych. Nieprawidłowy wzrost temperatury jest także objawem źle działających styków, połączeń elektrycznych i urządzeń czy aparatów rozdzielczych. Wykrycie takich miejsc podczas okresowych kontroli pozwoli nie tylko uniknąć awarii, ale w wielu przypadkach pożaru. Kamera umożliwia sprawdzenie obszarów, w których wystąpiły awarie lub problemy, co ułatwia skrócenie czasu potrzebnego do naprawy i minimalizowanie ewentualnych strat, zlokalizowanie nieszczelności w instalacjach, takich jak rurociągi czy instalacje wentylacyjne. Nieszczelności często powodują zmiany w temperaturze otoczenia, co jest łatwo zauważalne przy użyciu termowizji. Termowizja umożliwia nam diagnostykę stanu technicznego urządzeń elektrycznych bez konieczności ich wyłączania. Wykrywanie obszarów o wysokiej temperaturze może pomóc w identyfikacji potencjalnie niebezpiecznych sytuacji, co z kolei przyczynia się do zapobiegania pożarom czy awariom elektrycznym.
Termowizja w ocenie ryzyka technicznego jest bardzo pomocnym i cennym narzędziem - jednym z wielu, niemniej niezwykle istotnym. Dzięki zdolności do wizualizacji temperatury w czasie rzeczywistym można zaobserwować anomalie w funkcjonowaniu instalacji lub maszyn. To z kolei pozwala identyfikować odchylenia od normy i minimalizować ewentualne szkody, szczególnie pożarowe, oraz poprawić bezpieczeństwo procesów i infrastruktury.
Jeżeli interesują Was dodatkowe informacje dotyczące tego tematu, zapraszamy do kontaktu z Dariuszem Salwińskim z Biura Oceny Ryzyka Technicznego: Dariusz.Salwinski@warta.pl.
