16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/191/13695.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03 (191) февраль 2012 года

Действуйте, прежде чем оборудование откажет

Тема номера Дэвид ГИЛЛ, менеджер по развитию бизнеса мониторинга машинного оборудования Emerson Process Management

Онлайн-мониторинг обеспечивает исправность критичного машинного оборудования, указывая на потенциальные места возникновения проблем.

Предприятия испытывают все возрастающее давление со стороны акционеров, требующих увеличения прибыли за счет улучшения производительности. Достижению данной цели могут существенно препятствовать проблемы с машинным оборудованием. И не только потому, что они влияют на качество продукции, но и потому, что могут вызывать остановы предприятий. Минимизировать время простоя можно, тщательно разрабатывая графики технического обслуживания таким образом, чтобы оно проводилось до возникновения неисправности оборудования, но при этом не так часто, чтобы вызывать ненужные расходы. Сегодня все больше предприятий модернизируют свои программы технического обслуживания, дополняя их мероприятиями, направленными на мониторинг состояния оборудования.

Использование оборудования с возможностями прогностической диагностики позволяет выявлять потенциальные проблемы с критичным машинным оборудованием еще до их возникновения. В таком случае машинное оборудование будет работать в рамках допустимых параметров, а ремонт пройдет в оптимальное время. В основе программ прогностической диагностики, применяемых на многих заводах, лежит принцип мониторинга состояния роторного оборудования и подшипников, например подшипников качения и редукторов, являющихся необходимым оборудованием для бесперебойной работы любого предприятия.

Даже незначительные нарушения технологического процесса могут привести к разрушению подшипников и в результате к долгим простоям. Неисправность одного подшипника или узла может стать причиной отказа оборудования. Именно поэтому крайне важно предложить надежное решение для мониторинга рабочего состояния подшипников.

Прогностическая диагностика роторного оборудования, включая подшипники, лучше всего обеспечивается за счет использования данных о вибрации. Иногда эти данные могут указывать на серьезную проблему в будущем, что позволяет специалистам предугадать время отказа оборудования. В зависимости от прогноза в одном из случаев может потребоваться экстренный ремонт оборудования для предотвращения катастрофических последствий. В другом – ремонт может быть отложен до запланированной остановки работы завода или вообще не потребоваться, например при переходе на другое оборудование.

В конечном счете, технология вибромониторинга помогает руководителям предприятий и начальникам служб техобслуживания принимать обоснованные решения о том, какие действия предпринимать. Как правило, предлагается решение более экономичное, чем устранение уже возникшей неисправности. Тем не менее, в соответствии с исследованием Deloitte & Touche, более 50 процентов человеко-часов в работе служб технического обслуживания приходится на ремонт уже отказавшего оборудования и лишь 18 процентов – на выявление потенциальной неисправности и устранение проблем до отказов. Данный показатель может быть значительно улучшен с внедрением надежных программ прогностической диагностики, основанных на онлайн-мониторинге вибрации основного оборудования. «Критичная» категория основного машинного оборудования обычно включает около 5 процентов роторного оборудования, но и это небольшое количество идеально подходит для онлайн-мониторинга. При этом существенные финансовые преимущества будут даже при выявлении одной потенциальной неисправности, которая может повлиять на весь производственный процесс.



Онлайн-мониторинг

Традиционно сбор и анализ данных о вибрации выполняется через определенные промежутки времени с использованием портативного оборудования. Эффективность такого вида анализа во многом обусловлена частотой сбора данных и особенно важна для отслеживания состояния оборудования «вспомогательного производственного назначения»: моторов и насосов и т. д. Отказ многих видов роторного оборудования, имеющий чудовищные последствия, часто происходит неожиданно. Таким образом, даже при регулярном проведении анализа данных отказ может произойти в промежутке между двумя периодами сбора данных. Поэтому в случаях, где это оправдано, желательно обеспечить постоянный онлайн-мониторинг. Какое оборудование будет проверяться так тщательно, зависит от стоимости устройств и от того, насколько они критичны для обеспечения бесперебойной работы предприятия.

Постоянный онлайн-мониторинг роторного оборудования обеспечивается за счет технологии, намного превосходящей системы, лишь периодически предоставляющие данные о состоянии оборудования. Сведения, полученные в результате работы автоматической системы мониторинга, позволяют персоналу предприятия с высокой степенью точности предугадывать, когда потребуется проведение технического обслуживания оборудования для предотвращения неисправностей и потерь производства. Спектральные данные и данные о форме колебаний любого вида контролируемого оборудования отображаются для просмотра и анализа по одному щелчку мыши.

Сбои в работе машинного оборудования, такие, как дисбаланс, отклонение от правильного положения и расшатанность, выявляются незамедлительно, а служба технического обслуживания имеет возможность локализовать неисправность и понять, как ее устранить. Наблюдение за критичным оборудованием может осуществляться на предмет изменения схем вибрации и повышения температуры, что является верным признаком надвигающейся проблемы.

Новейшее решение для непрерывного мониторинга оповещает диспетчера в исключительных ситуациях и осуществляет сбор информации в зависимости от происходящих событий. Персонал, занимающийся техническим обслуживанием, получает только ту информацию, которая необходима для предотвращения реальных проблем и позволяет не забрасывать его потоком данных, собираемых в соответствии с установленными временными критериями. В итоге высококвалифицированные специалисты занимаются реальными проблемами и экономят время.



Реальные преимущества

Использование онлайн-вибромониторинга можно рассмотреть на примере одного из европейских целлюлозно-бумажных комбинатов. На данном комбинате три огромных вентилятора обеспечивают поступление воздуха в регенерационный котел, в котором производится пар для выработки энергии. Все три вентилятора критичны для правильной работы котла, и любой отказ в их работе приведет к остановке котла для ремонта. При нерабочем котле потеря пара и энергии приведет к останову производства на всем заводе. Для того чтобы отключить и вновь запустить в работу котел или подключить резервный котел, требуется целый день, поэтому даже относительно быстрый ремонт приведет к остановке производства как минимум на сутки.

Таким образом, вентиляторы являются критичным оборудованием для обеспечения бесперебойной работы завода, и поэтому так важно проводить тщательный мониторинг их состояния. Исторически основная проблема с вентиляторами была связана с неисправностями подшипников, в частности обоймами подшипников. Повреждение данного оборудования может привести к отказу подшипников, что негативно скажется на состоянии корпуса, вала и, возможно, муфты. Есть опасность повреждения мотора настолько, что ремонт будет невозможен.

Для устранения неисправности подшипника требуется около двух часов, в то время как для ремонта вала, муфты или мотора может потребоваться от 12 до 18 часов. Для минимизации времени простоя большая часть запасных деталей хранится на предприятии, ведь для их доставки могут потребоваться дни, а то и недели. Служба технического обслуживания комбината работает над выявлением потенциальных проблем с вентиляторами, чтобы своевременно запланировать проведение технического обслуживания. Однако существует проблема. Так как изнашивание обоймы подшипника не сопровождается образованием тепла и вибрацией, выявить повреждения, используя традиционные методы наблюдения, очень сложно. Изменение состояния оборудования едва уловимо, а аномальные показания постоянно колеблются, так что их легко упустить, если проводить лишь периодическую проверку.

Раньше служба технического обслуживания собирала и анализировала данные о вибрации и температуре котла каждые две недели, используя портативные анализаторы данных. Последние полученные результаты сопоставлялись с предыдущими результатами, таким образом определялись тенденции или возможные неисправности. При выявлении значительного уровня вибрации сотрудники службы технического обслуживания отключали вентиляторы. К сожалению, к этому моменту уже могли произойти значительные повреждения. Кроме того, несмотря на периодические проверки, некоторые неисправности все равно не удавалось выявить.

При проверке исторической информации команда обнаружила, что непосредственно перед отказом обоймы подшипника температура смазочного масла не менялась, однако пробы масла показывали высокое содержание железа. Превышение нормального уровня вибрации было зафиксировано непосредственно перед отказом обоймы подшипника, однако второе значение, которое было получено на следующий же день, показало абсолютно нормальный уровень. Служба технического обслуживания пришла к выводу, что для получения истинной картины о состоянии вентиляторов, снимать показания о вибрации необходимо постоянно. Также требовалась технология анализа, способная выявлять и сообщать о любых незначительных изменениях, которые могли быть индикаторами потенциального ухудшения состояния обоймы.



Улучшенный мониторинг

Для устранения данной проблемы было решено усовершенствовать оборудование, используемое для мониторинга, за счет модернизации системы прогностической онлайн-диагностики. Цель – получать больше данных, и использовать их для эффективного выявления проблем а также предугадывать возникновение потенциальных неисправностей. После тщательного анализа компания выбрала систему мониторинга состояния машинного оборудования CSI 6500 Machinery Health™ Monitor и программное обеспечение для прогностического технического обслуживания AMS Suite. Комплексное решение от Emerson для онлайн-мониторинга вибрации основано на стратегии прогностического технического обслуживания.

Внедренная технология функционирует совместно с уже установленным оборудованием для мониторинга и позволяет видеть полную картину состояния вентиляторов. Уровни общей вибрации отображаются на экране таким образом, что операторы могут незамедлительно определить, как изменения в процессе влияют на состояние машинного оборудования. Подробные данные о вибрации, предоставляемые CSI 6500, поступают в программу AMS Suite, что позволяет службе технического обслуживания без труда отслеживать состояние вентиляторов. CSI 6500 использует цифровую технологию Emerson PeakVue для оперативного выявления волн напряжения, что позволяет отследить изнашивание подшипников на ранних стадиях.

Технология использует метод обработки волн напряжения, обеспечивающий получение точных диагностических данных, которые можно использовать для составления графиков, показывающих состояние подшипников качения и редукторов. CSI 6500 также отображает, насколько серьезна та или иная неисправность, что позволяет техникам при необходимости немедленно приступать к ремонту. Система не только снимает показания, но и выявляет возникновение каких‑либо отклонений. Она выявляет дефекты даже в обойме и определяет, какой из подшипников неисправен.

С момента установки оборудования для онлайн-мониторинга вибрации было выявлено несколько потенциальных проблем, включая неисправность обоймы подшипника вентилятора, неисправность подшипника подвесного мотора и дисбаланс вентилятора. Эти проблемы были выявлены гораздо раньше, чем при использовании метода периодических проверок. В результате стало возможным заблаговременное планирование технического обслуживания, сокращение времени остановок и незапланированных простоев.

По прошествии трех лет с момента внедрения данного решения система помогает предотвращать по одному крупному отказу оборудования в год, который не был бы выявлен при использовании традиционных технологий, что позволило сэкономить 720  000 евро на потерях производства. Выявляя любые проблемы с обоймами или подшипниками на ранних стадиях, руководство комбината может эффективно планировать проведение ремонтных работ и избегать незапланированных простоев. Внедрение системы позволило повысить выработку, а также сократить расходы на техническое обслуживание.
Действуйте, прежде чем оборудование откажет
Первоначально опубликованов Pulp & Paper International©, август 2010 года.

Русский перевод предоставлен ЗАО «ПГ «Метран» специально для «ЭПР»

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03 (191) февраль 2012 года: