Как ввести в эксплуатацию оборудование для лучшего управления активами

Было бы неплохо, если бы каждая новая единица оборудования или системы работала безупречно с момента ее установки и запуска до первой поломки, произошедшей много лет спустя. Это было бы исключением для большинства промышленного оборудования.

Когда дело доходит до настройки оборудования, мы можем обнаружить, что некоторые компоненты были повреждены во время доставки, у полевого инженера мало опыта или мы проводим бета-тестирование новой конструкции (независимо от того, согласились мы с этим или нет). То же самое может относиться к ремонтируемому оборудованию, устанавливаемому в исходном приложении и положении.

Почему автомобили сходят с конвейера и редко сталкиваются с серьезными гарантийными проблемами? Причина в том, что производители автомобилей тщательно тестируют, улучшают и проверяют как дизайн, так и производственные процессы на тысячах автомобилей. Промышленное оборудование обычно запускается небольшими партиями; следовательно, не все ошибки устраняются.

Поэтому ввод промышленного оборудования в эксплуатацию - это искусство, причем необходимое. Я называю это искусством, потому что, по определению, установка нового оборудования требует творчества, ремесленных навыков и дедуктивного мышления. Эти же атрибуты применимы к искусству во всех смыслах этого слова.

На моем предприятии, Upper Occoquan Service Authority (UOSA), подход к обслуживанию и управлению активами доведен до такой степени, что следующим логическим шагом становится ввод в эксплуатацию. Это мышление возникло как часть нашего общего стремления к передовой практике в области надежности и управления активами.

Несоблюдение процесса ввода в эксплуатацию равносильно установке вашего следующего сбоя. Правильный ввод оборудования в эксплуатацию может продлить срок его службы, что является важной целью в управлении активами. Таким образом, ввод в эксплуатацию является важным компонентом хорошей программы управления активами.

После нескольких лет разработки и внедрения процессов технической поддержки мы проверим повышенную надежность, отслеживая среднее время наработки на отказ (MTBF), среднее время ремонта (MTTR) и доступность оборудования.

Философия ввода в эксплуатацию

Основные проблемы при установке нового или отремонтированного оборудования довольно универсальны. Они сводятся к предвидению проблем, восприятию проблем и исправлению проблем. Давайте возьмем эти слова (ожидание, восприятие и исправление) и посмотрим, как они применимы к процессу ввода в эксплуатацию.

Может быть трудно представить, как предвидеть проблемы, но хорошей отправной точкой является изучение истории ремонта. История ремонта может рассказать вам, что вышло из строя, когда, почему, как, где и кто был задействован. Это предполагает, что у вашего предприятия есть точная история ремонта в CMMS. Если истории ремонта недостаточно качественны, улучшите их по мере необходимости. Бесценны интервью с вашими операторами и другими лицами, владеющими и эксплуатирующими такое же оборудование.

Как часть плана ввода в эксплуатацию, эти ценные знания должны быть записаны в доступном формате. Это основная часть плана - рамки для записи информации. Думайте об этом как о правилах игры. Структура записи должна быть доступна для участвующих пользователей. Возможность изменения записей в записях должна отслеживаться и контролироваться для обеспечения согласованности и точности.

Если оборудование, подлежащее вводу в эксплуатацию, состоит из подузлов знакомых компонентов, то ожидаемые отказы могут определяться отдельными компонентами. Например, центробежный вентилятор должен иметь график кривой производительности, допустимый предел вибрации и другие характеристики. Если нагнетатель работает за пределами любого из этих значений, требуется расследование с последующими соответствующими корректирующими действиями.

Некоторые проблемы подкрадываются так медленно, что не обнаруживаются до тех пор, пока не произойдет повреждение. Это неспособность воспринимать. Здесь необходимо определить жизненно важные контрольные точки и установить приемлемые значения. Иногда мы не знаем, что приемлемо; здесь можно получить рекомендации, обратившись к производителю или другим лицам, имеющим аналогичное оборудование.

После того, как источник проблемы будет окончательно установлен, следующим шагом будет исправление. Решение должно касаться основной проблемы. Например, если обнаружен дисбаланс скоростей однократного вращения, сбалансируйте вращающееся тело. Если конструкция машины имеет гармонический резонанс, так что малейшее возбуждение вызывает разрушительную вибрацию, обратите внимание на жесткость конструкции.

Когда корректирующие меры будут завершены, убедитесь, что ожидаемые улучшения заметны. Используйте измерительные инструменты, чтобы убедиться, что поправка сделала то, что должна была сделать. Вот где сияют инструменты PdM - анализ вибрации, ультразвуковое обнаружение, сигнатуры тока двигателя, анализ масла и термография.

Никакие из вышеупомянутых усилий не принесут желаемых результатов, если не будут приняты меры. Сделайте что-нибудь и задокументируйте, что было сделано. Это увеличивает ценность проекта ввода в эксплуатацию.

Подготовка к вводу в эксплуатацию

Важно полностью ознакомиться с вводимым в эксплуатацию оборудованием. Это означает предварительное чтение руководств (если возможно), чтение отдельных листов компонентов, изучение руководства по эксплуатации, получение от производителя возможности задать ваши вопросы и обращение к другим лицам, использующим такое же оборудование, чтобы узнать, насколько они были успешными.

Полезно посетить объекты, где подобное оборудование работает как успешно, так и безуспешно. Поговорите с операторами и специалистами по обслуживанию, поскольку они имеют тесную связь с оборудованием.

Я разговаривал с другом-электриком о некоторых из наиболее интересных и сложных работ, которые мы выполняли за эти годы. Мы обсуждали, как вставить провода в перегруженную распределительную коробку. Мой друг сказал:«У тебя должен быть план». Это запомнилось мне, потому что показывает, что даже самая обыденная задача, такая как перевязка проводов в ограниченном пространстве, требует плана.

Для ввода в эксплуатацию также требуется план. План - это не что иное, как хорошо продуманный набор руководящих принципов, который может включать правила, чертежи, контрольные списки и процедуры. План ввода в эксплуатацию - это что-то вроде рецепта приготовления; вы соблюдаете его, но при необходимости корректируете, исходя из опыта.

План

• Выберите руководителя проекта - того, у кого будет время и темперамент, чтобы эффективно распоряжаться ресурсами

• Определите абсолютные требования для приемлемой работы - какую работу должно выполнять оборудование?

• Выявление и устранение ожидаемых режимов отказа для всей системы и всех подсистем.

• Убедитесь, что условия эксплуатации (указанные продавцом оборудования) будут соблюдаться, т. Е. Условия окружающей среды (температура, влажность, давление, напряжение и т. Д.).

• Определите необходимые шаги тестирования и порядок этих шагов в процессе ввода в эксплуатацию. Эти шаги основаны на опыте, знаниях и исследованиях.

• Определите необходимые наборы навыков - механические, электрические, контрольные и инженерные

• Запланируйте ресурсы и персонал для выполнения определенных шагов

• Запишите наблюдения и значения контрольных точек, измеренные (воспринимаемые) на каждом этапе

• Просмотрите результаты (преобразуйте данные в информацию)

• При необходимости предпримите корректирующие действия

• Убедитесь, что корректирующие действия дают желаемые результаты

• Обучите операторов, чтобы они знали, как правильно эксплуатировать оборудование при любых обстоятельствах

• Внедрить программу профилактического обслуживания (PM), учитывающую передовой опыт

• При необходимости повторяйте эти шаги, пока не будут выполнены все абсолютные эксплуатационные требования

• Запишите процесс ввода в эксплуатацию с описанием того, что принесло успех, а что нет, для использования в будущем.

• Создайте совокупность знаний для ввода в эксплуатацию и обновляйте ее при появлении новой информации в рамках процессов ввода в эксплуатацию.

Руководитель пусконаладочных работ

Проект ввода в эксплуатацию также требует, чтобы руководитель управлял этапами и выполнял план. Этот руководитель действует как центральный узел связи для персонала, задействованного в проекте ввода в эксплуатацию. Как и при расследовании первопричин, мудро не выбирать в качестве лидера доминирующую личность.

Люди доминирующих убеждений могут испортить процесс своими предрасположенностями. Оптимальный лидер - это тот, кто следует плану и проверяет, что все шаги выполнены и задокументированы. Этот лидер должен также обладать хорошими организационными и коммуникативными навыками в дополнение к напористости.

Выберите компетентного руководителя, у которого будет достаточно времени, чтобы посвятить себя проекту, не отвлекаясь на еще один проект. Только в этом есть смысл и в том, насколько успешные предприятия развиваются.

Неспособность понять это (и отличить правильное от неправильного)

Это факт нашего времени, что от нас ждут резкого повышения эффективности и точности с помощью предлагаемых нам компьютерных инструментов. Ввод в эксплуатацию - это не процесс, который можно торопить. Он должен проводиться вдумчиво и с адекватными ресурсами. «Чем быстрее мы идем, тем лучше» - это устаревшее выражение, воплощающее в себе как опыт, так и народную мудрость.

Бывают случаи, когда бригады ввода в эксплуатацию слишком глубоко копают в поисках проблем и не обращают внимания на очевидные проблемы. Важно изучить всю доступную информацию и предпринять все разумные шаги при вводе в эксплуатацию. Не бойтесь, чтобы на ваши процессы посмотрел независимый сторонний наблюдатель. Ожидайте обнаружения некоторых первопричин во время ввода в эксплуатацию.

Еще до первого запуска нового оборудования можно предвидеть множество проблем. Включение критических задач в программу PM является такой же частью ввода в эксплуатацию, как и любые другие шаги. Любые необходимые операции по техническому обслуживанию, которые являются обременительными, длительными или беспорядочными, обычно откладываются. Предвидьте проблемы с засорением фильтров и засорением лопастей вентилятора грязью и дисбалансом.

Уроки, полученные в UOSA

За последние несколько лет мы извлекли несколько ценных уроков. Мы обнаружили проблемы, связанные с отсутствием надлежащего процесса ввода в эксплуатацию, а также с преимуществами наличия надлежащих процедур. Наши уроки подчеркивают полезное использование технологий профилактического обслуживания (PdM), таких как ультразвук, вибрация, анализ масла, тепловизионное изображение и анализ сигнатуры тока двигателя, но человеческие чувства также являются частью процесса оценки.

Электродвигатели в ответственных приложениях

Независимо от того, является ли двигатель новым от производителя или отремонтированным, важно проверить его состояние с помощью прибора для анализа сигнатуры тока двигателя, как только он будет доставлен на место. Если это тестирование не выполняется немедленно, о нем обычно забывают или проводят в спешке непосредственно перед установкой двигателя. Кто хочет узнать о проблеме с двигателем непосредственно перед его установкой или, что еще хуже, сразу после включения?

Наш опыт показывает, что установка - неподходящее время для обнаружения проблем с оборудованием, потому что персонал и такелажное оборудование мобилизованы, и могут возникнуть эксплуатационные ограничения, которые необходимо решить, если двигатель не будет установлен в срок.

Должен быть установлен полный набор процедур для проверки качества двигателей, новых или восстановленных, при их получении. Продавцы оборудования для испытаний двигателей - хороший ресурс для разработки этих процедур. Также для ремонта двигателя необходим набор инструкций, чтобы проверить, что было сделано во время ремонта. В Интернете есть множество ресурсов о том, как ремонтировать двигатель.

Сравните рекомендации различных автомастерских, чтобы получить широкий обзор. Двигатели являются основным двигателем, стоящим за отраслью, и им необходимо уделять самое пристальное внимание, в противном случае возможен сбой процесса.

Перед подключением двигателя к его силовой цепи следует провести базовые автономные испытания. Необходимы проверка индекса поляризации и импульсное испытание. При первом включении двигателя измерение тока во всех трех фазах имеет жизненно важное значение. Если онлайн-тестирование возможно, его следует провести. Если доступен ультразвуковой прибор, необходимо записать звуковые сигнатуры подшипников, чтобы получить базовые уровни в децибелах и графики во временной области для будущих сравнений.

Если двигатель можно запустить до его соединения с ведомым компонентом, желательно измерить и записать характеристики вибрации. Если какой-либо из этих тестов выявит проблемы, необходимо будет остановить установку и предпринять корректирующие действия.

Вертикальные турбинные насосы (VTP)

В водном хозяйстве часто используются технологии VTP. У этих насосов рабочее колесо установлено в улитке на высоте до 30 футов ниже уровня земли. Рабочее колесо приводится в движение длинным валом, который стабилизирован рядом подшипников типа «крестовина», расположенных внутри колонны насоса, через которую протекает вода. Двигатель установлен над землей на подставке по вертикальной оси.

По предложению специалиста по PdM из соседнего водного хозяйства мы установили два герметичных датчика вибрации на улитке нового VTP перед тем, как опустить его в мокрый колодец. Датчики устанавливались в горизонтальной плоскости под углом 90 градусов друг к другу. Когда датчики зафиксировали высокую вибрацию во время первого запуска, подрядчик по установке был удивлен. Они никогда раньше не видели, чтобы кто-нибудь проверял вибрацию улитки. Двигатель не сильно вибрировал, поэтому они сочли установку удовлетворительной.

<центр>
Новый мотор был чрезмерно смазан

Обнаружение этой вибрации привело к обнаружению того, что группа крепежных болтов в подошве подошвы была слишком длинной и заходила в глухие резьбовые отверстия. Шайбы с разъемным замком на этих болтах не были полностью сжаты, и это привело к возникновению резонансов, которые проявлялись в вибрации, обнаруживаемой на спиральной части. Сейчас мы устанавливаем эти датчики вибрации на все вертикальные турбинные насосы, когда они извлекаются для обслуживания.

Мы также узнали, что существует ряд особых соображений, связанных с настройкой насосов такого типа. Подошва должна быть ровной, а колонна насоса - перпендикулярной. Подошва также должна быть залита твердым раствором, чтобы предотвратить вибрацию. Сечения вала насоса должны находиться в пределах номинального значения 0,005 дюйма от общего указанного биения.

В версии 2000 стандарта вибрации Института гидравлики (HI) указаны значения допустимой вибрации, измеренные в верхней части двигателя для этого типа насоса. Более поздние стандарты HI не включали это значение. Владелец должен определить допустимую стоимость. Наш опыт показывает, что производители насосов редко указывают значение. В целом, согласно нашему опыту, скорость менее 0,2 дюйма в секунду является приемлемой.

Центробежные нагнетатели

Центробежный нагнетатель (для принудительной тяги) был снабжен системой регенеративного термического окисления. Колесо нагнетателя было установлено непосредственно на валу двигателя мощностью 7,5 л.с., а манометр, откалиброванный на дюймы водяного столба, был установлен на выходном трубопроводе нагнетателя. Вибрация вентилятора значительно увеличилась после трех лет эксплуатации, двигатель вышел из строя, и критический процесс был остановлен.

После замены мотора вибрация оставалась высокой. Предполагалось, что импульсный резонанс вызывает расслоение крыльчатки нагнетателя, что приводит к динамическому дисбалансу и сильной вибрации. Прежде чем были предприняты дальнейшие действия по устранению проблемы, колесо заклинило в корпусе воздуходувки в результате расслоения. Из-за поломки колеса критический процесс снова остановился.

При вводе в эксплуатацию подрядчик не указал предел вибрации для этого нагнетателя. Обращаясь к производителю воздуходувки после сбоя, мы обнаружили, что предел вибрации составляет менее 0,2 дюйма в секунду. Было обнаружено, что нагнетатель работал со скоростью 0,7 дюйма в секунду до отказа, т. Е. Выходил за рамки технических требований. Никто не измерял исходные базовые значения вибрации, поэтому хороших данных для сравнения не было.

Показания манометра на выходном трубопроводе никогда не регистрировались во время ввода в эксплуатацию. Никто не знал, какими должны быть показания манометра при нормальной работе. Стрелка манометра сильно колебалась во время помпажа, пока не застряла на уровне 19 дюймов водяного столба (WC). Был установлен новый манометр, и давление при нормальной работе было зарегистрировано как 39 дюймов вод. Ст.

Извлеченные уроки ввода в эксплуатацию заключаются в том, чтобы записать значения вибрации и выходного давления, сравнить их с допустимыми пределами производителя и проинструктировать операторов о том, какие условия могут привести к повреждению. Анализ тенденций вибрации также был добавлен в качестве задачи профилактического обслуживания (PM).

Отказ подшипника смесителя осушителя осадка

Когда была установлена ​​новая система сушки осадка, каждый этап ввода в эксплуатацию тщательно выполнялся подрядчиком. Однако большие шарикоподшипники на валу смесительного барабана по-прежнему сильно вышли из строя. Им совершенно не хватало заводской смазки, и они превратились в шары из металлолома неправильной формы. Простое измерение с помощью ультразвукового прибора, устанавливаемого на конструкцию, позволило бы обнаружить отсутствие консистентной смазки, пока подшипники еще подлежали ремонту. Ультразвуковой контроль теперь добавлен в процессы ввода в эксплуатацию, где это применимо.

Погружные насосы / моторные агрегаты

Погружные насосы стали очень популярными в системах очистки сточных вод. Их можно опустить в технологические скважины, где они относительно легко вставляются в соединительный фланец, а затем подключаются к электросети. Они настолько близки к «подключи и работай», насколько это возможно для промышленного оборудования.

Мы сочли целесообразным протестировать силовую проводку с помощью приборов для анализа сигнатур тока двигателя перед подключением двигателя насоса к цепи. Это позволяет техническим специалистам доказать, что силовая цепь не имеет сопротивления заземлению, которое может вызвать сбои в работе частотно-регулируемого привода. Двигатель насоса должен пройти как автономное, так и оперативное тестирование.

Некоторые из этих погружных насосов имеют масляный резервуар для уплотнений вала. Как часть PM, это масло должно быть откачано и проверено на количество технологической воды, которая поступает через спиральное уплотнение. Обычно для этой проверки требуется 365-дневный цикл. Однако, когда устанавливается новый насос, мы обнаружили, что разумно проверять содержание воды в масле через первые 90 дней. Иногда он обнаруживал избыток воды.

Осветлители сточных вод - зубчатые передачи

Когда подрядчик устанавливал новую, большую (более 7 футов в диаметре) зубчатую передачу, они заливали ее маслом, указанным производителем. Одним из наших тестов перед запуском был отбор пробы масла. Когда наши специалисты взяли образец масла, его вязкость оказалась критически низкой по сравнению со спецификацией.

После небольшого расследования выяснилось, что производитель поставляет эти зубчатые передачи наполовину заправленными дизельным топливом. Не зная об этом, подрядчик добавил масло в заливную линию, что привело к низкой вязкости при испытании масла. В контрольную ведомость ввода в эксплуатацию всех приводов осветлителя было добавлено тщательное тестирование масла.

Винтовые компрессоры

Эти типы компрессоров обеспечивают преимущества энергосбережения, но при этом несут важные обязанности по техническому обслуживанию. В частности, необходимо внимательно следить за состоянием масла. Удовлетворение гарантийных требований часто зависит от возможности доказать, что профилактическое обслуживание было проведено.

Многие производители винтовых компрессоров требуют, чтобы владельцы отправляли образцы масла в назначенную им лабораторию для испытаний масла. Невыполнение этого требования может привести к аннулированию гарантии. Ввод этих компрессоров в эксплуатацию включает обеспечение бдительной программы PM с особым вниманием к анализу масла.

После ввода в эксплуатацию

После ввода в эксплуатацию необходимо проводить периодические проверки, чтобы убедиться, что оборудование работает таким образом, чтобы предотвратить сбои. Лучший процесс ввода в эксплуатацию не удастся, если операторы попытаются использовать оборудование не предназначенным для этого способом.

Убедитесь, что процедуры PM выполняются правильно или не выполняются совсем. Сбои, возникшие в результате этих кварталов, могут быть несправедливо отнесены к сбоям в процессе ввода в эксплуатацию. Вам следует регулярно проверять показатели, ключевые показатели эффективности (KPI) и тенденции PdM, чтобы убедиться, что оборудование работает в соответствии со спецификациями.

Последние мысли

В какой-то степени ввод оборудования в эксплуатацию - это основанные на догадках, когда они впервые предпринимаются. Гадание становится лучше с каждым опытом и по мере того, как в совокупность знаний добавляется больше информации. Будет много обнаружений первопричин. На самом деле то, что делается, - это здравый смысл. С каждым проектом объем знаний увеличивается, чтобы стать лучшим ориентиром для будущих проектов ввода в эксплуатацию. Пуско-наладка оборудования - действительно ценное искусство.