Оптимальная частота инспекций оборудования: практическое руководство

Это вопрос, который мы часто слышим, когда находимся на объектах на заводах, мельницах и шахтах по всему миру. Короткий ответ: вы должны использовать свой опыт и здравый смысл, поддерживаемый логической структурой принятия решений.

Начнем с определения того, что мы подразумеваем под инспекциями. Инспекции включают все объективные и субъективные инспекции.

• Объективные инспекции (мы измеряем что-то) наблюдением или использованием инструмента. Инструменты могут включать вибрационный анализатор, инфракрасную камеру, вольтметр, расходомер или ультразвук.

• Субъективные инспекции — это осмотр-слушание-осязание-нюхание

Чтобы установить частоту ваших предупредительных инспекций обслуживания, вы должны понять, что такое Период развития отказа (Failure Developing Period, FDP).

Период развития отказа (FDP) (или Pf-кривая)

FDP — это временной период от момента, когда становится возможным обнаружить отказ, до поломки. Отказ — это когда система или оборудование работает корректно в заданных параметрах, но имеет признаки проблем.

Например, центрифугальный насос может кавитировать, но все еще обеспечивать требуемый расход для операции; это отказ, но не поломка. Кавитация в нашем примере в конечном счете развивается в поломку. Поломка происходит, когда насос не может выполнять свою предназначенную функцию.

 

 

FDP — это разница во времени между отказом и поломкой. Если насос начал кавитировать в 6 утра и сломан в 6 вечера через 6 дней, FDP составляет 156 часов.

Так какова же частота инспекции?
Теоретический ответ на вопрос очень прост. Частота инспекции должна примерно быть: FDP/2

Например, если оценочный период развития отказа составляет 14 дней и нам нужно время для планирования и расписания корректирующего обслуживания для этого отказа чтобы избежать поломки. Разумная частота инспекции — 7 дней (FDP/2). Если частота инспекции длиннее 14 дней, мы можем пропустить отказ и получим поломку.

Реальная проблема в том, что мы не знаем, что такое FDP. Нет стандарта, нет документации, и большинство заводов не имеют никакой истории по FDP.

Инструменты инспекции меняют FDP

FDP меняется, когда у нас есть доступ к лучшим инструментам. Например, мы можем обнаружить проблему с опорным подшипником, слушая его фонендоскопом. Этот метод может дать период предупреждения в несколько дней (в среднем в зависимости от ситуации). Однако, если мы используем вибрационный анализатор, мы, вероятно, сможем обнаружить тот же отказ минимум за 6 недель заранее.

Отказ тот же, но FDP изменился! В основном, единственная причина, по которой мы покупаем инструменты инспекции — это расширение FDP с большей точностью.

В реальности способность обнаружить отказ в течение FDP также зависит от способности человека проводить инспекцию, окружения (освещение, температура, в помещении vs на улице и т.д.), и операционных параметров во время инспекции, дизайна оборудования и доступности, и многого другого.

Слишком много переменных

Некоторые переменные, сбивающие многие заводы при расчете FDP:

• У каждого компонента много режимов отказа, и каждый режим отказа может иметь разный FDP.

• FDP может меняться в зависимости от инструмента инспекции, техники, человека, проводящего инспекцию, и многого другого.

• Каждый компонент работает на разных скоростях, в разных условиях и под разной нагрузкой.

Все эти переменные неизбежно приводят многие заводы к неправильному действию… начать масштабное исследование, чтобы найти ответы на эти переменные.

Почему масштабное исследование — не хороший подход? Я имею в виду, у вас есть только время, верно?

Это не хороший подход, потому что в 999 случаях из 1000 у вас не будет данных, нужных для анализа, и даже если бы они были, лучший результат за баксу обычно — заставить ваших людей обучаться и затем выходить туда и делая инспекции, вместо выполнения большого анализа.

Что вы получите, когда сделаете сложный анализ без данных — это догадка, основанная на большой работе, так что давайте не будем делать сложный анализ и вместо этого сделаем догадку, используя наш опыт, и отсечем 99,9% работы.

Пример

Посмотрим на некоторые типичные проблемы с АС-мотором. Этот пример не включает все режимы отказа, например, если посмотреть в мануал производителя подшипников, подшипник имеет более 50 режимов отказа. Поэтому нам нужно смотреть на наиболее частые и вероятные проблемы.

Пример: АС-мотор, 125 л.с., 80% нагрузка, 24/7 операция, пыльная среда.

ЧАСТАЯ ПРОБЛЕМА	ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ FDP	ИНСПЕКЦИЯ И ЧАСТОТА
Повышение температуры центра мотора из-за перегрузки или повреждения обмотки	Недели	Тепловизор еженедельно
Вибрация в подшипниках	4-12 недель	Вибрационный анализ каждые 2 недели
Накопление грязи на моторе	1 месяц	Проверка/очистка раз в 2 недели
Ослабленные болты	1 месяц	Инспекция болтов раз в 2 недели
Рама и фундамент на коррозию	1 год	Детальный визуальный осмотр полугодично
Повышение температуры внутреннего подшипника (нельзя получить хорошее чтение на внешнем)	2 недели	Инспекция внутр. подшипника ИК-пистолетом еженедельно (не превышать 77°C)
Электрическая коробка соединений и кабели	1 месяц	Раз в 2 недели
Шум от подшипников, обмотки, перегрузки и т.д.	1 неделя	Другие инструменты выше уловят источник шума раньше, рекомендую еженедельно
Мгновенный ущерб (погрузчик, падающий предмет)	Мгновенно	Нельзя поймать проблемы рано без FDP
Рост нагрузки (А)	2-4 недели	Еженедельное чтение тока (А)

Как упоминалось ранее, есть гораздо больше режимов отказа, я выбрал некоторые частые проблемы для иллюстрации моей точки.

Обратите внимание в правой колонке много разных частот инспекций даже когда мы делаем упрощенный анализ. Наши оценки — просто догадки и будут варьироваться в зависимости от того, кто делает инспекцию, тип инструмента и среды, поэтому мы не должны брать цифры слишком серьезно, это оценки.
Вместо этого вы должны посмотреть на некоторые более короткие интервалы инспекций и затем добавить некоторые более длинные интервалы к ним, поскольку вы в любом случае там находитесь. Они не занимают слишком много времени, и мы просто угадываем интервалы.

В нашем примере АС-мотора мы могли бы сгруппировать их следующим образом в типичной процессной среде завода:

Пример проверок на АС-моторе

Еженедельно

Темп. внутр. подшипника
Темп. центр мотора
Вибрационная ручка в покрашенной точке
Проверка чистоты мотора
Посмотреть на состояние коробки соединений и кабелей
Визуально поискать воду на моторе
Проверить вентилятор стробоскопом
Послушать необычный шум

Ежемесячно

Измерить Амперы
Вибрационный анализ с Анализатором (разный от ручки выше)

6 месяцев

Тщательно проверить базу (сталь) и фундамент (Бетон)

Другие инспекции

Если это критичный мотор, возможно вы хотите сделать полный анализ мотора или тест утечки на землю.

Частая логическая ошибка

Частоты предупредительных инспекций обслуживания основаны на FDP, не на сроке службы компонента, ни на критичности функции оборудования.

Срок службы компонента не имеет ничего общего с частотой инспекции. Например, мировой класс завода имел среднюю жизнь мотора 18 лет, некоторые моторы служат 8 лет, некоторые 25.

Однако FDP для самых частых режимов отказа для этих моторов, скорее всего, в диапазоне 1-4 недели, поэтому статистика жизни не имеет отношения к частоте инспекции.

Частый ошибочный аргумент: «мы инспектировали этот компонент 3 года и не нашли никаких проблем». Поэтому они расширяют частоту инспекции с одной недели до четырех. Просто потому что вы не нашли проблему не имеет ничего общего с FDP, он не изменился только потому, что компонент работает без каких-либо признаков отказа.

Как только этот компонент выйдет из строя, это может быть через 15 лет, FDP все еще может быть две недели и вам нужно поймать его, если это финансово целесообразно. Если вы измените инспекционный период на четыре недели, это примерно 50%+ риск, что вы его пропустите.

Критичность не влияет на FDP, но может быть фактором, когда мы назначаем частоту инспекции.

Критичность мотора — решающий фактор при оценке финансовой отдачи и может изменить выбор частоты инспекции, потому что мы не уверены в FDP.

FDP — это догадка. Так что очень критичный компонент может проверяться чаще, потому что мы не знаем FDP на самом деле. Это страховая полиса.

Подводя итог этой статье:

• Частоты инспекций основаны на FDP, не на критичности или сроке службы компонента.

• FDP для всех режимов отказа довольно неосуществим и непрактичен для предсказания. Однако мы можем сделать довольно хорошую догадку, что это такое.

• Если у вас нет очень хороших исторических данных о том, что такое FDP, не тратьте время на изготовление сложного исследования, сделайте разумную догадку, это то, чем вы все равно закончите с исследованием без надежных данных.

• Если у вас есть данные FDP, спросите, лучше ли потратить усилия на обучение людей тому, как делать инспекции и планирование и расписание корректирующих действий вместо изготовления огромного исследования. Это намного более стоимостно-эффективно потратить время на то, чтобы сделать исполнение хороших инспекций реальностью.

Мы приглашаете вас связаться с IDCON с комментариями или вопросами. И проверьте остальные наши видео на нашем YouTube-канале.